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 1.185 2001/03/29 23:42:01 djm Exp $");
  44
  45 #include <openssl/dh.h>
  46 #include <openssl/bn.h>
  47 #include <openssl/hmac.h>
  48
  49 #include "ssh.h"
  50 #include "ssh1.h"
  51 #include "ssh2.h"
  52 #include "xmalloc.h"
  53 #include "rsa.h"
  54 #include "sshpty.h"
  55 #include "packet.h"
  56 #include "mpaux.h"
  57 #include "log.h"
  58 #include "servconf.h"
  59 #include "uidswap.h"
  60 #include "compat.h"
  61 #include "buffer.h"
  62 #include "cipher.h"
  63 #include "kex.h"
  64 #include "key.h"
  65 #include "dh.h"
  66 #include "myproposal.h"
  67 #include "authfile.h"
  68 #include "pathnames.h"
  69 #include "atomicio.h"
  70 #include "canohost.h"
  71 #include "auth.h"
  72 #include "misc.h"
  73
  74 #ifdef LIBWRAP
  75 #include <tcpd.h>
  76 #include <syslog.h>
  77 int allow_severity = LOG_INFO;
  78 int deny_severity = LOG_WARNING;
  79 #endif /* LIBWRAP */
  80
  81 #ifndef O_NOCTTY
  82 #define O_NOCTTY        0
  83 #endif
  84
  85 #ifdef HAVE___PROGNAME
  86 extern char *__progname;
  87 #else
  88 char *__progname;
  89 #endif
  90
  91 /* Server configuration options. */
  92 ServerOptions options;
  93
  94 /* Name of the server configuration file. */
  95 char *config_file_name = _PATH_SERVER_CONFIG_FILE;
  96
  97 /*
  98  * Flag indicating whether IPv4 or IPv6.  This can be set on the command line.
  99  * Default value is AF_UNSPEC means both IPv4 and IPv6.
 100  */
 101 #ifdef IPV4_DEFAULT
 102 int IPv4or6 = AF_INET;
 103 #else
 104 int IPv4or6 = AF_UNSPEC;
 105 #endif
 106
 107 /*
 108  * Debug mode flag.  This can be set on the command line.  If debug
 109  * mode is enabled, extra debugging output will be sent to the system
 110  * log, the daemon will not go to background, and will exit after processing
 111  * the first connection.
 112  */
 113 int debug_flag = 0;
 114
 115 /* Flag indicating that the daemon is being started from inetd. */
 116 int inetd_flag = 0;
 117
 118 /* Flag indicating that sshd should not detach and become a daemon. */
 119 int no_daemon_flag = 0;
 120
 121 /* debug goes to stderr unless inetd_flag is set */
 122 int log_stderr = 0;
 123
 124 /* Saved arguments to main(). */
 125 char **saved_argv;
 126 int saved_argc;
 127
 128 /*
 129  * The sockets that the server is listening; this is used in the SIGHUP
 130  * signal handler.
 131  */
 132 #define MAX_LISTEN_SOCKS        16
 133 int listen_socks[MAX_LISTEN_SOCKS];
 134 int num_listen_socks = 0;
 135
 136 /*
 137  * the client's version string, passed by sshd2 in compat mode. if != NULL,
 138  * sshd will skip the version-number exchange
 139  */
 140 char *client_version_string = NULL;
 141 char *server_version_string = NULL;
 142
 143 /*
 144  * Any really sensitive data in the application is contained in this
 145  * structure. The idea is that this structure could be locked into memory so
 146  * that the pages do not get written into swap.  However, there are some
 147  * problems. The private key contains BIGNUMs, and we do not (in principle)
 148  * have access to the internals of them, and locking just the structure is
 149  * not very useful.  Currently, memory locking is not implemented.
 150  */
 151 struct {
 152         Key     *server_key;            /* ephemeral server key */
 153         Key     *ssh1_host_key;         /* ssh1 host key */
 154         Key     **host_keys;            /* all private host keys */
 155         int     have_ssh1_key;
 156         int     have_ssh2_key;
 157         u_char  ssh1_cookie[SSH_SESSION_KEY_LENGTH];
 158 } sensitive_data;
 159
 160 /*
 161  * Flag indicating whether the RSA server key needs to be regenerated.
 162  * Is set in the SIGALRM handler and cleared when the key is regenerated.
 163  */
 164 int key_do_regen = 0;
 165
 166 /* This is set to true when SIGHUP is received. */
 167 int received_sighup = 0;
 168
 169 /* session identifier, used by RSA-auth */
 170 u_char session_id[16];
 171
 172 /* same for ssh2 */
 173 u_char *session_id2 = NULL;
 174 int session_id2_len = 0;
 175
 176 /* record remote hostname or ip */
 177 u_int utmp_len = MAXHOSTNAMELEN;
 178
 179 /* Prototypes for various functions defined later in this file. */
 180 void do_ssh1_kex(void);
 181 void do_ssh2_kex(void);
 182
 183 void ssh_dh1_server(Kex *, Buffer *_kexinit, Buffer *);
 184 void ssh_dhgex_server(Kex *, Buffer *_kexinit, Buffer *);
 185
 186 /*
 187  * Close all listening sockets
 188  */
 189 void
 190 close_listen_socks(void)
 191 {
 192         int i;
 193         for (i = 0; i < num_listen_socks; i++)
 194                 close(listen_socks[i]);
 195         num_listen_socks = -1;
 196 }
 197
 198 /*
 199  * Signal handler for SIGHUP.  Sshd execs itself when it receives SIGHUP;
 200  * the effect is to reread the configuration file (and to regenerate
 201  * the server key).
 202  */
 203 void
 204 sighup_handler(int sig)
 205 {
 206         received_sighup = 1;
 207         signal(SIGHUP, sighup_handler);
 208 }
 209
 210 /*
 211  * Called from the main program after receiving SIGHUP.
 212  * Restarts the server.
 213  */
 214 void
 215 sighup_restart(void)
 216 {
 217         log("Received SIGHUP; restarting.");
 218         close_listen_socks();
 219         execv(saved_argv[0], saved_argv);
 220         log("RESTART FAILED: av[0]='%.100s', error: %.100s.", saved_argv[0], strerror(errno));
 221         exit(1);
 222 }
 223
 224 /*
 225  * Generic signal handler for terminating signals in the master daemon.
 226  * These close the listen socket; not closing it seems to cause "Address
 227  * already in use" problems on some machines, which is inconvenient.
 228  */
 229 void
 230 sigterm_handler(int sig)
 231 {
 232         log("Received signal %d; terminating.", sig);
 233         close_listen_socks();
 234         unlink(options.pid_file);
 235         exit(255);
 236 }
 237
 238 /*
 239  * SIGCHLD handler.  This is called whenever a child dies.  This will then
 240  * reap any zombies left by exited c.
 241  */
 242 void
 243 main_sigchld_handler(int sig)
 244 {
 245         int save_errno = errno;
 246         int status;
 247
 248         while (waitpid(-1, &status, WNOHANG) > 0)
 249                 ;
 250
 251         signal(SIGCHLD, main_sigchld_handler);
 252         errno = save_errno;
 253 }
 254
 255 /*
 256  * Signal handler for the alarm after the login grace period has expired.
 257  */
 258 void
 259 grace_alarm_handler(int sig)
 260 {
 261         /* Close the connection. */
 262         packet_close();
 263
 264         /* Log error and exit. */
 265         fatal("Timeout before authentication for %s.", get_remote_ipaddr());
 266 }
 267
 268 /*
 269  * Signal handler for the key regeneration alarm.  Note that this
 270  * alarm only occurs in the daemon waiting for connections, and it does not
 271  * do anything with the private key or random state before forking.
 272  * Thus there should be no concurrency control/asynchronous execution
 273  * problems.
 274  */
 275 void
 276 generate_ephemeral_server_key(void)
 277 {
 278         u_int32_t rand = 0;
 279         int i;
 280
 281         verbose("Generating %s%d bit RSA key.",
 282             sensitive_data.server_key ? "new " : "", options.server_key_bits);
 283         if (sensitive_data.server_key != NULL)
 284                 key_free(sensitive_data.server_key);
 285         sensitive_data.server_key = key_generate(KEY_RSA1,
 286             options.server_key_bits);
 287         verbose("RSA key generation complete.");
 288
 289         for (i = 0; i < SSH_SESSION_KEY_LENGTH; i++) {
 290                 if (i % 4 == 0)
 291                         rand = arc4random();
 292                 sensitive_data.ssh1_cookie[i] = rand & 0xff;
 293                 rand >>= 8;
 294         }
 295         arc4random_stir();
 296 }
 297
 298 void
 299 key_regeneration_alarm(int sig)
 300 {
 301         int save_errno = errno;
 302         signal(SIGALRM, SIG_DFL);
 303         errno = save_errno;
 304         key_do_regen = 1;
 305 }
 306
 307 void
 308 sshd_exchange_identification(int sock_in, int sock_out)
 309 {
 310         int i, mismatch;
 311         int remote_major, remote_minor;
 312         int major, minor;
 313         char *s;
 314         char buf[256];                  /* Must not be larger than remote_version. */
 315         char remote_version[256];       /* Must be at least as big as buf. */
 316
 317         if ((options.protocol & SSH_PROTO_1) &&
 318             (options.protocol & SSH_PROTO_2)) {
 319                 major = PROTOCOL_MAJOR_1;
 320                 minor = 99;
 321         } else if (options.protocol & SSH_PROTO_2) {
 322                 major = PROTOCOL_MAJOR_2;
 323                 minor = PROTOCOL_MINOR_2;
 324         } else {
 325                 major = PROTOCOL_MAJOR_1;
 326                 minor = PROTOCOL_MINOR_1;
 327         }
 328         snprintf(buf, sizeof buf, "SSH-%d.%d-%.100s\n", major, minor, SSH_VERSION);
 329         server_version_string = xstrdup(buf);
 330
 331         if (client_version_string == NULL) {
 332                 /* Send our protocol version identification. */
 333                 if (atomicio(write, sock_out, server_version_string, strlen(server_version_string))
 334                     != strlen(server_version_string)) {
 335                         log("Could not write ident string to %s.", get_remote_ipaddr());
 336                         fatal_cleanup();
 337                 }
 338
 339                 /* Read other side's version identification. */
 340                 memset(buf, 0, sizeof(buf));
 341                 for (i = 0; i < sizeof(buf) - 1; i++) {
 342                         if (atomicio(read, sock_in, &buf[i], 1) != 1) {
 343                                 log("Did not receive identification string from %s.",
 344                                     get_remote_ipaddr());
 345                                 fatal_cleanup();
 346                         }
 347                         if (buf[i] == '\r') {
 348                                 buf[i] = 0;
 349                                 /* Kludge for F-Secure Macintosh < 1.0.2 */
 350                                 if (i == 12 &&
 351                                     strncmp(buf, "SSH-1.5-W1.0", 12) == 0)
 352                                         break;
 353                                 continue;
 354                         }
 355                         if (buf[i] == '\n') {
 356                                 buf[i] = 0;
 357                                 break;
 358                         }
 359                 }
 360                 buf[sizeof(buf) - 1] = 0;
 361                 client_version_string = xstrdup(buf);
 362         }
 363
 364         /*
 365          * Check that the versions match.  In future this might accept
 366          * several versions and set appropriate flags to handle them.
 367          */
 368         if (sscanf(client_version_string, "SSH-%d.%d-%[^\n]\n",
 369             &remote_major, &remote_minor, remote_version) != 3) {
 370                 s = "Protocol mismatch.\n";
 371                 (void) atomicio(write, sock_out, s, strlen(s));
 372                 close(sock_in);
 373                 close(sock_out);
 374                 log("Bad protocol version identification '%.100s' from %s",
 375                     client_version_string, get_remote_ipaddr());
 376                 fatal_cleanup();
 377         }
 378         debug("Client protocol version %d.%d; client software version %.100s",
 379               remote_major, remote_minor, remote_version);
 380
 381         compat_datafellows(remote_version);
 382
 383         if (datafellows & SSH_BUG_SCANNER) {
 384                 log("scanned from %s with %s.  Don't panic.",
 385                     get_remote_ipaddr(), client_version_string);
 386                 fatal_cleanup();
 387         }
 388
 389         mismatch = 0;
 390         switch(remote_major) {
 391         case 1:
 392                 if (remote_minor == 99) {
 393                         if (options.protocol & SSH_PROTO_2)
 394                                 enable_compat20();
 395                         else
 396                                 mismatch = 1;
 397                         break;
 398                 }
 399                 if (!(options.protocol & SSH_PROTO_1)) {
 400                         mismatch = 1;
 401                         break;
 402                 }
 403                 if (remote_minor < 3) {
 404                         packet_disconnect("Your ssh version is too old and "
 405                             "is no longer supported.  Please install a newer version.");
 406                 } else if (remote_minor == 3) {
 407                         /* note that this disables agent-forwarding */
 408                         enable_compat13();
 409                 }
 410                 break;
 411         case 2:
 412                 if (options.protocol & SSH_PROTO_2) {
 413                         enable_compat20();
 414                         break;
 415                 }
 416                 /* FALLTHROUGH */
 417         default:
 418                 mismatch = 1;
 419                 break;
 420         }
 421         chop(server_version_string);
 422         debug("Local version string %.200s", server_version_string);
 423
 424         if (mismatch) {
 425                 s = "Protocol major versions differ.\n";
 426                 (void) atomicio(write, sock_out, s, strlen(s));
 427                 close(sock_in);
 428                 close(sock_out);
 429                 log("Protocol major versions differ for %s: %.200s vs. %.200s",
 430                     get_remote_ipaddr(),
 431                     server_version_string, client_version_string);
 432                 fatal_cleanup();
 433         }
 434         if (compat20)
 435                 packet_set_ssh2_format();
 436 }
 437
 438
 439 /* Destroy the host and server keys.  They will no longer be needed. */
 440 void
 441 destroy_sensitive_data(void)
 442 {
 443         int i;
 444
 445         if (sensitive_data.server_key) {
 446                 key_free(sensitive_data.server_key);
 447                 sensitive_data.server_key = NULL;
 448         }
 449         for(i = 0; i < options.num_host_key_files; i++) {
 450                 if (sensitive_data.host_keys[i]) {
 451                         key_free(sensitive_data.host_keys[i]);
 452                         sensitive_data.host_keys[i] = NULL;
 453                 }
 454         }
 455         sensitive_data.ssh1_host_key = NULL;
 456         memset(sensitive_data.ssh1_cookie, 0, SSH_SESSION_KEY_LENGTH);
 457 }
 458
 459 char *
 460 list_hostkey_types(void)
 461 {
 462         static char buf[1024];
 463         int i;
 464         buf[0] = '\0';
 465         for(i = 0; i < options.num_host_key_files; i++) {
 466                 Key *key = sensitive_data.host_keys[i];
 467                 if (key == NULL)
 468                         continue;
 469                 switch(key->type) {
 470                 case KEY_RSA:
 471                 case KEY_DSA:
 472                         strlcat(buf, key_ssh_name(key), sizeof buf);
 473                         strlcat(buf, ",", sizeof buf);
 474                         break;
 475                 }
 476         }
 477         i = strlen(buf);
 478         if (i > 0 && buf[i-1] == ',')
 479                 buf[i-1] = '\0';
 480         debug("list_hostkey_types: %s", buf);
 481         return buf;
 482 }
 483
 484 Key *
 485 get_hostkey_by_type(int type)
 486 {
 487         int i;
 488         for(i = 0; i < options.num_host_key_files; i++) {
 489                 Key *key = sensitive_data.host_keys[i];
 490                 if (key != NULL && key->type == type)
 491                         return key;
 492         }
 493         return NULL;
 494 }
 495
 496 /*
 497  * returns 1 if connection should be dropped, 0 otherwise.
 498  * dropping starts at connection #max_startups_begin with a probability
 499  * of (max_startups_rate/100). the probability increases linearly until
 500  * all connections are dropped for startups > max_startups
 501  */
 502 int
 503 drop_connection(int startups)
 504 {
 505         double p, r;
 506
 507         if (startups < options.max_startups_begin)
 508                 return 0;
 509         if (startups >= options.max_startups)
 510                 return 1;
 511         if (options.max_startups_rate == 100)
 512                 return 1;
 513
 514         p  = 100 - options.max_startups_rate;
 515         p *= startups - options.max_startups_begin;
 516         p /= (double) (options.max_startups - options.max_startups_begin);
 517         p += options.max_startups_rate;
 518         p /= 100.0;
 519         r = arc4random() / (double) UINT_MAX;
 520
 521         debug("drop_connection: p %g, r %g", p, r);
 522         return (r < p) ? 1 : 0;
 523 }
 524
 525 int *startup_pipes = NULL;      /* options.max_startup sized array of fd ints */
 526 int startup_pipe;               /* in child */
 527
 528 /*
 529  * Main program for the daemon.
 530  */
 531 int
 532 main(int ac, char **av)
 533 {
 534         extern char *optarg;
 535         extern int optind;
 536         int opt, sock_in = 0, sock_out = 0, newsock, j, i, fdsetsz, on = 1;
 537         pid_t pid;
 538         socklen_t fromlen;
 539         fd_set *fdset;
 540         struct sockaddr_storage from;
 541         const char *remote_ip;
 542         int remote_port;
 543         FILE *f;
 544         struct linger linger;
 545         struct addrinfo *ai;
 546         char ntop[NI_MAXHOST], strport[NI_MAXSERV];
 547         int listen_sock, maxfd;
 548         int startup_p[2];
 549         int startups = 0;
 550         Key *key;
 551         int ret, key_used = 0;
 552
 553         __progname = get_progname(av[0]);
 554         init_rng();
 555
 556         /* Save argv. */
 557         saved_argc = ac;
 558         saved_argv = av;
 559
 560         /* Initialize configuration options to their default values. */
 561         initialize_server_options(&options);
 562
 563         /* Parse command-line arguments. */
 564         while ((opt = getopt(ac, av, "f:p:b:k:h:g:V:u:dDiqQ46")) != -1) {
 565                 switch (opt) {
 566                 case '4':
 567                         IPv4or6 = AF_INET;
 568                         break;
 569                 case '6':
 570                         IPv4or6 = AF_INET6;
 571                         break;
 572                 case 'f':
 573                         config_file_name = optarg;
 574                         break;
 575                 case 'd':
 576                         if (0 == debug_flag) {
 577                                 debug_flag = 1;
 578                                 options.log_level = SYSLOG_LEVEL_DEBUG1;
 579                         } else if (options.log_level < SYSLOG_LEVEL_DEBUG3) {
 580                                 options.log_level++;
 581                         } else {
 582                                 fprintf(stderr, "Too high debugging level.\n");
 583                                 exit(1);
 584                         }
 585                         break;
 586                 case 'D':
 587                         no_daemon_flag = 1;
 588                         break;
 589                 case 'i':
 590                         inetd_flag = 1;
 591                         break;
 592                 case 'Q':
 593                         /* ignored */
 594                         break;
 595                 case 'q':
 596                         options.log_level = SYSLOG_LEVEL_QUIET;
 597                         break;
 598                 case 'b':
 599                         options.server_key_bits = atoi(optarg);
 600                         break;
 601                 case 'p':
 602                         options.ports_from_cmdline = 1;
 603                         if (options.num_ports >= MAX_PORTS) {
 604                                 fprintf(stderr, "too many ports.\n");
 605                                 exit(1);
 606                         }
 607                         options.ports[options.num_ports++] = atoi(optarg);
 608                         break;
 609                 case 'g':
 610                         options.login_grace_time = atoi(optarg);
 611                         break;
 612                 case 'k':
 613                         options.key_regeneration_time = atoi(optarg);
 614                         break;
 615                 case 'h':
 616                         if (options.num_host_key_files >= MAX_HOSTKEYS) {
 617                                 fprintf(stderr, "too many host keys.\n");
 618                                 exit(1);
 619                         }
 620                         options.host_key_files[options.num_host_key_files++] = optarg;
 621                         break;
 622                 case 'V':
 623                         client_version_string = optarg;
 624                         /* only makes sense with inetd_flag, i.e. no listen() */
 625                         inetd_flag = 1;
 626                         break;
 627                 case 'u':
 628                         utmp_len = atoi(optarg);
 629                         break;
 630                 case '?':
 631                 default:
 632                         fprintf(stderr, "sshd version %s\n", SSH_VERSION);
 633                         fprintf(stderr, "Usage: %s [options]\n", __progname);
 634                         fprintf(stderr, "Options:\n");
 635                         fprintf(stderr, "  -f file    Configuration file (default %s)\n", _PATH_SERVER_CONFIG_FILE);
 636                         fprintf(stderr, "  -d         Debugging mode (multiple -d means more debugging)\n");
 637                         fprintf(stderr, "  -i         Started from inetd\n");
 638                         fprintf(stderr, "  -D         Do not fork into daemon mode\n");
 639                         fprintf(stderr, "  -q         Quiet (no logging)\n");
 640                         fprintf(stderr, "  -p port    Listen on the specified port (default: 22)\n");
 641                         fprintf(stderr, "  -k seconds Regenerate server key every this many seconds (default: 3600)\n");
 642                         fprintf(stderr, "  -g seconds Grace period for authentication (default: 600)\n");
 643                         fprintf(stderr, "  -b bits    Size of server RSA key (default: 768 bits)\n");
 644                         fprintf(stderr, "  -h file    File from which to read host key (default: %s)\n",
 645                             _PATH_HOST_KEY_FILE);
 646                         fprintf(stderr, "  -u len     Maximum hostname length for utmp recording\n");
 647                         fprintf(stderr, "  -4         Use IPv4 only\n");
 648                         fprintf(stderr, "  -6         Use IPv6 only\n");
 649                         exit(1);
 650                 }
 651         }
 652         SSLeay_add_all_algorithms();
 653
 654         /*
 655          * Force logging to stderr until we have loaded the private host
 656          * key (unless started from inetd)
 657          */
 658         log_init(__progname,
 659             options.log_level == -1 ? SYSLOG_LEVEL_INFO : options.log_level,
 660             options.log_facility == -1 ? SYSLOG_FACILITY_AUTH : options.log_facility,
 661             !inetd_flag);
 662
 663         seed_rng();
 664
 665         /* Read server configuration options from the configuration file. */
 666         read_server_config(&options, config_file_name);
 667
 668         /* Fill in default values for those options not explicitly set. */
 669         fill_default_server_options(&options);
 670
 671         /* Check that there are no remaining arguments. */
 672         if (optind < ac) {
 673                 fprintf(stderr, "Extra argument %s.\n", av[optind]);
 674                 exit(1);
 675         }
 676
 677         debug("sshd version %.100s", SSH_VERSION);
 678
 679         /* load private host keys */
 680         sensitive_data.host_keys = xmalloc(options.num_host_key_files*sizeof(Key*));
 681         for(i = 0; i < options.num_host_key_files; i++)
 682                 sensitive_data.host_keys[i] = NULL;
 683         sensitive_data.server_key = NULL;
 684         sensitive_data.ssh1_host_key = NULL;
 685         sensitive_data.have_ssh1_key = 0;
 686         sensitive_data.have_ssh2_key = 0;
 687
 688         for(i = 0; i < options.num_host_key_files; i++) {
 689                 key = key_load_private(options.host_key_files[i], "", NULL);
 690                 sensitive_data.host_keys[i] = key;
 691                 if (key == NULL) {
 692                         error("Could not load host key: %.200s: %.100s",
 693                             options.host_key_files[i], strerror(errno));
 694                         sensitive_data.host_keys[i] = NULL;
 695                         continue;
 696                 }
 697                 switch(key->type){
 698                 case KEY_RSA1:
 699                         sensitive_data.ssh1_host_key = key;
 700                         sensitive_data.have_ssh1_key = 1;
 701                         break;
 702                 case KEY_RSA:
 703                 case KEY_DSA:
 704                         sensitive_data.have_ssh2_key = 1;
 705                         break;
 706                 }
 707                 debug("private host key: #%d type %d %s", i, key->type,
 708                     key_type(key));
 709         }
 710         if ((options.protocol & SSH_PROTO_1) && !sensitive_data.have_ssh1_key) {
 711                 log("Disabling protocol version 1. Could not load host key");
 712                 options.protocol &= ~SSH_PROTO_1;
 713         }
 714         if ((options.protocol & SSH_PROTO_2) && !sensitive_data.have_ssh2_key) {
 715                 log("Disabling protocol version 2. Could not load host key");
 716                 options.protocol &= ~SSH_PROTO_2;
 717         }
 718         if (!(options.protocol & (SSH_PROTO_1|SSH_PROTO_2))) {
 719                 log("sshd: no hostkeys available -- exiting.");
 720                 exit(1);
 721         }
 722
 723         /* Check certain values for sanity. */
 724         if (options.protocol & SSH_PROTO_1) {
 725                 if (options.server_key_bits < 512 ||
 726                     options.server_key_bits > 32768) {
 727                         fprintf(stderr, "Bad server key size.\n");
 728                         exit(1);
 729                 }
 730                 /*
 731                  * Check that server and host key lengths differ sufficiently. This
 732                  * is necessary to make double encryption work with rsaref. Oh, I
 733                  * hate software patents. I dont know if this can go? Niels
 734                  */
 735                 if (options.server_key_bits >
 736                     BN_num_bits(sensitive_data.ssh1_host_key->rsa->n) - SSH_KEY_BITS_RESERVED &&
 737                     options.server_key_bits <
 738                     BN_num_bits(sensitive_data.ssh1_host_key->rsa->n) + SSH_KEY_BITS_RESERVED) {
 739                         options.server_key_bits =
 740                             BN_num_bits(sensitive_data.ssh1_host_key->rsa->n) + SSH_KEY_BITS_RESERVED;
 741                         debug("Forcing server key to %d bits to make it differ from host key.",
 742                             options.server_key_bits);
 743                 }
 744         }
 745
 746 #ifdef HAVE_SCO_PROTECTED_PW
 747         (void) set_auth_parameters(ac, av);
 748 #endif
 749
 750         /* Initialize the log (it is reinitialized below in case we forked). */
 751         if (debug_flag && !inetd_flag)
 752                 log_stderr = 1;
 753         log_init(__progname, options.log_level, options.log_facility, log_stderr);
 754
 755         /*
 756          * If not in debugging mode, and not started from inetd, disconnect
 757          * from the controlling terminal, and fork.  The original process
 758          * exits.
 759          */
 760         if (!(debug_flag || inetd_flag || no_daemon_flag)) {
 761 #ifdef TIOCNOTTY
 762                 int fd;
 763 #endif /* TIOCNOTTY */
 764                 if (daemon(0, 0) < 0)
 765                         fatal("daemon() failed: %.200s", strerror(errno));
 766
 767                 /* Disconnect from the controlling tty. */
 768 #ifdef TIOCNOTTY
 769                 fd = open(_PATH_TTY, O_RDWR | O_NOCTTY);
 770                 if (fd >= 0) {
 771                         (void) ioctl(fd, TIOCNOTTY, NULL);
 772                         close(fd);
 773                 }
 774 #endif /* TIOCNOTTY */
 775         }
 776         /* Reinitialize the log (because of the fork above). */
 777         log_init(__progname, options.log_level, options.log_facility, log_stderr);
 778
 779         /* Initialize the random number generator. */
 780         arc4random_stir();
 781
 782         /* Chdir to the root directory so that the current disk can be
 783            unmounted if desired. */
 784         chdir("/");
 785
 786         /* ignore SIGPIPE */
 787         signal(SIGPIPE, SIG_IGN);
 788
 789         /* Start listening for a socket, unless started from inetd. */
 790         if (inetd_flag) {
 791                 int s1, s2;
 792                 s1 = dup(0);    /* Make sure descriptors 0, 1, and 2 are in use. */
 793                 s2 = dup(s1);
 794                 sock_in = dup(0);
 795                 sock_out = dup(1);
 796                 startup_pipe = -1;
 797                 /*
 798                  * We intentionally do not close the descriptors 0, 1, and 2
 799                  * as our code for setting the descriptors won\'t work if
 800                  * ttyfd happens to be one of those.
 801                  */
 802                 debug("inetd sockets after dupping: %d, %d", sock_in, sock_out);
 803                 if (options.protocol & SSH_PROTO_1)
 804                         generate_ephemeral_server_key();
 805         } else {
 806                 for (ai = options.listen_addrs; ai; ai = ai->ai_next) {
 807                         if (ai->ai_family != AF_INET && ai->ai_family != AF_INET6)
 808                                 continue;
 809                         if (num_listen_socks >= MAX_LISTEN_SOCKS)
 810                                 fatal("Too many listen sockets. "
 811                                     "Enlarge MAX_LISTEN_SOCKS");
 812                         if (getnameinfo(ai->ai_addr, ai->ai_addrlen,
 813                             ntop, sizeof(ntop), strport, sizeof(strport),
 814                             NI_NUMERICHOST|NI_NUMERICSERV) != 0) {
 815                                 error("getnameinfo failed");
 816                                 continue;
 817                         }
 818                         /* Create socket for listening. */
 819                         listen_sock = socket(ai->ai_family, SOCK_STREAM, 0);
 820                         if (listen_sock < 0) {
 821                                 /* kernel may not support ipv6 */
 822                                 verbose("socket: %.100s", strerror(errno));
 823                                 continue;
 824                         }
 825                         if (fcntl(listen_sock, F_SETFL, O_NONBLOCK) < 0) {
 826                                 error("listen_sock O_NONBLOCK: %s", strerror(errno));
 827                                 close(listen_sock);
 828                                 continue;
 829                         }
 830                         /*
 831                          * Set socket options.  We try to make the port
 832                          * reusable and have it close as fast as possible
 833                          * without waiting in unnecessary wait states on
 834                          * close.
 835                          */
 836                         setsockopt(listen_sock, SOL_SOCKET, SO_REUSEADDR,
 837                             (void *) &on, sizeof(on));
 838                         linger.l_onoff = 1;
 839                         linger.l_linger = 5;
 840                         setsockopt(listen_sock, SOL_SOCKET, SO_LINGER,
 841                             (void *) &linger, sizeof(linger));
 842
 843                         debug("Bind to port %s on %s.", strport, ntop);
 844
 845                         /* Bind the socket to the desired port. */
 846                         if (bind(listen_sock, ai->ai_addr, ai->ai_addrlen) < 0) {
 847                                 if (!ai->ai_next)
 848                                     error("Bind to port %s on %s failed: %.200s.",
 849                                             strport, ntop, strerror(errno));
 850                                 close(listen_sock);
 851                                 continue;
 852                         }
 853                         listen_socks[num_listen_socks] = listen_sock;
 854                         num_listen_socks++;
 855
 856                         /* Start listening on the port. */
 857                         log("Server listening on %s port %s.", ntop, strport);
 858                         if (listen(listen_sock, 5) < 0)
 859                                 fatal("listen: %.100s", strerror(errno));
 860
 861                 }
 862                 freeaddrinfo(options.listen_addrs);
 863
 864                 if (!num_listen_socks)
 865                         fatal("Cannot bind any address.");
 866
 867                 if (!debug_flag) {
 868                         /*
 869                          * Record our pid in /var/run/sshd.pid to make it
 870                          * easier to kill the correct sshd.  We don't want to
 871                          * do this before the bind above because the bind will
 872                          * fail if there already is a daemon, and this will
 873                          * overwrite any old pid in the file.
 874                          */
 875                         f = fopen(options.pid_file, "wb");
 876                         if (f) {
 877                                 fprintf(f, "%u\n", (u_int) getpid());
 878                                 fclose(f);
 879                         }
 880                 }
 881                 if (options.protocol & SSH_PROTO_1)
 882                         generate_ephemeral_server_key();
 883
 884                 /* Arrange to restart on SIGHUP.  The handler needs listen_sock. */
 885                 signal(SIGHUP, sighup_handler);
 886
 887                 signal(SIGTERM, sigterm_handler);
 888                 signal(SIGQUIT, sigterm_handler);
 889
 890                 /* Arrange SIGCHLD to be caught. */
 891                 signal(SIGCHLD, main_sigchld_handler);
 892
 893                 /* setup fd set for listen */
 894                 fdset = NULL;
 895                 maxfd = 0;
 896                 for (i = 0; i < num_listen_socks; i++)
 897                         if (listen_socks[i] > maxfd)
 898                                 maxfd = listen_socks[i];
 899                 /* pipes connected to unauthenticated childs */
 900                 startup_pipes = xmalloc(options.max_startups * sizeof(int));
 901                 for (i = 0; i < options.max_startups; i++)
 902                         startup_pipes[i] = -1;
 903
 904                 /*
 905                  * Stay listening for connections until the system crashes or
 906                  * the daemon is killed with a signal.
 907                  */
 908                 for (;;) {
 909                         if (received_sighup)
 910                                 sighup_restart();
 911                         if (fdset != NULL)
 912                                 xfree(fdset);
 913                         fdsetsz = howmany(maxfd+1, NFDBITS) * sizeof(fd_mask);
 914                         fdset = (fd_set *)xmalloc(fdsetsz);
 915                         memset(fdset, 0, fdsetsz);
 916
 917                         for (i = 0; i < num_listen_socks; i++)
 918                                 FD_SET(listen_socks[i], fdset);
 919                         for (i = 0; i < options.max_startups; i++)
 920                                 if (startup_pipes[i] != -1)
 921                                         FD_SET(startup_pipes[i], fdset);
 922
 923                         /* Wait in select until there is a connection. */
 924                         ret = select(maxfd+1, fdset, NULL, NULL, NULL);
 925                         if (ret < 0 && errno != EINTR)
 926                                 error("select: %.100s", strerror(errno));
 927                         if (key_used && key_do_regen) {
 928                                 generate_ephemeral_server_key();
 929                                 key_used = 0;
 930                                 key_do_regen = 0;
 931                         }
 932                         if (ret < 0)
 933                                 continue;
 934
 935                         for (i = 0; i < options.max_startups; i++)
 936                                 if (startup_pipes[i] != -1 &&
 937                                     FD_ISSET(startup_pipes[i], fdset)) {
 938                                         /*
 939                                          * the read end of the pipe is ready
 940                                          * if the child has closed the pipe
 941                                          * after successful authentication
 942                                          * or if the child has died
 943                                          */
 944                                         close(startup_pipes[i]);
 945                                         startup_pipes[i] = -1;
 946                                         startups--;
 947                                 }
 948                         for (i = 0; i < num_listen_socks; i++) {
 949                                 if (!FD_ISSET(listen_socks[i], fdset))
 950                                         continue;
 951                                 fromlen = sizeof(from);
 952                                 newsock = accept(listen_socks[i], (struct sockaddr *)&from,
 953                                     &fromlen);
 954                                 if (newsock < 0) {
 955                                         if (errno != EINTR && errno != EWOULDBLOCK)
 956                                                 error("accept: %.100s", strerror(errno));
 957                                         continue;
 958                                 }
 959                                 if (fcntl(newsock, F_SETFL, 0) < 0) {
 960                                         error("newsock del O_NONBLOCK: %s", strerror(errno));
 961                                         continue;
 962                                 }
 963                                 if (drop_connection(startups) == 1) {
 964                                         debug("drop connection #%d", startups);
 965                                         close(newsock);
 966                                         continue;
 967                                 }
 968                                 if (pipe(startup_p) == -1) {
 969                                         close(newsock);
 970                                         continue;
 971                                 }
 972
 973                                 for (j = 0; j < options.max_startups; j++)
 974                                         if (startup_pipes[j] == -1) {
 975                                                 startup_pipes[j] = startup_p[0];
 976                                                 if (maxfd < startup_p[0])
 977                                                         maxfd = startup_p[0];
 978                                                 startups++;
 979                                                 break;
 980                                         }
 981
 982                                 /*
 983                                  * Got connection.  Fork a child to handle it, unless
 984                                  * we are in debugging mode.
 985                                  */
 986                                 if (debug_flag) {
 987                                         /*
 988                                          * In debugging mode.  Close the listening
 989                                          * socket, and start processing the
 990                                          * connection without forking.
 991                                          */
 992                                         debug("Server will not fork when running in debugging mode.");
 993                                         close_listen_socks();
 994                                         sock_in = newsock;
 995                                         sock_out = newsock;
 996                                         startup_pipe = -1;
 997                                         pid = getpid();
 998                                         break;
 999                                 } else {
1000                                         /*
1001                                          * Normal production daemon.  Fork, and have
1002                                          * the child process the connection. The
1003                                          * parent continues listening.
1004                                          */
1005                                         if ((pid = fork()) == 0) {
1006                                                 /*
1007                                                  * Child.  Close the listening and max_startup
1008                                                  * sockets.  Start using the accepted socket.
1009                                                  * Reinitialize logging (since our pid has
1010                                                  * changed).  We break out of the loop to handle
1011                                                  * the connection.
1012                                                  */
1013                                                 startup_pipe = startup_p[1];
1014                                                 for (j = 0; j < options.max_startups; j++)
1015                                                         if (startup_pipes[j] != -1)
1016                                                                 close(startup_pipes[j]);
1017                                                 close_listen_socks();
1018                                                 sock_in = newsock;
1019                                                 sock_out = newsock;
1020                                                 log_init(__progname, options.log_level, options.log_facility, log_stderr);
1021                                                 break;
1022                                         }
1023                                 }
1024
1025                                 /* Parent.  Stay in the loop. */
1026                                 if (pid < 0)
1027                                         error("fork: %.100s", strerror(errno));
1028                                 else
1029                                         debug("Forked child %d.", pid);
1030
1031                                 close(startup_p[1]);
1032
1033                                 /* Mark that the key has been used (it was "given" to the child). */
1034                                 if ((options.protocol & SSH_PROTO_1) &&
1035                                     key_used == 0) {
1036                                         /* Schedule server key regeneration alarm. */
1037                                         signal(SIGALRM, key_regeneration_alarm);
1038                                         alarm(options.key_regeneration_time);
1039                                         key_used = 1;
1040                                 }
1041
1042                                 arc4random_stir();
1043
1044                                 /* Close the new socket (the child is now taking care of it). */
1045                                 close(newsock);
1046                         }
1047                         /* child process check (or debug mode) */
1048                         if (num_listen_socks < 0)
1049                                 break;
1050                 }
1051         }
1052
1053         /* This is the child processing a new connection. */
1054
1055         /*
1056          * Disable the key regeneration alarm.  We will not regenerate the
1057          * key since we are no longer in a position to give it to anyone. We
1058          * will not restart on SIGHUP since it no longer makes sense.
1059          */
1060         alarm(0);
1061         signal(SIGALRM, SIG_DFL);
1062         signal(SIGHUP, SIG_DFL);
1063         signal(SIGTERM, SIG_DFL);
1064         signal(SIGQUIT, SIG_DFL);
1065         signal(SIGCHLD, SIG_DFL);
1066         signal(SIGINT, SIG_DFL);
1067
1068         /*
1069          * Set socket options for the connection.  We want the socket to
1070          * close as fast as possible without waiting for anything.  If the
1071          * connection is not a socket, these will do nothing.
1072          */
1073         /* setsockopt(sock_in, SOL_SOCKET, SO_REUSEADDR, (void *)&on, sizeof(on)); */
1074         linger.l_onoff = 1;
1075         linger.l_linger = 5;
1076         setsockopt(sock_in, SOL_SOCKET, SO_LINGER, (void *) &linger, sizeof(linger));
1077
1078         /* Set keepalives if requested. */
1079         if (options.keepalives &&
1080             setsockopt(sock_in, SOL_SOCKET, SO_KEEPALIVE, (void *)&on,
1081             sizeof(on)) < 0)
1082                 error("setsockopt SO_KEEPALIVE: %.100s", strerror(errno));
1083
1084         /*
1085          * Register our connection.  This turns encryption off because we do
1086          * not have a key.
1087          */
1088         packet_set_connection(sock_in, sock_out);
1089
1090         remote_port = get_remote_port();
1091         remote_ip = get_remote_ipaddr();
1092
1093         /* Check whether logins are denied from this host. */
1094 #ifdef LIBWRAP
1095         /* XXX LIBWRAP noes not know about IPv6 */
1096         {
1097                 struct request_info req;
1098
1099                 request_init(&req, RQ_DAEMON, __progname, RQ_FILE, sock_in, NULL);
1100                 fromhost(&req);
1101
1102                 if (!hosts_access(&req)) {
1103                         refuse(&req);
1104                         close(sock_in);
1105                         close(sock_out);
1106                 }
1107 /*XXX IPv6 verbose("Connection from %.500s port %d", eval_client(&req), remote_port); */
1108         }
1109 #endif /* LIBWRAP */
1110         /* Log the connection. */
1111         verbose("Connection from %.500s port %d", remote_ip, remote_port);
1112
1113         /*
1114          * We don\'t want to listen forever unless the other side
1115          * successfully authenticates itself.  So we set up an alarm which is
1116          * cleared after successful authentication.  A limit of zero
1117          * indicates no limit. Note that we don\'t set the alarm in debugging
1118          * mode; it is just annoying to have the server exit just when you
1119          * are about to discover the bug.
1120          */
1121         signal(SIGALRM, grace_alarm_handler);
1122         if (!debug_flag)
1123                 alarm(options.login_grace_time);
1124
1125         sshd_exchange_identification(sock_in, sock_out);
1126         /*
1127          * Check that the connection comes from a privileged port.
1128          * Rhosts-Authentication only makes sense from priviledged
1129          * programs.  Of course, if the intruder has root access on his local
1130          * machine, he can connect from any port.  So do not use these
1131          * authentication methods from machines that you do not trust.
1132          */
1133         if (remote_port >= IPPORT_RESERVED ||
1134             remote_port < IPPORT_RESERVED / 2) {
1135                 debug("Rhosts Authentication disabled, "
1136                     "originating port not trusted.");
1137                 options.rhosts_authentication = 0;
1138         }
1139 #ifdef KRB4
1140         if (!packet_connection_is_ipv4() &&
1141             options.kerberos_authentication) {
1142                 debug("Kerberos Authentication disabled, only available for IPv4.");
1143                 options.kerberos_authentication = 0;
1144         }
1145 #endif /* KRB4 */
1146 #ifdef AFS
1147         /* If machine has AFS, set process authentication group. */
1148         if (k_hasafs()) {
1149                 k_setpag();
1150                 k_unlog();
1151         }
1152 #endif /* AFS */
1153
1154         packet_set_nonblocking();
1155
1156         /* perform the key exchange */
1157         /* authenticate user and start session */
1158         if (compat20) {
1159                 do_ssh2_kex();
1160                 do_authentication2();
1161         } else {
1162                 do_ssh1_kex();
1163                 do_authentication();
1164         }
1165
1166 #ifdef KRB4
1167         /* Cleanup user's ticket cache file. */
1168         if (options.kerberos_ticket_cleanup)
1169                 (void) dest_tkt();
1170 #endif /* KRB4 */
1171
1172         /* The connection has been terminated. */
1173         verbose("Closing connection to %.100s", remote_ip);
1174
1175 #ifdef USE_PAM
1176         finish_pam();
1177 #endif /* USE_PAM */
1178
1179         packet_close();
1180         exit(0);
1181 }
1182
1183 /*
1184  * SSH1 key exchange
1185  */
1186 void
1187 do_ssh1_kex(void)
1188 {
1189         int i, len;
1190         int plen, slen;
1191         int rsafail = 0;
1192         BIGNUM *session_key_int;
1193         u_char session_key[SSH_SESSION_KEY_LENGTH];
1194         u_char cookie[8];
1195         u_int cipher_type, auth_mask, protocol_flags;
1196         u_int32_t rand = 0;
1197
1198         /*
1199          * Generate check bytes that the client must send back in the user
1200          * packet in order for it to be accepted; this is used to defy ip
1201          * spoofing attacks.  Note that this only works against somebody
1202          * doing IP spoofing from a remote machine; any machine on the local
1203          * network can still see outgoing packets and catch the random
1204          * cookie.  This only affects rhosts authentication, and this is one
1205          * of the reasons why it is inherently insecure.
1206          */
1207         for (i = 0; i < 8; i++) {
1208                 if (i % 4 == 0)
1209                         rand = arc4random();
1210                 cookie[i] = rand & 0xff;
1211                 rand >>= 8;
1212         }
1213
1214         /*
1215          * Send our public key.  We include in the packet 64 bits of random
1216          * data that must be matched in the reply in order to prevent IP
1217          * spoofing.
1218          */
1219         packet_start(SSH_SMSG_PUBLIC_KEY);
1220         for (i = 0; i < 8; i++)
1221                 packet_put_char(cookie[i]);
1222
1223         /* Store our public server RSA key. */
1224         packet_put_int(BN_num_bits(sensitive_data.server_key->rsa->n));
1225         packet_put_bignum(sensitive_data.server_key->rsa->e);
1226         packet_put_bignum(sensitive_data.server_key->rsa->n);
1227
1228         /* Store our public host RSA key. */
1229         packet_put_int(BN_num_bits(sensitive_data.ssh1_host_key->rsa->n));
1230         packet_put_bignum(sensitive_data.ssh1_host_key->rsa->e);
1231         packet_put_bignum(sensitive_data.ssh1_host_key->rsa->n);
1232
1233         /* Put protocol flags. */
1234         packet_put_int(SSH_PROTOFLAG_HOST_IN_FWD_OPEN);
1235
1236         /* Declare which ciphers we support. */
1237         packet_put_int(cipher_mask_ssh1(0));
1238
1239         /* Declare supported authentication types. */
1240         auth_mask = 0;
1241         if (options.rhosts_authentication)
1242                 auth_mask |= 1 << SSH_AUTH_RHOSTS;
1243         if (options.rhosts_rsa_authentication)
1244                 auth_mask |= 1 << SSH_AUTH_RHOSTS_RSA;
1245         if (options.rsa_authentication)
1246                 auth_mask |= 1 << SSH_AUTH_RSA;
1247 #ifdef KRB4
1248         if (options.kerberos_authentication)
1249                 auth_mask |= 1 << SSH_AUTH_KERBEROS;
1250 #endif
1251 #ifdef AFS
1252         if (options.kerberos_tgt_passing)
1253                 auth_mask |= 1 << SSH_PASS_KERBEROS_TGT;
1254         if (options.afs_token_passing)
1255                 auth_mask |= 1 << SSH_PASS_AFS_TOKEN;
1256 #endif
1257         if (options.challenge_reponse_authentication == 1)
1258                 auth_mask |= 1 << SSH_AUTH_TIS;
1259         if (options.password_authentication)
1260                 auth_mask |= 1 << SSH_AUTH_PASSWORD;
1261         packet_put_int(auth_mask);
1262
1263         /* Send the packet and wait for it to be sent. */
1264         packet_send();
1265         packet_write_wait();
1266
1267         debug("Sent %d bit server key and %d bit host key.",
1268             BN_num_bits(sensitive_data.server_key->rsa->n),
1269             BN_num_bits(sensitive_data.ssh1_host_key->rsa->n));
1270
1271         /* Read clients reply (cipher type and session key). */
1272         packet_read_expect(&plen, SSH_CMSG_SESSION_KEY);
1273
1274         /* Get cipher type and check whether we accept this. */
1275         cipher_type = packet_get_char();
1276
1277         if (!(cipher_mask_ssh1(0) & (1 << cipher_type)))
1278                 packet_disconnect("Warning: client selects unsupported cipher.");
1279
1280         /* Get check bytes from the packet.  These must match those we
1281            sent earlier with the public key packet. */
1282         for (i = 0; i < 8; i++)
1283                 if (cookie[i] != packet_get_char())
1284                         packet_disconnect("IP Spoofing check bytes do not match.");
1285
1286         debug("Encryption type: %.200s", cipher_name(cipher_type));
1287
1288         /* Get the encrypted integer. */
1289         session_key_int = BN_new();
1290         packet_get_bignum(session_key_int, &slen);
1291
1292         protocol_flags = packet_get_int();
1293         packet_set_protocol_flags(protocol_flags);
1294
1295         packet_integrity_check(plen, 1 + 8 + slen + 4, SSH_CMSG_SESSION_KEY);
1296
1297         /*
1298          * Decrypt it using our private server key and private host key (key
1299          * with larger modulus first).
1300          */
1301         if (BN_cmp(sensitive_data.server_key->rsa->n, sensitive_data.ssh1_host_key->rsa->n) > 0) {
1302                 /* Server key has bigger modulus. */
1303                 if (BN_num_bits(sensitive_data.server_key->rsa->n) <
1304                     BN_num_bits(sensitive_data.ssh1_host_key->rsa->n) + SSH_KEY_BITS_RESERVED) {
1305                         fatal("do_connection: %s: server_key %d < host_key %d + SSH_KEY_BITS_RESERVED %d",
1306                             get_remote_ipaddr(),
1307                             BN_num_bits(sensitive_data.server_key->rsa->n),
1308                             BN_num_bits(sensitive_data.ssh1_host_key->rsa->n),
1309                             SSH_KEY_BITS_RESERVED);
1310                 }
1311                 if (rsa_private_decrypt(session_key_int, session_key_int,
1312                     sensitive_data.server_key->rsa) <= 0)
1313                         rsafail++;
1314                 if (rsa_private_decrypt(session_key_int, session_key_int,
1315                     sensitive_data.ssh1_host_key->rsa) <= 0)
1316                         rsafail++;
1317         } else {
1318                 /* Host key has bigger modulus (or they are equal). */
1319                 if (BN_num_bits(sensitive_data.ssh1_host_key->rsa->n) <
1320                     BN_num_bits(sensitive_data.server_key->rsa->n) + SSH_KEY_BITS_RESERVED) {
1321                         fatal("do_connection: %s: host_key %d < server_key %d + SSH_KEY_BITS_RESERVED %d",
1322                             get_remote_ipaddr(),
1323                             BN_num_bits(sensitive_data.ssh1_host_key->rsa->n),
1324                             BN_num_bits(sensitive_data.server_key->rsa->n),
1325                             SSH_KEY_BITS_RESERVED);
1326                 }
1327                 if (rsa_private_decrypt(session_key_int, session_key_int,
1328                     sensitive_data.ssh1_host_key->rsa) < 0)
1329                         rsafail++;
1330                 if (rsa_private_decrypt(session_key_int, session_key_int,
1331                     sensitive_data.server_key->rsa) < 0)
1332                         rsafail++;
1333         }
1334         /*
1335          * Extract session key from the decrypted integer.  The key is in the
1336          * least significant 256 bits of the integer; the first byte of the
1337          * key is in the highest bits.
1338          */
1339         if (!rsafail) {
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                         error("do_connection: bad session key len from %s: "
1344                             "session_key_int %d > sizeof(session_key) %lu",
1345                             get_remote_ipaddr(), len, (u_long)sizeof(session_key));
1346                         rsafail++;
1347                 } else {
1348                         memset(session_key, 0, sizeof(session_key));
1349                         BN_bn2bin(session_key_int,
1350                             session_key + sizeof(session_key) - len);
1351
1352                         compute_session_id(session_id, cookie,
1353                             sensitive_data.ssh1_host_key->rsa->n,
1354                             sensitive_data.server_key->rsa->n);
1355                         /*
1356                          * Xor the first 16 bytes of the session key with the
1357                          * session id.
1358                          */
1359                         for (i = 0; i < 16; i++)
1360                                 session_key[i] ^= session_id[i];
1361                 }
1362         }
1363         if (rsafail) {
1364                 int bytes = BN_num_bytes(session_key_int);
1365                 char *buf = xmalloc(bytes);
1366                 MD5_CTX md;
1367
1368                 log("do_connection: generating a fake encryption key");
1369                 BN_bn2bin(session_key_int, buf);
1370                 MD5_Init(&md);
1371                 MD5_Update(&md, buf, bytes);
1372                 MD5_Update(&md, sensitive_data.ssh1_cookie, SSH_SESSION_KEY_LENGTH);
1373                 MD5_Final(session_key, &md);
1374                 MD5_Init(&md);
1375                 MD5_Update(&md, session_key, 16);
1376                 MD5_Update(&md, buf, bytes);
1377                 MD5_Update(&md, sensitive_data.ssh1_cookie, SSH_SESSION_KEY_LENGTH);
1378                 MD5_Final(session_key + 16, &md);
1379                 memset(buf, 0, bytes);
1380                 xfree(buf);
1381                 for (i = 0; i < 16; i++)
1382                         session_id[i] = session_key[i] ^ session_key[i + 16];
1383         }
1384         /* Destroy the private and public keys.  They will no longer be needed. */
1385         destroy_sensitive_data();
1386
1387         /* Destroy the decrypted integer.  It is no longer needed. */
1388         BN_clear_free(session_key_int);
1389
1390         /* Set the session key.  From this on all communications will be encrypted. */
1391         packet_set_encryption_key(session_key, SSH_SESSION_KEY_LENGTH, cipher_type);
1392
1393         /* Destroy our copy of the session key.  It is no longer needed. */
1394         memset(session_key, 0, sizeof(session_key));
1395
1396         debug("Received session key; encryption turned on.");
1397
1398         /* Send an acknowledgement packet.  Note that this packet is sent encrypted. */
1399         packet_start(SSH_SMSG_SUCCESS);
1400         packet_send();
1401         packet_write_wait();
1402 }
1403
1404 /*
1405  * SSH2 key exchange: diffie-hellman-group1-sha1
1406  */
1407 void
1408 do_ssh2_kex(void)
1409 {
1410         Buffer *server_kexinit;
1411         Buffer *client_kexinit;
1412         int payload_len;
1413         int i;
1414         Kex *kex;
1415         char *cprop[PROPOSAL_MAX];
1416
1417 /* KEXINIT */
1418
1419         if (options.ciphers != NULL) {
1420                 myproposal[PROPOSAL_ENC_ALGS_CTOS] =
1421                 myproposal[PROPOSAL_ENC_ALGS_STOC] = options.ciphers;
1422         }
1423         myproposal[PROPOSAL_ENC_ALGS_CTOS] =
1424             compat_cipher_proposal(myproposal[PROPOSAL_ENC_ALGS_CTOS]);
1425         myproposal[PROPOSAL_ENC_ALGS_STOC] =
1426             compat_cipher_proposal(myproposal[PROPOSAL_ENC_ALGS_STOC]);
1427
1428         if (options.macs != NULL) {
1429                 myproposal[PROPOSAL_MAC_ALGS_CTOS] =
1430                 myproposal[PROPOSAL_MAC_ALGS_STOC] = options.macs;
1431         }
1432         myproposal[PROPOSAL_SERVER_HOST_KEY_ALGS] = list_hostkey_types();
1433
1434         server_kexinit = kex_init(myproposal);
1435         client_kexinit = xmalloc(sizeof(*client_kexinit));
1436         buffer_init(client_kexinit);
1437
1438         /* algorithm negotiation */
1439         kex_exchange_kexinit(server_kexinit, client_kexinit, cprop);
1440         kex = kex_choose_conf(cprop, myproposal, 1);
1441         for (i = 0; i < PROPOSAL_MAX; i++)
1442                 xfree(cprop[i]);
1443
1444         switch (kex->kex_type) {
1445         case DH_GRP1_SHA1:
1446                 ssh_dh1_server(kex, client_kexinit, server_kexinit);
1447                 break;
1448         case DH_GEX_SHA1:
1449                 ssh_dhgex_server(kex, client_kexinit, server_kexinit);
1450                 break;
1451         default:
1452                 fatal("Unsupported key exchange %d", kex->kex_type);
1453         }
1454
1455         debug("send SSH2_MSG_NEWKEYS.");
1456         packet_start(SSH2_MSG_NEWKEYS);
1457         packet_send();
1458         packet_write_wait();
1459         debug("done: send SSH2_MSG_NEWKEYS.");
1460
1461         debug("Wait SSH2_MSG_NEWKEYS.");
1462         packet_read_expect(&payload_len, SSH2_MSG_NEWKEYS);
1463         debug("GOT SSH2_MSG_NEWKEYS.");
1464
1465 #ifdef DEBUG_KEXDH
1466         /* send 1st encrypted/maced/compressed message */
1467         packet_start(SSH2_MSG_IGNORE);
1468         packet_put_cstring("markus");
1469         packet_send();
1470         packet_write_wait();
1471 #endif
1472
1473         debug("done: KEX2.");
1474 }
1475
1476 /*
1477  * SSH2 key exchange
1478  */
1479
1480 /* diffie-hellman-group1-sha1 */
1481
1482 void
1483 ssh_dh1_server(Kex *kex, Buffer *client_kexinit, Buffer *server_kexinit)
1484 {
1485 #ifdef DEBUG_KEXDH
1486         int i;
1487 #endif
1488         int payload_len, dlen;
1489         int slen;
1490         u_char *signature = NULL;
1491         u_char *server_host_key_blob = NULL;
1492         u_int sbloblen;
1493         u_int klen, kout;
1494         u_char *kbuf;
1495         u_char *hash;
1496         BIGNUM *shared_secret = 0;
1497         DH *dh;
1498         BIGNUM *dh_client_pub = 0;
1499         Key *hostkey;
1500
1501         hostkey = get_hostkey_by_type(kex->hostkey_type);
1502         if (hostkey == NULL)
1503                 fatal("Unsupported hostkey type %d", kex->hostkey_type);
1504
1505 /* KEXDH */
1506         /* generate DH key */
1507         dh = dh_new_group1();                   /* XXX depends on 'kex' */
1508         dh_gen_key(dh, kex->we_need * 8);
1509
1510         debug("Wait SSH2_MSG_KEXDH_INIT.");
1511         packet_read_expect(&payload_len, SSH2_MSG_KEXDH_INIT);
1512
1513         /* key, cert */
1514         dh_client_pub = BN_new();
1515         if (dh_client_pub == NULL)
1516                 fatal("dh_client_pub == NULL");
1517         packet_get_bignum2(dh_client_pub, &dlen);
1518
1519 #ifdef DEBUG_KEXDH
1520         fprintf(stderr, "\ndh_client_pub= ");
1521         BN_print_fp(stderr, dh_client_pub);
1522         fprintf(stderr, "\n");
1523         debug("bits %d", BN_num_bits(dh_client_pub));
1524 #endif
1525
1526 #ifdef DEBUG_KEXDH
1527         fprintf(stderr, "\np= ");
1528         BN_print_fp(stderr, dh->p);
1529         fprintf(stderr, "\ng= ");
1530         bn_print(dh->g);
1531         fprintf(stderr, "\npub= ");
1532         BN_print_fp(stderr, dh->pub_key);
1533         fprintf(stderr, "\n");
1534         DHparams_print_fp(stderr, dh);
1535 #endif
1536         if (!dh_pub_is_valid(dh, dh_client_pub))
1537                 packet_disconnect("bad client public DH value");
1538
1539         klen = DH_size(dh);
1540         kbuf = xmalloc(klen);
1541         kout = DH_compute_key(kbuf, dh_client_pub, dh);
1542
1543 #ifdef DEBUG_KEXDH
1544         debug("shared secret: len %d/%d", klen, kout);
1545         fprintf(stderr, "shared secret == ");
1546         for (i = 0; i< kout; i++)
1547                 fprintf(stderr, "%02x", (kbuf[i])&0xff);
1548         fprintf(stderr, "\n");
1549 #endif
1550         shared_secret = BN_new();
1551
1552         BN_bin2bn(kbuf, kout, shared_secret);
1553         memset(kbuf, 0, klen);
1554         xfree(kbuf);
1555
1556         /* XXX precompute? */
1557         key_to_blob(hostkey, &server_host_key_blob, &sbloblen);
1558
1559         /* calc H */                    /* XXX depends on 'kex' */
1560         hash = kex_hash(
1561             client_version_string,
1562             server_version_string,
1563             buffer_ptr(client_kexinit), buffer_len(client_kexinit),
1564             buffer_ptr(server_kexinit), buffer_len(server_kexinit),
1565             (char *)server_host_key_blob, sbloblen,
1566             dh_client_pub,
1567             dh->pub_key,
1568             shared_secret
1569         );
1570         buffer_free(client_kexinit);
1571         buffer_free(server_kexinit);
1572         xfree(client_kexinit);
1573         xfree(server_kexinit);
1574         BN_free(dh_client_pub);
1575 #ifdef DEBUG_KEXDH
1576         fprintf(stderr, "hash == ");
1577         for (i = 0; i< 20; i++)
1578                 fprintf(stderr, "%02x", (hash[i])&0xff);
1579         fprintf(stderr, "\n");
1580 #endif
1581         /* save session id := H */
1582         /* XXX hashlen depends on KEX */
1583         session_id2_len = 20;
1584         session_id2 = xmalloc(session_id2_len);
1585         memcpy(session_id2, hash, session_id2_len);
1586
1587         /* sign H */
1588         /* XXX hashlen depends on KEX */
1589         key_sign(hostkey, &signature, &slen, hash, 20);
1590
1591         destroy_sensitive_data();
1592
1593         /* send server hostkey, DH pubkey 'f' and singed H */
1594         packet_start(SSH2_MSG_KEXDH_REPLY);
1595         packet_put_string((char *)server_host_key_blob, sbloblen);
1596         packet_put_bignum2(dh->pub_key);        /* f */
1597         packet_put_string((char *)signature, slen);
1598         packet_send();
1599         xfree(signature);
1600         xfree(server_host_key_blob);
1601         packet_write_wait();
1602
1603         kex_derive_keys(kex, hash, shared_secret);
1604         BN_clear_free(shared_secret);
1605         packet_set_kex(kex);
1606
1607         /* have keys, free DH */
1608         DH_free(dh);
1609 }
1610
1611 /* diffie-hellman-group-exchange-sha1 */
1612
1613 void
1614 ssh_dhgex_server(Kex *kex, Buffer *client_kexinit, Buffer *server_kexinit)
1615 {
1616 #ifdef DEBUG_KEXDH
1617         int i;
1618 #endif
1619         int payload_len, dlen;
1620         int slen, nbits, type, min, max;
1621         u_char *signature = NULL;
1622         u_char *server_host_key_blob = NULL;
1623         u_int sbloblen;
1624         u_int klen, kout;
1625         u_char *kbuf;
1626         u_char *hash;
1627         BIGNUM *shared_secret = 0;
1628         DH *dh;
1629         BIGNUM *dh_client_pub = 0;
1630         Key *hostkey;
1631
1632         hostkey = get_hostkey_by_type(kex->hostkey_type);
1633         if (hostkey == NULL)
1634                 fatal("Unsupported hostkey type %d", kex->hostkey_type);
1635
1636 /* KEXDHGEX */
1637         debug("Wait SSH2_MSG_KEX_DH_GEX_REQUEST.");
1638         type = packet_read(&payload_len);
1639         if (type != SSH2_MSG_KEX_DH_GEX_REQUEST_OLD &&
1640             type != SSH2_MSG_KEX_DH_GEX_REQUEST)
1641                 packet_disconnect("Protocol error: expected type %d or %d, got %d",
1642                     SSH2_MSG_KEX_DH_GEX_REQUEST_OLD,
1643                     SSH2_MSG_KEX_DH_GEX_REQUEST,
1644                     type);
1645         if (type == SSH2_MSG_KEX_DH_GEX_REQUEST_OLD) {
1646                 nbits = packet_get_int();
1647                 min = DH_GRP_MIN;
1648                 max = DH_GRP_MAX;
1649         } else {
1650                 min = packet_get_int();
1651                 nbits = packet_get_int();
1652                 max = packet_get_int();
1653
1654                 min = MAX(DH_GRP_MIN, min);
1655                 max = MIN(DH_GRP_MAX, max);
1656         }
1657
1658         if (max < min || nbits < min || max < nbits)
1659                 fatal("DH_GEX_REQUEST, bad parameters: %d !< %d !< %d",
1660                     min, nbits, max);
1661
1662         dh = choose_dh(min, nbits, max);
1663         if (dh == NULL)
1664                 packet_disconnect("Protocol error: no matching DH grp found");
1665
1666         debug("Sending SSH2_MSG_KEX_DH_GEX_GROUP.");
1667         packet_start(SSH2_MSG_KEX_DH_GEX_GROUP);
1668         packet_put_bignum2(dh->p);
1669         packet_put_bignum2(dh->g);
1670         packet_send();
1671         packet_write_wait();
1672
1673         /* Compute our exchange value in parallel with the client */
1674
1675         dh_gen_key(dh, kex->we_need * 8);
1676
1677         debug("Wait SSH2_MSG_KEX_DH_GEX_INIT.");
1678         packet_read_expect(&payload_len, SSH2_MSG_KEX_DH_GEX_INIT);
1679
1680         /* key, cert */
1681         dh_client_pub = BN_new();
1682         if (dh_client_pub == NULL)
1683                 fatal("dh_client_pub == NULL");
1684         packet_get_bignum2(dh_client_pub, &dlen);
1685
1686 #ifdef DEBUG_KEXDH
1687         fprintf(stderr, "\ndh_client_pub= ");
1688         BN_print_fp(stderr, dh_client_pub);
1689         fprintf(stderr, "\n");
1690         debug("bits %d", BN_num_bits(dh_client_pub));
1691 #endif
1692
1693 #ifdef DEBUG_KEXDH
1694         fprintf(stderr, "\np= ");
1695         BN_print_fp(stderr, dh->p);
1696         fprintf(stderr, "\ng= ");
1697         bn_print(dh->g);
1698         fprintf(stderr, "\npub= ");
1699         BN_print_fp(stderr, dh->pub_key);
1700         fprintf(stderr, "\n");
1701         DHparams_print_fp(stderr, dh);
1702 #endif
1703         if (!dh_pub_is_valid(dh, dh_client_pub))
1704                 packet_disconnect("bad client public DH value");
1705
1706         klen = DH_size(dh);
1707         kbuf = xmalloc(klen);
1708         kout = DH_compute_key(kbuf, dh_client_pub, dh);
1709
1710 #ifdef DEBUG_KEXDH
1711         debug("shared secret: len %d/%d", klen, kout);
1712         fprintf(stderr, "shared secret == ");
1713         for (i = 0; i< kout; i++)
1714                 fprintf(stderr, "%02x", (kbuf[i])&0xff);
1715         fprintf(stderr, "\n");
1716 #endif
1717         shared_secret = BN_new();
1718
1719         BN_bin2bn(kbuf, kout, shared_secret);
1720         memset(kbuf, 0, klen);
1721         xfree(kbuf);
1722
1723         /* XXX precompute? */
1724         key_to_blob(hostkey, &server_host_key_blob, &sbloblen);
1725
1726         if (type == SSH2_MSG_KEX_DH_GEX_REQUEST_OLD) {
1727                 /* These values are not included in the hash */
1728                 min = -1;
1729                 max = -1;
1730         }
1731
1732         /* calc H */                    /* XXX depends on 'kex' */
1733         hash = kex_hash_gex(
1734             client_version_string,
1735             server_version_string,
1736             buffer_ptr(client_kexinit), buffer_len(client_kexinit),
1737             buffer_ptr(server_kexinit), buffer_len(server_kexinit),
1738             (char *)server_host_key_blob, sbloblen,
1739             min, nbits, max,
1740             dh->p, dh->g,
1741             dh_client_pub,
1742             dh->pub_key,
1743             shared_secret
1744         );
1745         buffer_free(client_kexinit);
1746         buffer_free(server_kexinit);
1747         xfree(client_kexinit);
1748         xfree(server_kexinit);
1749         BN_free(dh_client_pub);
1750 #ifdef DEBUG_KEXDH
1751         fprintf(stderr, "hash == ");
1752         for (i = 0; i< 20; i++)
1753                 fprintf(stderr, "%02x", (hash[i])&0xff);
1754         fprintf(stderr, "\n");
1755 #endif
1756         /* save session id := H */
1757         /* XXX hashlen depends on KEX */
1758         session_id2_len = 20;
1759         session_id2 = xmalloc(session_id2_len);
1760         memcpy(session_id2, hash, session_id2_len);
1761
1762         /* sign H */
1763         /* XXX hashlen depends on KEX */
1764         key_sign(hostkey, &signature, &slen, hash, 20);
1765
1766         destroy_sensitive_data();
1767
1768         /* send server hostkey, DH pubkey 'f' and singed H */
1769         packet_start(SSH2_MSG_KEX_DH_GEX_REPLY);
1770         packet_put_string((char *)server_host_key_blob, sbloblen);
1771         packet_put_bignum2(dh->pub_key);        /* f */
1772         packet_put_string((char *)signature, slen);
1773         packet_send();
1774         xfree(signature);
1775         xfree(server_host_key_blob);
1776         packet_write_wait();
1777
1778         kex_derive_keys(kex, hash, shared_secret);
1779         BN_clear_free(shared_secret);
1780         packet_set_kex(kex);
1781
1782         /* have keys, free DH */
1783         DH_free(dh);
1784 }