auth-rsa.c

   1 /*
   2  * Author: Tatu Ylonen <ylo@cs.hut.fi>
   3  * Copyright (c) 1995 Tatu Ylonen <ylo@cs.hut.fi>, Espoo, Finland
   4  *                    All rights reserved
   5  * RSA-based authentication.  This code determines whether to admit a login
   6  * based on RSA authentication.  This file also contains functions to check
   7  * validity of the host key.
   8  *
   9  * As far as I am concerned, the code I have written for this software
  10  * can be used freely for any purpose.  Any derived versions of this
  11  * software must be clearly marked as such, and if the derived work is
  12  * incompatible with the protocol description in the RFC file, it must be
  13  * called by a name other than "ssh" or "Secure Shell".
  14  */
  15
  16 #include "includes.h"
  17 RCSID("$OpenBSD: auth-rsa.c,v 1.29 2000/09/07 21:13:36 markus Exp $");
  18
  19 #include "rsa.h"
  20 #include "packet.h"
  21 #include "xmalloc.h"
  22 #include "ssh.h"
  23 #include "mpaux.h"
  24 #include "uidswap.h"
  25 #include "match.h"
  26 #include "servconf.h"
  27 #include "auth-options.h"
  28
  29 #include <openssl/rsa.h>
  30 #include <openssl/md5.h>
  31
  32 /*
  33  * Session identifier that is used to bind key exchange and authentication
  34  * responses to a particular session.
  35  */
  36 extern unsigned char session_id[16];
  37
  38 /*
  39  * The .ssh/authorized_keys file contains public keys, one per line, in the
  40  * following format:
  41  *   options bits e n comment
  42  * where bits, e and n are decimal numbers,
  43  * and comment is any string of characters up to newline.  The maximum
  44  * length of a line is 8000 characters.  See the documentation for a
  45  * description of the options.
  46  */
  47
  48 /*
  49  * Performs the RSA authentication challenge-response dialog with the client,
  50  * and returns true (non-zero) if the client gave the correct answer to
  51  * our challenge; returns zero if the client gives a wrong answer.
  52  */
  53
  54 int
  55 auth_rsa_challenge_dialog(RSA *pk)
  56 {
  57         BIGNUM *challenge, *encrypted_challenge;
  58         BN_CTX *ctx;
  59         unsigned char buf[32], mdbuf[16], response[16];
  60         MD5_CTX md;
  61         unsigned int i;
  62         int plen, len;
  63
  64         encrypted_challenge = BN_new();
  65         challenge = BN_new();
  66
  67         /* Generate a random challenge. */
  68         BN_rand(challenge, 256, 0, 0);
  69         ctx = BN_CTX_new();
  70         BN_mod(challenge, challenge, pk->n, ctx);
  71         BN_CTX_free(ctx);
  72
  73         /* Encrypt the challenge with the public key. */
  74         rsa_public_encrypt(encrypted_challenge, challenge, pk);
  75
  76         /* Send the encrypted challenge to the client. */
  77         packet_start(SSH_SMSG_AUTH_RSA_CHALLENGE);
  78         packet_put_bignum(encrypted_challenge);
  79         packet_send();
  80         BN_clear_free(encrypted_challenge);
  81         packet_write_wait();
  82
  83         /* Wait for a response. */
  84         packet_read_expect(&plen, SSH_CMSG_AUTH_RSA_RESPONSE);
  85         packet_integrity_check(plen, 16, SSH_CMSG_AUTH_RSA_RESPONSE);
  86         for (i = 0; i < 16; i++)
  87                 response[i] = packet_get_char();
  88
  89         /* The response is MD5 of decrypted challenge plus session id. */
  90         len = BN_num_bytes(challenge);
  91         if (len <= 0 || len > 32)
  92                 fatal("auth_rsa_challenge_dialog: bad challenge length %d", len);
  93         memset(buf, 0, 32);
  94         BN_bn2bin(challenge, buf + 32 - len);
  95         MD5_Init(&md);
  96         MD5_Update(&md, buf, 32);
  97         MD5_Update(&md, session_id, 16);
  98         MD5_Final(mdbuf, &md);
  99         BN_clear_free(challenge);
 100
 101         /* Verify that the response is the original challenge. */
 102         if (memcmp(response, mdbuf, 16) != 0) {
 103                 /* Wrong answer. */
 104                 return 0;
 105         }
 106         /* Correct answer. */
 107         return 1;
 108 }
 109
 110 /*
 111  * Performs the RSA authentication dialog with the client.  This returns
 112  * 0 if the client could not be authenticated, and 1 if authentication was
 113  * successful.  This may exit if there is a serious protocol violation.
 114  */
 115
 116 int
 117 auth_rsa(struct passwd *pw, BIGNUM *client_n)
 118 {
 119         extern ServerOptions options;
 120         char line[8192], file[1024];
 121         int authenticated;
 122         unsigned int bits;
 123         FILE *f;
 124         unsigned long linenum = 0;
 125         struct stat st;
 126         RSA *pk;
 127
 128         /* Temporarily use the user's uid. */
 129         temporarily_use_uid(pw->pw_uid);
 130
 131         /* The authorized keys. */
 132         snprintf(file, sizeof file, "%.500s/%.100s", pw->pw_dir,
 133                  SSH_USER_PERMITTED_KEYS);
 134
 135         /* Fail quietly if file does not exist */
 136         if (stat(file, &st) < 0) {
 137                 /* Restore the privileged uid. */
 138                 restore_uid();
 139                 return 0;
 140         }
 141         /* Open the file containing the authorized keys. */
 142         f = fopen(file, "r");
 143         if (!f) {
 144                 /* Restore the privileged uid. */
 145                 restore_uid();
 146                 packet_send_debug("Could not open %.900s for reading.", file);
 147                 packet_send_debug("If your home is on an NFS volume, it may need to be world-readable.");
 148                 return 0;
 149         }
 150         if (options.strict_modes) {
 151                 int fail = 0;
 152                 char buf[1024];
 153                 /* Check open file in order to avoid open/stat races */
 154                 if (fstat(fileno(f), &st) < 0 ||
 155                     (st.st_uid != 0 && st.st_uid != pw->pw_uid) ||
 156                     (st.st_mode & 022) != 0) {
 157                         snprintf(buf, sizeof buf, "RSA authentication refused for %.100s: "
 158                                  "bad ownership or modes for '%s'.", pw->pw_name, file);
 159                         fail = 1;
 160                 } else {
 161                         /* Check path to SSH_USER_PERMITTED_KEYS */
 162                         int i;
 163                         static const char *check[] = {
 164                                 "", SSH_USER_DIR, NULL
 165                         };
 166                         for (i = 0; check[i]; i++) {
 167                                 snprintf(line, sizeof line, "%.500s/%.100s", pw->pw_dir, check[i]);
 168                                 if (stat(line, &st) < 0 ||
 169                                     (st.st_uid != 0 && st.st_uid != pw->pw_uid) ||
 170                                     (st.st_mode & 022) != 0) {
 171                                         snprintf(buf, sizeof buf, "RSA authentication refused for %.100s: "
 172                                                  "bad ownership or modes for '%s'.", pw->pw_name, line);
 173                                         fail = 1;
 174                                         break;
 175                                 }
 176                         }
 177                 }
 178                 if (fail) {
 179                         fclose(f);
 180                         log("%s",buf);
 181                         packet_send_debug("%s",buf);
 182                         restore_uid();
 183                         return 0;
 184                 }
 185         }
 186         /* Flag indicating whether authentication has succeeded. */
 187         authenticated = 0;
 188
 189         pk = RSA_new();
 190         pk->e = BN_new();
 191         pk->n = BN_new();
 192
 193         /*
 194          * Go though the accepted keys, looking for the current key.  If
 195          * found, perform a challenge-response dialog to verify that the
 196          * user really has the corresponding private key.
 197          */
 198         while (fgets(line, sizeof(line), f)) {
 199                 char *cp;
 200                 char *options;
 201
 202                 linenum++;
 203
 204                 /* Skip leading whitespace, empty and comment lines. */
 205                 for (cp = line; *cp == ' ' || *cp == '\t'; cp++)
 206                         ;
 207                 if (!*cp || *cp == '\n' || *cp == '#')
 208                         continue;
 209
 210                 /*
 211                  * Check if there are options for this key, and if so,
 212                  * save their starting address and skip the option part
 213                  * for now.  If there are no options, set the starting
 214                  * address to NULL.
 215                  */
 216                 if (*cp < '0' || *cp > '9') {
 217                         int quoted = 0;
 218                         options = cp;
 219                         for (; *cp && (quoted || (*cp != ' ' && *cp != '\t')); cp++) {
 220                                 if (*cp == '\\' && cp[1] == '"')
 221                                         cp++;   /* Skip both */
 222                                 else if (*cp == '"')
 223                                         quoted = !quoted;
 224                         }
 225                 } else
 226                         options = NULL;
 227
 228                 /* Parse the key from the line. */
 229                 if (!auth_rsa_read_key(&cp, &bits, pk->e, pk->n)) {
 230                         debug("%.100s, line %lu: bad key syntax",
 231                               SSH_USER_PERMITTED_KEYS, linenum);
 232                         packet_send_debug("%.100s, line %lu: bad key syntax",
 233                                           SSH_USER_PERMITTED_KEYS, linenum);
 234                         continue;
 235                 }
 236                 /* cp now points to the comment part. */
 237
 238                 /* Check if the we have found the desired key (identified by its modulus). */
 239                 if (BN_cmp(pk->n, client_n) != 0)
 240                         continue;
 241
 242                 /* check the real bits  */
 243                 if (bits != BN_num_bits(pk->n))
 244                         log("Warning: %s, line %ld: keysize mismatch: "
 245                             "actual %d vs. announced %d.",
 246                             file, linenum, BN_num_bits(pk->n), bits);
 247
 248                 /* We have found the desired key. */
 249
 250                 /* Perform the challenge-response dialog for this key. */
 251                 if (!auth_rsa_challenge_dialog(pk)) {
 252                         /* Wrong response. */
 253                         verbose("Wrong response to RSA authentication challenge.");
 254                         packet_send_debug("Wrong response to RSA authentication challenge.");
 255                         continue;
 256                 }
 257                 /*
 258                  * Correct response.  The client has been successfully
 259                  * authenticated. Note that we have not yet processed the
 260                  * options; this will be reset if the options cause the
 261                  * authentication to be rejected.
 262                  * Break out of the loop if authentication was successful;
 263                  * otherwise continue searching.
 264                  */
 265                 authenticated = auth_parse_options(pw, options, linenum);
 266                 if (authenticated)
 267                         break;
 268         }
 269
 270         /* Restore the privileged uid. */
 271         restore_uid();
 272
 273         /* Close the file. */
 274         fclose(f);
 275
 276         RSA_free(pk);
 277
 278         if (authenticated)
 279                 packet_send_debug("RSA authentication accepted.");
 280
 281         /* Return authentication result. */
 282         return authenticated;
 283 }