sshconnect2.c

   1 /*
   2  * Copyright (c) 2000 Markus Friedl.  All rights reserved.
   3  *
   4  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
   5  * modification, are permitted provided that the following conditions
   6  * are met:
   7  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
   8  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
   9  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  10  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
  11  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
  12  * 3. All advertising materials mentioning features or use of this software
  13  *    must display the following acknowledgement:
  14  *      This product includes software developed by Markus Friedl.
  15  * 4. The name of the author may not be used to endorse or promote products
  16  *    derived from this software without specific prior written permission.
  17  *
  18  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE AUTHOR ``AS IS'' AND ANY EXPRESS OR
  19  * IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE IMPLIED WARRANTIES
  20  * OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE ARE DISCLAIMED.
  21  * IN NO EVENT SHALL THE AUTHOR BE LIABLE FOR ANY DIRECT, INDIRECT,
  22  * INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL DAMAGES (INCLUDING, BUT
  23  * NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES; LOSS OF USE,
  24  * DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION) HOWEVER CAUSED AND ON ANY
  25  * THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT LIABILITY, OR TORT
  26  * (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY OUT OF THE USE OF
  27  * THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF SUCH DAMAGE.
  28  */
  29
  30 #include "includes.h"
  31 RCSID("$OpenBSD: sshconnect2.c,v 1.10 2000/05/08 17:42:25 markus Exp $");
  32
  33 #include <openssl/bn.h>
  34 #include <openssl/rsa.h>
  35 #include <openssl/dsa.h>
  36 #include <openssl/md5.h>
  37 #include <openssl/dh.h>
  38 #include <openssl/hmac.h>
  39
  40 #include "ssh.h"
  41 #include "xmalloc.h"
  42 #include "rsa.h"
  43 #include "buffer.h"
  44 #include "packet.h"
  45 #include "cipher.h"
  46 #include "uidswap.h"
  47 #include "compat.h"
  48 #include "readconf.h"
  49 #include "bufaux.h"
  50 #include "ssh2.h"
  51 #include "kex.h"
  52 #include "myproposal.h"
  53 #include "key.h"
  54 #include "dsa.h"
  55 #include "sshconnect.h"
  56 #include "authfile.h"
  57
  58 /* import */
  59 extern char *client_version_string;
  60 extern char *server_version_string;
  61 extern Options options;
  62
  63 /*
  64  * SSH2 key exchange
  65  */
  66
  67 unsigned char *session_id2 = NULL;
  68 int session_id2_len = 0;
  69
  70 void
  71 ssh_kex2(char *host, struct sockaddr *hostaddr)
  72 {
  73         Kex *kex;
  74         char *cprop[PROPOSAL_MAX];
  75         char *sprop[PROPOSAL_MAX];
  76         Buffer *client_kexinit;
  77         Buffer *server_kexinit;
  78         int payload_len, dlen;
  79         unsigned int klen, kout;
  80         char *ptr;
  81         char *signature = NULL;
  82         unsigned int slen;
  83         char *server_host_key_blob = NULL;
  84         Key *server_host_key;
  85         unsigned int sbloblen;
  86         DH *dh;
  87         BIGNUM *dh_server_pub = 0;
  88         BIGNUM *shared_secret = 0;
  89         int i;
  90         unsigned char *kbuf;
  91         unsigned char *hash;
  92
  93 /* KEXINIT */
  94
  95         debug("Sending KEX init.");
  96         if (options.ciphers != NULL) {
  97                 myproposal[PROPOSAL_ENC_ALGS_CTOS] =
  98                 myproposal[PROPOSAL_ENC_ALGS_STOC] = options.ciphers;
  99         } else if (options.cipher == SSH_CIPHER_3DES) {
 100                 myproposal[PROPOSAL_ENC_ALGS_CTOS] =
 101                 myproposal[PROPOSAL_ENC_ALGS_STOC] =
 102                     cipher_name(SSH_CIPHER_3DES_CBC);
 103         } else if (options.cipher == SSH_CIPHER_BLOWFISH) {
 104                 myproposal[PROPOSAL_ENC_ALGS_CTOS] =
 105                 myproposal[PROPOSAL_ENC_ALGS_STOC] =
 106                     cipher_name(SSH_CIPHER_BLOWFISH_CBC);
 107         }
 108         if (options.compression) {
 109                 myproposal[PROPOSAL_COMP_ALGS_CTOS] = "zlib";
 110                 myproposal[PROPOSAL_COMP_ALGS_STOC] = "zlib";
 111         } else {
 112                 myproposal[PROPOSAL_COMP_ALGS_CTOS] = "none";
 113                 myproposal[PROPOSAL_COMP_ALGS_STOC] = "none";
 114         }
 115         for (i = 0; i < PROPOSAL_MAX; i++)
 116                 cprop[i] = xstrdup(myproposal[i]);
 117
 118         client_kexinit = kex_init(cprop);
 119         packet_start(SSH2_MSG_KEXINIT);
 120         packet_put_raw(buffer_ptr(client_kexinit), buffer_len(client_kexinit));
 121         packet_send();
 122         packet_write_wait();
 123
 124         debug("done");
 125
 126         packet_read_expect(&payload_len, SSH2_MSG_KEXINIT);
 127
 128         /* save payload for session_id */
 129         server_kexinit = xmalloc(sizeof(*server_kexinit));
 130         buffer_init(server_kexinit);
 131         ptr = packet_get_raw(&payload_len);
 132         buffer_append(server_kexinit, ptr, payload_len);
 133
 134         /* skip cookie */
 135         for (i = 0; i < 16; i++)
 136                 (void) packet_get_char();
 137         /* kex init proposal strings */
 138         for (i = 0; i < PROPOSAL_MAX; i++) {
 139                 sprop[i] = packet_get_string(NULL);
 140                 debug("got kexinit string: %s", sprop[i]);
 141         }
 142         i = (int) packet_get_char();
 143         debug("first kex follow == %d", i);
 144         i = packet_get_int();
 145         debug("reserved == %d", i);
 146         packet_done();
 147
 148         debug("done read kexinit");
 149         kex = kex_choose_conf(cprop, sprop, 0);
 150
 151 /* KEXDH */
 152
 153         debug("Sending SSH2_MSG_KEXDH_INIT.");
 154
 155         /* generate and send 'e', client DH public key */
 156         dh = dh_new_group1();
 157         packet_start(SSH2_MSG_KEXDH_INIT);
 158         packet_put_bignum2(dh->pub_key);
 159         packet_send();
 160         packet_write_wait();
 161
 162 #ifdef DEBUG_KEXDH
 163         fprintf(stderr, "\np= ");
 164         bignum_print(dh->p);
 165         fprintf(stderr, "\ng= ");
 166         bignum_print(dh->g);
 167         fprintf(stderr, "\npub= ");
 168         bignum_print(dh->pub_key);
 169         fprintf(stderr, "\n");
 170         DHparams_print_fp(stderr, dh);
 171 #endif
 172
 173         debug("Wait SSH2_MSG_KEXDH_REPLY.");
 174
 175         packet_read_expect(&payload_len, SSH2_MSG_KEXDH_REPLY);
 176
 177         debug("Got SSH2_MSG_KEXDH_REPLY.");
 178
 179         /* key, cert */
 180         server_host_key_blob = packet_get_string(&sbloblen);
 181         server_host_key = dsa_key_from_blob(server_host_key_blob, sbloblen);
 182         if (server_host_key == NULL)
 183                 fatal("cannot decode server_host_key_blob");
 184
 185         check_host_key(host, hostaddr, server_host_key,
 186             options.user_hostfile2, options.system_hostfile2);
 187
 188         /* DH paramter f, server public DH key */
 189         dh_server_pub = BN_new();
 190         if (dh_server_pub == NULL)
 191                 fatal("dh_server_pub == NULL");
 192         packet_get_bignum2(dh_server_pub, &dlen);
 193
 194 #ifdef DEBUG_KEXDH
 195         fprintf(stderr, "\ndh_server_pub= ");
 196         bignum_print(dh_server_pub);
 197         fprintf(stderr, "\n");
 198         debug("bits %d", BN_num_bits(dh_server_pub));
 199 #endif
 200
 201         /* signed H */
 202         signature = packet_get_string(&slen);
 203         packet_done();
 204
 205         if (!dh_pub_is_valid(dh, dh_server_pub))
 206                 packet_disconnect("bad server public DH value");
 207
 208         klen = DH_size(dh);
 209         kbuf = xmalloc(klen);
 210         kout = DH_compute_key(kbuf, dh_server_pub, dh);
 211 #ifdef DEBUG_KEXDH
 212         debug("shared secret: len %d/%d", klen, kout);
 213         fprintf(stderr, "shared secret == ");
 214         for (i = 0; i< kout; i++)
 215                 fprintf(stderr, "%02x", (kbuf[i])&0xff);
 216         fprintf(stderr, "\n");
 217 #endif
 218         shared_secret = BN_new();
 219
 220         BN_bin2bn(kbuf, kout, shared_secret);
 221         memset(kbuf, 0, klen);
 222         xfree(kbuf);
 223
 224         /* calc and verify H */
 225         hash = kex_hash(
 226             client_version_string,
 227             server_version_string,
 228             buffer_ptr(client_kexinit), buffer_len(client_kexinit),
 229             buffer_ptr(server_kexinit), buffer_len(server_kexinit),
 230             server_host_key_blob, sbloblen,
 231             dh->pub_key,
 232             dh_server_pub,
 233             shared_secret
 234         );
 235         xfree(server_host_key_blob);
 236         buffer_free(client_kexinit);
 237         buffer_free(server_kexinit);
 238         xfree(client_kexinit);
 239         xfree(server_kexinit);
 240 #ifdef DEBUG_KEXDH
 241         fprintf(stderr, "hash == ");
 242         for (i = 0; i< 20; i++)
 243                 fprintf(stderr, "%02x", (hash[i])&0xff);
 244         fprintf(stderr, "\n");
 245 #endif
 246         if (dsa_verify(server_host_key, (unsigned char *)signature, slen, hash, 20) != 1)
 247                 fatal("dsa_verify failed for server_host_key");
 248         key_free(server_host_key);
 249
 250         kex_derive_keys(kex, hash, shared_secret);
 251         packet_set_kex(kex);
 252
 253         /* have keys, free DH */
 254         DH_free(dh);
 255
 256         /* save session id */
 257         session_id2_len = 20;
 258         session_id2 = xmalloc(session_id2_len);
 259         memcpy(session_id2, hash, session_id2_len);
 260
 261         debug("Wait SSH2_MSG_NEWKEYS.");
 262         packet_read_expect(&payload_len, SSH2_MSG_NEWKEYS);
 263         packet_done();
 264         debug("GOT SSH2_MSG_NEWKEYS.");
 265
 266         debug("send SSH2_MSG_NEWKEYS.");
 267         packet_start(SSH2_MSG_NEWKEYS);
 268         packet_send();
 269         packet_write_wait();
 270         debug("done: send SSH2_MSG_NEWKEYS.");
 271
 272 #ifdef DEBUG_KEXDH
 273         /* send 1st encrypted/maced/compressed message */
 274         packet_start(SSH2_MSG_IGNORE);
 275         packet_put_cstring("markus");
 276         packet_send();
 277         packet_write_wait();
 278 #endif
 279         debug("done: KEX2.");
 280 }
 281 /*
 282  * Authenticate user
 283  */
 284 int
 285 ssh2_try_passwd(const char *server_user, const char *host, const char *service)
 286 {
 287         static int attempt = 0;
 288         char prompt[80];
 289         char *password;
 290
 291         if (attempt++ > options.number_of_password_prompts)
 292                 return 0;
 293
 294         snprintf(prompt, sizeof(prompt), "%.30s@%.40s's password: ",
 295             server_user, host);
 296         password = read_passphrase(prompt, 0);
 297         packet_start(SSH2_MSG_USERAUTH_REQUEST);
 298         packet_put_cstring(server_user);
 299         packet_put_cstring(service);
 300         packet_put_cstring("password");
 301         packet_put_char(0);
 302         packet_put_cstring(password);
 303         memset(password, 0, strlen(password));
 304         xfree(password);
 305         packet_send();
 306         packet_write_wait();
 307         return 1;
 308 }
 309
 310 int
 311 ssh2_try_pubkey(char *filename,
 312     const char *server_user, const char *host, const char *service)
 313 {
 314         Buffer b;
 315         Key *k;
 316         unsigned char *blob, *signature;
 317         int bloblen, slen;
 318         struct stat st;
 319
 320         if (stat(filename, &st) != 0) {
 321                 debug("key does not exist: %s", filename);
 322                 return 0;
 323         }
 324         debug("try pubkey: %s", filename);
 325
 326         k = key_new(KEY_DSA);
 327         if (!load_private_key(filename, "", k, NULL)) {
 328                 int success = 0;
 329                 char *passphrase;
 330                 char prompt[300];
 331                 snprintf(prompt, sizeof prompt,
 332                      "Enter passphrase for DSA key '%.100s': ",
 333                      filename);
 334                 passphrase = read_passphrase(prompt, 0);
 335                 success = load_private_key(filename, passphrase, k, NULL);
 336                 memset(passphrase, 0, strlen(passphrase));
 337                 xfree(passphrase);
 338                 if (!success)
 339                         return 0;
 340         }
 341         dsa_make_key_blob(k, &blob, &bloblen);
 342
 343         /* data to be signed */
 344         buffer_init(&b);
 345         buffer_append(&b, session_id2, session_id2_len);
 346         buffer_put_char(&b, SSH2_MSG_USERAUTH_REQUEST);
 347         buffer_put_cstring(&b, server_user);
 348         buffer_put_cstring(&b,
 349             datafellows & SSH_BUG_PUBKEYAUTH ?
 350             "ssh-userauth" :
 351             service);
 352         buffer_put_cstring(&b, "publickey");
 353         buffer_put_char(&b, 1);
 354         buffer_put_cstring(&b, KEX_DSS);
 355         buffer_put_string(&b, blob, bloblen);
 356
 357         /* generate signature */
 358         dsa_sign(k, &signature, &slen, buffer_ptr(&b), buffer_len(&b));
 359         key_free(k);
 360 #ifdef DEBUG_DSS
 361         buffer_dump(&b);
 362 #endif
 363         if (datafellows & SSH_BUG_PUBKEYAUTH) {
 364                 /* e.g. ssh-2.0.13: data-to-be-signed != data-on-the-wire */
 365                 buffer_clear(&b);
 366                 buffer_append(&b, session_id2, session_id2_len);
 367                 buffer_put_char(&b, SSH2_MSG_USERAUTH_REQUEST);
 368                 buffer_put_cstring(&b, server_user);
 369                 buffer_put_cstring(&b, service);
 370                 buffer_put_cstring(&b, "publickey");
 371                 buffer_put_char(&b, 1);
 372                 buffer_put_cstring(&b, KEX_DSS);
 373                 buffer_put_string(&b, blob, bloblen);
 374         }
 375         xfree(blob);
 376         /* append signature */
 377         buffer_put_string(&b, signature, slen);
 378         xfree(signature);
 379
 380         /* skip session id and packet type */
 381         if (buffer_len(&b) < session_id2_len + 1)
 382                 fatal("ssh2_try_pubkey: internal error");
 383         buffer_consume(&b, session_id2_len + 1);
 384
 385         /* put remaining data from buffer into packet */
 386         packet_start(SSH2_MSG_USERAUTH_REQUEST);
 387         packet_put_raw(buffer_ptr(&b), buffer_len(&b));
 388         buffer_free(&b);
 389
 390         /* send */
 391         packet_send();
 392         packet_write_wait();
 393         return 1;
 394 }
 395
 396 void
 397 ssh_userauth2(const char *server_user, char *host)
 398 {
 399         int type;
 400         int plen;
 401         int sent;
 402         unsigned int dlen;
 403         int partial;
 404         int i = 0;
 405         char *auths;
 406         char *service = "ssh-connection";               /* service name */
 407
 408         debug("send SSH2_MSG_SERVICE_REQUEST");
 409         packet_start(SSH2_MSG_SERVICE_REQUEST);
 410         packet_put_cstring("ssh-userauth");
 411         packet_send();
 412         packet_write_wait();
 413
 414         type = packet_read(&plen);
 415         if (type != SSH2_MSG_SERVICE_ACCEPT) {
 416                 fatal("denied SSH2_MSG_SERVICE_ACCEPT: %d", type);
 417         }
 418         if (packet_remaining() > 0) {
 419                 char *reply = packet_get_string(&plen);
 420                 debug("service_accept: %s", reply);
 421                 xfree(reply);
 422         } else {
 423                 /* payload empty for ssh-2.0.13 ?? */
 424                 debug("buggy server: service_accept w/o service");
 425         }
 426         packet_done();
 427         debug("got SSH2_MSG_SERVICE_ACCEPT");
 428
 429         /* INITIAL request for auth */
 430         packet_start(SSH2_MSG_USERAUTH_REQUEST);
 431         packet_put_cstring(server_user);
 432         packet_put_cstring(service);
 433         packet_put_cstring("none");
 434         packet_send();
 435         packet_write_wait();
 436
 437         for (;;) {
 438                 sent = 0;
 439                 type = packet_read(&plen);
 440                 if (type == SSH2_MSG_USERAUTH_SUCCESS)
 441                         break;
 442                 if (type != SSH2_MSG_USERAUTH_FAILURE)
 443                         fatal("access denied: %d", type);
 444                 /* SSH2_MSG_USERAUTH_FAILURE means: try again */
 445                 auths = packet_get_string(&dlen);
 446                 debug("authentications that can continue: %s", auths);
 447                 partial = packet_get_char();
 448                 packet_done();
 449                 if (partial)
 450                         debug("partial success");
 451                 if (options.dsa_authentication &&
 452                     strstr(auths, "publickey") != NULL) {
 453                         while (i < options.num_identity_files2) {
 454                                 sent = ssh2_try_pubkey(
 455                                     options.identity_files2[i++],
 456                                     server_user, host, service);
 457                                 if (sent)
 458                                         break;
 459                         }
 460                 }
 461                 if (!sent) {
 462                         if (options.password_authentication &&
 463                             !options.batch_mode &&
 464                             strstr(auths, "password") != NULL) {
 465                                 sent = ssh2_try_passwd(server_user, host, service);
 466                         }
 467                 }
 468                 if (!sent)
 469                         fatal("Permission denied (%s).", auths);
 470                 xfree(auths);
 471         }
 472         packet_done();
 473         debug("ssh-userauth2 successfull");
 474 }