sshd.c

   1 /*
   2  * Author: Tatu Ylonen <ylo@cs.hut.fi>
   3  * Copyright (c) 1995 Tatu Ylonen <ylo@cs.hut.fi>, Espoo, Finland
   4  *                    All rights reserved
   5  * This program is the ssh daemon.  It listens for connections from clients,
   6  * and performs authentication, executes use commands or shell, and forwards
   7  * information to/from the application to the user client over an encrypted
   8  * connection.  This can also handle forwarding of X11, TCP/IP, and
   9  * authentication agent connections.
  10  *
  11  * As far as I am concerned, the code I have written for this software
  12  * can be used freely for any purpose.  Any derived versions of this
  13  * software must be clearly marked as such, and if the derived work is
  14  * incompatible with the protocol description in the RFC file, it must be
  15  * called by a name other than "ssh" or "Secure Shell".
  16  *
  17  * SSH2 implementation:
  18  * Privilege Separation:
  19  *
  20  * Copyright (c) 2000, 2001, 2002 Markus Friedl.  All rights reserved.
  21  * Copyright (c) 2002 Niels Provos.  All rights reserved.
  22  *
  23  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
  24  * modification, are permitted provided that the following conditions
  25  * are met:
  26  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
  27  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  28  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  29  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
  30  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
  31  *
  32  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE AUTHOR ``AS IS'' AND ANY EXPRESS OR
  33  * IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE IMPLIED WARRANTIES
  34  * OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE ARE DISCLAIMED.
  35  * IN NO EVENT SHALL THE AUTHOR BE LIABLE FOR ANY DIRECT, INDIRECT,
  36  * INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL DAMAGES (INCLUDING, BUT
  37  * NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES; LOSS OF USE,
  38  * DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION) HOWEVER CAUSED AND ON ANY
  39  * THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT LIABILITY, OR TORT
  40  * (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY OUT OF THE USE OF
  41  * THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF SUCH DAMAGE.
  42  */
  43
  44 #include "includes.h"
  45 RCSID("$OpenBSD: sshd.c,v 1.287 2004/02/25 00:22:45 djm Exp $");
  46
  47 #include <openssl/dh.h>
  48 #include <openssl/bn.h>
  49 #include <openssl/md5.h>
  50 #include <openssl/rand.h>
  51 #ifdef HAVE_SECUREWARE
  52 #include <sys/security.h>
  53 #include <prot.h>
  54 #endif
  55
  56 #include "ssh.h"
  57 #include "ssh1.h"
  58 #include "ssh2.h"
  59 #include "xmalloc.h"
  60 #include "rsa.h"
  61 #include "sshpty.h"
  62 #include "packet.h"
  63 #include "mpaux.h"
  64 #include "log.h"
  65 #include "servconf.h"
  66 #include "uidswap.h"
  67 #include "compat.h"
  68 #include "buffer.h"
  69 #include "cipher.h"
  70 #include "kex.h"
  71 #include "key.h"
  72 #include "dh.h"
  73 #include "myproposal.h"
  74 #include "authfile.h"
  75 #include "pathnames.h"
  76 #include "atomicio.h"
  77 #include "canohost.h"
  78 #include "auth.h"
  79 #include "misc.h"
  80 #include "dispatch.h"
  81 #include "channels.h"
  82 #include "session.h"
  83 #include "monitor_mm.h"
  84 #include "monitor.h"
  85 #include "monitor_wrap.h"
  86 #include "monitor_fdpass.h"
  87
  88 #ifdef LIBWRAP
  89 #include <tcpd.h>
  90 #include <syslog.h>
  91 int allow_severity = LOG_INFO;
  92 int deny_severity = LOG_WARNING;
  93 #endif /* LIBWRAP */
  94
  95 #ifndef O_NOCTTY
  96 #define O_NOCTTY        0
  97 #endif
  98
  99 #ifdef HAVE___PROGNAME
 100 extern char *__progname;
 101 #else
 102 char *__progname;
 103 #endif
 104 extern char **environ;
 105
 106 /* Server configuration options. */
 107 ServerOptions options;
 108
 109 /* Name of the server configuration file. */
 110 char *config_file_name = _PATH_SERVER_CONFIG_FILE;
 111
 112 /*
 113  * Flag indicating whether IPv4 or IPv6.  This can be set on the command line.
 114  * Default value is AF_UNSPEC means both IPv4 and IPv6.
 115  */
 116 int IPv4or6 = AF_UNSPEC;
 117
 118 /*
 119  * Debug mode flag.  This can be set on the command line.  If debug
 120  * mode is enabled, extra debugging output will be sent to the system
 121  * log, the daemon will not go to background, and will exit after processing
 122  * the first connection.
 123  */
 124 int debug_flag = 0;
 125
 126 /* Flag indicating that the daemon should only test the configuration and keys. */
 127 int test_flag = 0;
 128
 129 /* Flag indicating that the daemon is being started from inetd. */
 130 int inetd_flag = 0;
 131
 132 /* Flag indicating that sshd should not detach and become a daemon. */
 133 int no_daemon_flag = 0;
 134
 135 /* debug goes to stderr unless inetd_flag is set */
 136 int log_stderr = 0;
 137
 138 /* Saved arguments to main(). */
 139 char **saved_argv;
 140 int saved_argc;
 141
 142 /*
 143  * The sockets that the server is listening; this is used in the SIGHUP
 144  * signal handler.
 145  */
 146 #define MAX_LISTEN_SOCKS        16
 147 int listen_socks[MAX_LISTEN_SOCKS];
 148 int num_listen_socks = 0;
 149
 150 /*
 151  * the client's version string, passed by sshd2 in compat mode. if != NULL,
 152  * sshd will skip the version-number exchange
 153  */
 154 char *client_version_string = NULL;
 155 char *server_version_string = NULL;
 156
 157 /* for rekeying XXX fixme */
 158 Kex *xxx_kex;
 159
 160 /*
 161  * Any really sensitive data in the application is contained in this
 162  * structure. The idea is that this structure could be locked into memory so
 163  * that the pages do not get written into swap.  However, there are some
 164  * problems. The private key contains BIGNUMs, and we do not (in principle)
 165  * have access to the internals of them, and locking just the structure is
 166  * not very useful.  Currently, memory locking is not implemented.
 167  */
 168 struct {
 169         Key     *server_key;            /* ephemeral server key */
 170         Key     *ssh1_host_key;         /* ssh1 host key */
 171         Key     **host_keys;            /* all private host keys */
 172         int     have_ssh1_key;
 173         int     have_ssh2_key;
 174         u_char  ssh1_cookie[SSH_SESSION_KEY_LENGTH];
 175 } sensitive_data;
 176
 177 /*
 178  * Flag indicating whether the RSA server key needs to be regenerated.
 179  * Is set in the SIGALRM handler and cleared when the key is regenerated.
 180  */
 181 static volatile sig_atomic_t key_do_regen = 0;
 182
 183 /* This is set to true when a signal is received. */
 184 static volatile sig_atomic_t received_sighup = 0;
 185 static volatile sig_atomic_t received_sigterm = 0;
 186
 187 /* session identifier, used by RSA-auth */
 188 u_char session_id[16];
 189
 190 /* same for ssh2 */
 191 u_char *session_id2 = NULL;
 192 u_int session_id2_len = 0;
 193
 194 /* record remote hostname or ip */
 195 u_int utmp_len = MAXHOSTNAMELEN;
 196
 197 /* options.max_startup sized array of fd ints */
 198 int *startup_pipes = NULL;
 199 int startup_pipe;               /* in child */
 200
 201 /* variables used for privilege separation */
 202 int use_privsep;
 203 struct monitor *pmonitor = NULL;
 204
 205 /* message to be displayed after login */
 206 Buffer loginmsg;
 207
 208 /* global authentication context */
 209 Authctxt *the_authctxt = NULL;
 210
 211 /* Prototypes for various functions defined later in this file. */
 212 void destroy_sensitive_data(void);
 213 void demote_sensitive_data(void);
 214
 215 static void do_ssh1_kex(void);
 216 static void do_ssh2_kex(void);
 217
 218 /*
 219  * Close all listening sockets
 220  */
 221 static void
 222 close_listen_socks(void)
 223 {
 224         int i;
 225
 226         for (i = 0; i < num_listen_socks; i++)
 227                 close(listen_socks[i]);
 228         num_listen_socks = -1;
 229 }
 230
 231 static void
 232 close_startup_pipes(void)
 233 {
 234         int i;
 235
 236         if (startup_pipes)
 237                 for (i = 0; i < options.max_startups; i++)
 238                         if (startup_pipes[i] != -1)
 239                                 close(startup_pipes[i]);
 240 }
 241
 242 /*
 243  * Signal handler for SIGHUP.  Sshd execs itself when it receives SIGHUP;
 244  * the effect is to reread the configuration file (and to regenerate
 245  * the server key).
 246  */
 247 static void
 248 sighup_handler(int sig)
 249 {
 250         int save_errno = errno;
 251
 252         received_sighup = 1;
 253         signal(SIGHUP, sighup_handler);
 254         errno = save_errno;
 255 }
 256
 257 /*
 258  * Called from the main program after receiving SIGHUP.
 259  * Restarts the server.
 260  */
 261 static void
 262 sighup_restart(void)
 263 {
 264         logit("Received SIGHUP; restarting.");
 265         close_listen_socks();
 266         close_startup_pipes();
 267         execv(saved_argv[0], saved_argv);
 268         logit("RESTART FAILED: av[0]='%.100s', error: %.100s.", saved_argv[0],
 269             strerror(errno));
 270         exit(1);
 271 }
 272
 273 /*
 274  * Generic signal handler for terminating signals in the master daemon.
 275  */
 276 static void
 277 sigterm_handler(int sig)
 278 {
 279         received_sigterm = sig;
 280 }
 281
 282 /*
 283  * SIGCHLD handler.  This is called whenever a child dies.  This will then
 284  * reap any zombies left by exited children.
 285  */
 286 static void
 287 main_sigchld_handler(int sig)
 288 {
 289         int save_errno = errno;
 290         pid_t pid;
 291         int status;
 292
 293         while ((pid = waitpid(-1, &status, WNOHANG)) > 0 ||
 294             (pid < 0 && errno == EINTR))
 295                 ;
 296
 297         signal(SIGCHLD, main_sigchld_handler);
 298         errno = save_errno;
 299 }
 300
 301 /*
 302  * Signal handler for the alarm after the login grace period has expired.
 303  */
 304 static void
 305 grace_alarm_handler(int sig)
 306 {
 307         /* XXX no idea how fix this signal handler */
 308
 309         if (use_privsep && pmonitor != NULL && pmonitor->m_pid > 0)
 310                 kill(pmonitor->m_pid, SIGALRM);
 311
 312         /* Log error and exit. */
 313         fatal("Timeout before authentication for %s", get_remote_ipaddr());
 314 }
 315
 316 /*
 317  * Signal handler for the key regeneration alarm.  Note that this
 318  * alarm only occurs in the daemon waiting for connections, and it does not
 319  * do anything with the private key or random state before forking.
 320  * Thus there should be no concurrency control/asynchronous execution
 321  * problems.
 322  */
 323 static void
 324 generate_ephemeral_server_key(void)
 325 {
 326         u_int32_t rnd = 0;
 327         int i;
 328
 329         verbose("Generating %s%d bit RSA key.",
 330             sensitive_data.server_key ? "new " : "", options.server_key_bits);
 331         if (sensitive_data.server_key != NULL)
 332                 key_free(sensitive_data.server_key);
 333         sensitive_data.server_key = key_generate(KEY_RSA1,
 334             options.server_key_bits);
 335         verbose("RSA key generation complete.");
 336
 337         for (i = 0; i < SSH_SESSION_KEY_LENGTH; i++) {
 338                 if (i % 4 == 0)
 339                         rnd = arc4random();
 340                 sensitive_data.ssh1_cookie[i] = rnd & 0xff;
 341                 rnd >>= 8;
 342         }
 343         arc4random_stir();
 344 }
 345
 346 static void
 347 key_regeneration_alarm(int sig)
 348 {
 349         int save_errno = errno;
 350
 351         signal(SIGALRM, SIG_DFL);
 352         errno = save_errno;
 353         key_do_regen = 1;
 354 }
 355
 356 static void
 357 sshd_exchange_identification(int sock_in, int sock_out)
 358 {
 359         int i, mismatch;
 360         int remote_major, remote_minor;
 361         int major, minor;
 362         char *s;
 363         char buf[256];                  /* Must not be larger than remote_version. */
 364         char remote_version[256];       /* Must be at least as big as buf. */
 365
 366         if ((options.protocol & SSH_PROTO_1) &&
 367             (options.protocol & SSH_PROTO_2)) {
 368                 major = PROTOCOL_MAJOR_1;
 369                 minor = 99;
 370         } else if (options.protocol & SSH_PROTO_2) {
 371                 major = PROTOCOL_MAJOR_2;
 372                 minor = PROTOCOL_MINOR_2;
 373         } else {
 374                 major = PROTOCOL_MAJOR_1;
 375                 minor = PROTOCOL_MINOR_1;
 376         }
 377         snprintf(buf, sizeof buf, "SSH-%d.%d-%.100s\n", major, minor, SSH_VERSION);
 378         server_version_string = xstrdup(buf);
 379
 380         /* Send our protocol version identification. */
 381         if (atomicio(vwrite, sock_out, server_version_string,
 382             strlen(server_version_string))
 383             != strlen(server_version_string)) {
 384                 logit("Could not write ident string to %s", get_remote_ipaddr());
 385                 cleanup_exit(255);
 386         }
 387
 388         /* Read other sides version identification. */
 389         memset(buf, 0, sizeof(buf));
 390         for (i = 0; i < sizeof(buf) - 1; i++) {
 391                 if (atomicio(read, sock_in, &buf[i], 1) != 1) {
 392                         logit("Did not receive identification string from %s",
 393                             get_remote_ipaddr());
 394                         cleanup_exit(255);
 395                 }
 396                 if (buf[i] == '\r') {
 397                         buf[i] = 0;
 398                         /* Kludge for F-Secure Macintosh < 1.0.2 */
 399                         if (i == 12 &&
 400                             strncmp(buf, "SSH-1.5-W1.0", 12) == 0)
 401                                 break;
 402                         continue;
 403                 }
 404                 if (buf[i] == '\n') {
 405                         buf[i] = 0;
 406                         break;
 407                 }
 408         }
 409         buf[sizeof(buf) - 1] = 0;
 410         client_version_string = xstrdup(buf);
 411
 412         /*
 413          * Check that the versions match.  In future this might accept
 414          * several versions and set appropriate flags to handle them.
 415          */
 416         if (sscanf(client_version_string, "SSH-%d.%d-%[^\n]\n",
 417             &remote_major, &remote_minor, remote_version) != 3) {
 418                 s = "Protocol mismatch.\n";
 419                 (void) atomicio(vwrite, sock_out, s, strlen(s));
 420                 close(sock_in);
 421                 close(sock_out);
 422                 logit("Bad protocol version identification '%.100s' from %s",
 423                     client_version_string, get_remote_ipaddr());
 424                 cleanup_exit(255);
 425         }
 426         debug("Client protocol version %d.%d; client software version %.100s",
 427             remote_major, remote_minor, remote_version);
 428
 429         compat_datafellows(remote_version);
 430
 431         if (datafellows & SSH_BUG_PROBE) {
 432                 logit("probed from %s with %s.  Don't panic.",
 433                     get_remote_ipaddr(), client_version_string);
 434                 cleanup_exit(255);
 435         }
 436
 437         if (datafellows & SSH_BUG_SCANNER) {
 438                 logit("scanned from %s with %s.  Don't panic.",
 439                     get_remote_ipaddr(), client_version_string);
 440                 cleanup_exit(255);
 441         }
 442
 443         mismatch = 0;
 444         switch (remote_major) {
 445         case 1:
 446                 if (remote_minor == 99) {
 447                         if (options.protocol & SSH_PROTO_2)
 448                                 enable_compat20();
 449                         else
 450                                 mismatch = 1;
 451                         break;
 452                 }
 453                 if (!(options.protocol & SSH_PROTO_1)) {
 454                         mismatch = 1;
 455                         break;
 456                 }
 457                 if (remote_minor < 3) {
 458                         packet_disconnect("Your ssh version is too old and "
 459                             "is no longer supported.  Please install a newer version.");
 460                 } else if (remote_minor == 3) {
 461                         /* note that this disables agent-forwarding */
 462                         enable_compat13();
 463                 }
 464                 break;
 465         case 2:
 466                 if (options.protocol & SSH_PROTO_2) {
 467                         enable_compat20();
 468                         break;
 469                 }
 470                 /* FALLTHROUGH */
 471         default:
 472                 mismatch = 1;
 473                 break;
 474         }
 475         chop(server_version_string);
 476         debug("Local version string %.200s", server_version_string);
 477
 478         if (mismatch) {
 479                 s = "Protocol major versions differ.\n";
 480                 (void) atomicio(vwrite, sock_out, s, strlen(s));
 481                 close(sock_in);
 482                 close(sock_out);
 483                 logit("Protocol major versions differ for %s: %.200s vs. %.200s",
 484                     get_remote_ipaddr(),
 485                     server_version_string, client_version_string);
 486                 cleanup_exit(255);
 487         }
 488 }
 489
 490 /* Destroy the host and server keys.  They will no longer be needed. */
 491 void
 492 destroy_sensitive_data(void)
 493 {
 494         int i;
 495
 496         if (sensitive_data.server_key) {
 497                 key_free(sensitive_data.server_key);
 498                 sensitive_data.server_key = NULL;
 499         }
 500         for (i = 0; i < options.num_host_key_files; i++) {
 501                 if (sensitive_data.host_keys[i]) {
 502                         key_free(sensitive_data.host_keys[i]);
 503                         sensitive_data.host_keys[i] = NULL;
 504                 }
 505         }
 506         sensitive_data.ssh1_host_key = NULL;
 507         memset(sensitive_data.ssh1_cookie, 0, SSH_SESSION_KEY_LENGTH);
 508 }
 509
 510 /* Demote private to public keys for network child */
 511 void
 512 demote_sensitive_data(void)
 513 {
 514         Key *tmp;
 515         int i;
 516
 517         if (sensitive_data.server_key) {
 518                 tmp = key_demote(sensitive_data.server_key);
 519                 key_free(sensitive_data.server_key);
 520                 sensitive_data.server_key = tmp;
 521         }
 522
 523         for (i = 0; i < options.num_host_key_files; i++) {
 524                 if (sensitive_data.host_keys[i]) {
 525                         tmp = key_demote(sensitive_data.host_keys[i]);
 526                         key_free(sensitive_data.host_keys[i]);
 527                         sensitive_data.host_keys[i] = tmp;
 528                         if (tmp->type == KEY_RSA1)
 529                                 sensitive_data.ssh1_host_key = tmp;
 530                 }
 531         }
 532
 533         /* We do not clear ssh1_host key and cookie.  XXX - Okay Niels? */
 534 }
 535
 536 static void
 537 privsep_preauth_child(void)
 538 {
 539         u_int32_t rnd[256];
 540         gid_t gidset[1];
 541         struct passwd *pw;
 542         int i;
 543
 544         /* Enable challenge-response authentication for privilege separation */
 545         privsep_challenge_enable();
 546
 547         for (i = 0; i < 256; i++)
 548                 rnd[i] = arc4random();
 549         RAND_seed(rnd, sizeof(rnd));
 550
 551         /* Demote the private keys to public keys. */
 552         demote_sensitive_data();
 553
 554         if ((pw = getpwnam(SSH_PRIVSEP_USER)) == NULL)
 555                 fatal("Privilege separation user %s does not exist",
 556                     SSH_PRIVSEP_USER);
 557         memset(pw->pw_passwd, 0, strlen(pw->pw_passwd));
 558         endpwent();
 559
 560         /* Change our root directory */
 561         if (chroot(_PATH_PRIVSEP_CHROOT_DIR) == -1)
 562                 fatal("chroot(\"%s\"): %s", _PATH_PRIVSEP_CHROOT_DIR,
 563                     strerror(errno));
 564         if (chdir("/") == -1)
 565                 fatal("chdir(\"/\"): %s", strerror(errno));
 566
 567         /* Drop our privileges */
 568         debug3("privsep user:group %u:%u", (u_int)pw->pw_uid,
 569             (u_int)pw->pw_gid);
 570 #if 0
 571         /* XXX not ready, too heavy after chroot */
 572         do_setusercontext(pw);
 573 #else
 574         gidset[0] = pw->pw_gid;
 575         if (setgroups(1, gidset) < 0)
 576                 fatal("setgroups: %.100s", strerror(errno));
 577         permanently_set_uid(pw);
 578 #endif
 579 }
 580
 581 static int
 582 privsep_preauth(Authctxt *authctxt)
 583 {
 584         int status;
 585         pid_t pid;
 586
 587         /* Set up unprivileged child process to deal with network data */
 588         pmonitor = monitor_init();
 589         /* Store a pointer to the kex for later rekeying */
 590         pmonitor->m_pkex = &xxx_kex;
 591
 592         pid = fork();
 593         if (pid == -1) {
 594                 fatal("fork of unprivileged child failed");
 595         } else if (pid != 0) {
 596                 debug2("Network child is on pid %ld", (long)pid);
 597
 598                 close(pmonitor->m_recvfd);
 599                 pmonitor->m_pid = pid;
 600                 monitor_child_preauth(authctxt, pmonitor);
 601                 close(pmonitor->m_sendfd);
 602
 603                 /* Sync memory */
 604                 monitor_sync(pmonitor);
 605
 606                 /* Wait for the child's exit status */
 607                 while (waitpid(pid, &status, 0) < 0)
 608                         if (errno != EINTR)
 609                                 break;
 610                 return (1);
 611         } else {
 612                 /* child */
 613
 614                 close(pmonitor->m_sendfd);
 615
 616                 /* Demote the child */
 617                 if (getuid() == 0 || geteuid() == 0)
 618                         privsep_preauth_child();
 619                 setproctitle("%s", "[net]");
 620         }
 621         return (0);
 622 }
 623
 624 static void
 625 privsep_postauth(Authctxt *authctxt)
 626 {
 627 #ifdef DISABLE_FD_PASSING
 628         if (1) {
 629 #else
 630         if (authctxt->pw->pw_uid == 0 || options.use_login) {
 631 #endif
 632                 /* File descriptor passing is broken or root login */
 633                 monitor_apply_keystate(pmonitor);
 634                 use_privsep = 0;
 635                 return;
 636         }
 637
 638         /* Authentication complete */
 639         alarm(0);
 640         if (startup_pipe != -1) {
 641                 close(startup_pipe);
 642                 startup_pipe = -1;
 643         }
 644
 645         /* New socket pair */
 646         monitor_reinit(pmonitor);
 647
 648         pmonitor->m_pid = fork();
 649         if (pmonitor->m_pid == -1)
 650                 fatal("fork of unprivileged child failed");
 651         else if (pmonitor->m_pid != 0) {
 652                 debug2("User child is on pid %ld", (long)pmonitor->m_pid);
 653                 close(pmonitor->m_recvfd);
 654                 monitor_child_postauth(pmonitor);
 655
 656                 /* NEVERREACHED */
 657                 exit(0);
 658         }
 659
 660         close(pmonitor->m_sendfd);
 661
 662         /* Demote the private keys to public keys. */
 663         demote_sensitive_data();
 664
 665         /* Drop privileges */
 666         do_setusercontext(authctxt->pw);
 667
 668         /* It is safe now to apply the key state */
 669         monitor_apply_keystate(pmonitor);
 670 }
 671
 672 static char *
 673 list_hostkey_types(void)
 674 {
 675         Buffer b;
 676         const char *p;
 677         char *ret;
 678         int i;
 679
 680         buffer_init(&b);
 681         for (i = 0; i < options.num_host_key_files; i++) {
 682                 Key *key = sensitive_data.host_keys[i];
 683                 if (key == NULL)
 684                         continue;
 685                 switch (key->type) {
 686                 case KEY_RSA:
 687                 case KEY_DSA:
 688                         if (buffer_len(&b) > 0)
 689                                 buffer_append(&b, ",", 1);
 690                         p = key_ssh_name(key);
 691                         buffer_append(&b, p, strlen(p));
 692                         break;
 693                 }
 694         }
 695         buffer_append(&b, "\0", 1);
 696         ret = xstrdup(buffer_ptr(&b));
 697         buffer_free(&b);
 698         debug("list_hostkey_types: %s", ret);
 699         return ret;
 700 }
 701
 702 Key *
 703 get_hostkey_by_type(int type)
 704 {
 705         int i;
 706
 707         for (i = 0; i < options.num_host_key_files; i++) {
 708                 Key *key = sensitive_data.host_keys[i];
 709                 if (key != NULL && key->type == type)
 710                         return key;
 711         }
 712         return NULL;
 713 }
 714
 715 Key *
 716 get_hostkey_by_index(int ind)
 717 {
 718         if (ind < 0 || ind >= options.num_host_key_files)
 719                 return (NULL);
 720         return (sensitive_data.host_keys[ind]);
 721 }
 722
 723 int
 724 get_hostkey_index(Key *key)
 725 {
 726         int i;
 727
 728         for (i = 0; i < options.num_host_key_files; i++) {
 729                 if (key == sensitive_data.host_keys[i])
 730                         return (i);
 731         }
 732         return (-1);
 733 }
 734
 735 /*
 736  * returns 1 if connection should be dropped, 0 otherwise.
 737  * dropping starts at connection #max_startups_begin with a probability
 738  * of (max_startups_rate/100). the probability increases linearly until
 739  * all connections are dropped for startups > max_startups
 740  */
 741 static int
 742 drop_connection(int startups)
 743 {
 744         double p, r;
 745
 746         if (startups < options.max_startups_begin)
 747                 return 0;
 748         if (startups >= options.max_startups)
 749                 return 1;
 750         if (options.max_startups_rate == 100)
 751                 return 1;
 752
 753         p  = 100 - options.max_startups_rate;
 754         p *= startups - options.max_startups_begin;
 755         p /= (double) (options.max_startups - options.max_startups_begin);
 756         p += options.max_startups_rate;
 757         p /= 100.0;
 758         r = arc4random() / (double) UINT_MAX;
 759
 760         debug("drop_connection: p %g, r %g", p, r);
 761         return (r < p) ? 1 : 0;
 762 }
 763
 764 static void
 765 usage(void)
 766 {
 767         fprintf(stderr, "sshd version %s, %s\n",
 768             SSH_VERSION, SSLeay_version(SSLEAY_VERSION));
 769         fprintf(stderr, "Usage: %s [options]\n", __progname);
 770         fprintf(stderr, "Options:\n");
 771         fprintf(stderr, "  -f file    Configuration file (default %s)\n", _PATH_SERVER_CONFIG_FILE);
 772         fprintf(stderr, "  -d         Debugging mode (multiple -d means more debugging)\n");
 773         fprintf(stderr, "  -i         Started from inetd\n");
 774         fprintf(stderr, "  -D         Do not fork into daemon mode\n");
 775         fprintf(stderr, "  -t         Only test configuration file and keys\n");
 776         fprintf(stderr, "  -q         Quiet (no logging)\n");
 777         fprintf(stderr, "  -p port    Listen on the specified port (default: 22)\n");
 778         fprintf(stderr, "  -k seconds Regenerate server key every this many seconds (default: 3600)\n");
 779         fprintf(stderr, "  -g seconds Grace period for authentication (default: 600)\n");
 780         fprintf(stderr, "  -b bits    Size of server RSA key (default: 768 bits)\n");
 781         fprintf(stderr, "  -h file    File from which to read host key (default: %s)\n",
 782             _PATH_HOST_KEY_FILE);
 783         fprintf(stderr, "  -u len     Maximum hostname length for utmp recording\n");
 784         fprintf(stderr, "  -4         Use IPv4 only\n");
 785         fprintf(stderr, "  -6         Use IPv6 only\n");
 786         fprintf(stderr, "  -o option  Process the option as if it was read from a configuration file.\n");
 787         exit(1);
 788 }
 789
 790 /*
 791  * Main program for the daemon.
 792  */
 793 int
 794 main(int ac, char **av)
 795 {
 796         extern char *optarg;
 797         extern int optind;
 798         int opt, sock_in = 0, sock_out = 0, newsock, j, i, fdsetsz, on = 1;
 799         pid_t pid;
 800         socklen_t fromlen;
 801         fd_set *fdset;
 802         struct sockaddr_storage from;
 803         const char *remote_ip;
 804         int remote_port;
 805         FILE *f;
 806         struct addrinfo *ai;
 807         char ntop[NI_MAXHOST], strport[NI_MAXSERV];
 808         char *line;
 809         int listen_sock, maxfd;
 810         int startup_p[2];
 811         int startups = 0;
 812         Key *key;
 813         Authctxt *authctxt;
 814         int ret, key_used = 0;
 815
 816 #ifdef HAVE_SECUREWARE
 817         (void)set_auth_parameters(ac, av);
 818 #endif
 819         __progname = ssh_get_progname(av[0]);
 820         init_rng();
 821
 822         /* Save argv. Duplicate so setproctitle emulation doesn't clobber it */
 823         saved_argc = ac;
 824         saved_argv = xmalloc(sizeof(*saved_argv) * (ac + 1));
 825         for (i = 0; i < ac; i++)
 826                 saved_argv[i] = xstrdup(av[i]);
 827         saved_argv[i] = NULL;
 828
 829 #ifndef HAVE_SETPROCTITLE
 830         /* Prepare for later setproctitle emulation */
 831         compat_init_setproctitle(ac, av);
 832         av = saved_argv;
 833 #endif
 834
 835         /* Initialize configuration options to their default values. */
 836         initialize_server_options(&options);
 837
 838         /* Parse command-line arguments. */
 839         while ((opt = getopt(ac, av, "f:p:b:k:h:g:u:o:dDeiqtQ46")) != -1) {
 840                 switch (opt) {
 841                 case '4':
 842                         IPv4or6 = AF_INET;
 843                         break;
 844                 case '6':
 845                         IPv4or6 = AF_INET6;
 846                         break;
 847                 case 'f':
 848                         config_file_name = optarg;
 849                         break;
 850                 case 'd':
 851                         if (debug_flag == 0) {
 852                                 debug_flag = 1;
 853                                 options.log_level = SYSLOG_LEVEL_DEBUG1;
 854                         } else if (options.log_level < SYSLOG_LEVEL_DEBUG3)
 855                                 options.log_level++;
 856                         break;
 857                 case 'D':
 858                         no_daemon_flag = 1;
 859                         break;
 860                 case 'e':
 861                         log_stderr = 1;
 862                         break;
 863                 case 'i':
 864                         inetd_flag = 1;
 865                         break;
 866                 case 'Q':
 867                         /* ignored */
 868                         break;
 869                 case 'q':
 870                         options.log_level = SYSLOG_LEVEL_QUIET;
 871                         break;
 872                 case 'b':
 873                         options.server_key_bits = atoi(optarg);
 874                         break;
 875                 case 'p':
 876                         options.ports_from_cmdline = 1;
 877                         if (options.num_ports >= MAX_PORTS) {
 878                                 fprintf(stderr, "too many ports.\n");
 879                                 exit(1);
 880                         }
 881                         options.ports[options.num_ports++] = a2port(optarg);
 882                         if (options.ports[options.num_ports-1] == 0) {
 883                                 fprintf(stderr, "Bad port number.\n");
 884                                 exit(1);
 885                         }
 886                         break;
 887                 case 'g':
 888                         if ((options.login_grace_time = convtime(optarg)) == -1) {
 889                                 fprintf(stderr, "Invalid login grace time.\n");
 890                                 exit(1);
 891                         }
 892                         break;
 893                 case 'k':
 894                         if ((options.key_regeneration_time = convtime(optarg)) == -1) {
 895                                 fprintf(stderr, "Invalid key regeneration interval.\n");
 896                                 exit(1);
 897                         }
 898                         break;
 899                 case 'h':
 900                         if (options.num_host_key_files >= MAX_HOSTKEYS) {
 901                                 fprintf(stderr, "too many host keys.\n");
 902                                 exit(1);
 903                         }
 904                         options.host_key_files[options.num_host_key_files++] = optarg;
 905                         break;
 906                 case 't':
 907                         test_flag = 1;
 908                         break;
 909                 case 'u':
 910                         utmp_len = atoi(optarg);
 911                         if (utmp_len > MAXHOSTNAMELEN) {
 912                                 fprintf(stderr, "Invalid utmp length.\n");
 913                                 exit(1);
 914                         }
 915                         break;
 916                 case 'o':
 917                         line = xstrdup(optarg);
 918                         if (process_server_config_line(&options, line,
 919                             "command-line", 0) != 0)
 920                                 exit(1);
 921                         xfree(line);
 922                         break;
 923                 case '?':
 924                 default:
 925                         usage();
 926                         break;
 927                 }
 928         }
 929         SSLeay_add_all_algorithms();
 930         channel_set_af(IPv4or6);
 931
 932         /*
 933          * Force logging to stderr until we have loaded the private host
 934          * key (unless started from inetd)
 935          */
 936         log_init(__progname,
 937             options.log_level == SYSLOG_LEVEL_NOT_SET ?
 938             SYSLOG_LEVEL_INFO : options.log_level,
 939             options.log_facility == SYSLOG_FACILITY_NOT_SET ?
 940             SYSLOG_FACILITY_AUTH : options.log_facility,
 941             log_stderr || !inetd_flag);
 942
 943 #ifdef _UNICOS
 944         /* Cray can define user privs drop all prives now!
 945          * Not needed on PRIV_SU systems!
 946          */
 947         drop_cray_privs();
 948 #endif
 949
 950         seed_rng();
 951
 952         /* Read server configuration options from the configuration file. */
 953         read_server_config(&options, config_file_name);
 954
 955         /* Fill in default values for those options not explicitly set. */
 956         fill_default_server_options(&options);
 957
 958         /* Check that there are no remaining arguments. */
 959         if (optind < ac) {
 960                 fprintf(stderr, "Extra argument %s.\n", av[optind]);
 961                 exit(1);
 962         }
 963
 964         debug("sshd version %.100s", SSH_VERSION);
 965
 966         /* load private host keys */
 967         sensitive_data.host_keys = xmalloc(options.num_host_key_files *
 968             sizeof(Key *));
 969         for (i = 0; i < options.num_host_key_files; i++)
 970                 sensitive_data.host_keys[i] = NULL;
 971         sensitive_data.server_key = NULL;
 972         sensitive_data.ssh1_host_key = NULL;
 973         sensitive_data.have_ssh1_key = 0;
 974         sensitive_data.have_ssh2_key = 0;
 975
 976         for (i = 0; i < options.num_host_key_files; i++) {
 977                 key = key_load_private(options.host_key_files[i], "", NULL);
 978                 sensitive_data.host_keys[i] = key;
 979                 if (key == NULL) {
 980                         error("Could not load host key: %s",
 981                             options.host_key_files[i]);
 982                         sensitive_data.host_keys[i] = NULL;
 983                         continue;
 984                 }
 985                 switch (key->type) {
 986                 case KEY_RSA1:
 987                         sensitive_data.ssh1_host_key = key;
 988                         sensitive_data.have_ssh1_key = 1;
 989                         break;
 990                 case KEY_RSA:
 991                 case KEY_DSA:
 992                         sensitive_data.have_ssh2_key = 1;
 993                         break;
 994                 }
 995                 debug("private host key: #%d type %d %s", i, key->type,
 996                     key_type(key));
 997         }
 998         if ((options.protocol & SSH_PROTO_1) && !sensitive_data.have_ssh1_key) {
 999                 logit("Disabling protocol version 1. Could not load host key");
1000                 options.protocol &= ~SSH_PROTO_1;
1001         }
1002         if ((options.protocol & SSH_PROTO_2) && !sensitive_data.have_ssh2_key) {
1003                 logit("Disabling protocol version 2. Could not load host key");
1004                 options.protocol &= ~SSH_PROTO_2;
1005         }
1006         if (!(options.protocol & (SSH_PROTO_1|SSH_PROTO_2))) {
1007                 logit("sshd: no hostkeys available -- exiting.");
1008                 exit(1);
1009         }
1010
1011         /* Check certain values for sanity. */
1012         if (options.protocol & SSH_PROTO_1) {
1013                 if (options.server_key_bits < 512 ||
1014                     options.server_key_bits > 32768) {
1015                         fprintf(stderr, "Bad server key size.\n");
1016                         exit(1);
1017                 }
1018                 /*
1019                  * Check that server and host key lengths differ sufficiently. This
1020                  * is necessary to make double encryption work with rsaref. Oh, I
1021                  * hate software patents. I dont know if this can go? Niels
1022                  */
1023                 if (options.server_key_bits >
1024                     BN_num_bits(sensitive_data.ssh1_host_key->rsa->n) -
1025                     SSH_KEY_BITS_RESERVED && options.server_key_bits <
1026                     BN_num_bits(sensitive_data.ssh1_host_key->rsa->n) +
1027                     SSH_KEY_BITS_RESERVED) {
1028                         options.server_key_bits =
1029                             BN_num_bits(sensitive_data.ssh1_host_key->rsa->n) +
1030                             SSH_KEY_BITS_RESERVED;
1031                         debug("Forcing server key to %d bits to make it differ from host key.",
1032                             options.server_key_bits);
1033                 }
1034         }
1035
1036         if (use_privsep) {
1037                 struct passwd *pw;
1038                 struct stat st;
1039
1040                 if ((pw = getpwnam(SSH_PRIVSEP_USER)) == NULL)
1041                         fatal("Privilege separation user %s does not exist",
1042                             SSH_PRIVSEP_USER);
1043                 if ((stat(_PATH_PRIVSEP_CHROOT_DIR, &st) == -1) ||
1044                     (S_ISDIR(st.st_mode) == 0))
1045                         fatal("Missing privilege separation directory: %s",
1046                             _PATH_PRIVSEP_CHROOT_DIR);
1047
1048 #ifdef HAVE_CYGWIN
1049                 if (check_ntsec(_PATH_PRIVSEP_CHROOT_DIR) &&
1050                     (st.st_uid != getuid () ||
1051                     (st.st_mode & (S_IWGRP|S_IWOTH)) != 0))
1052 #else
1053                 if (st.st_uid != 0 || (st.st_mode & (S_IWGRP|S_IWOTH)) != 0)
1054 #endif
1055                         fatal("%s must be owned by root and not group or "
1056                             "world-writable.", _PATH_PRIVSEP_CHROOT_DIR);
1057         }
1058
1059         /* Configuration looks good, so exit if in test mode. */
1060         if (test_flag)
1061                 exit(0);
1062
1063         /*
1064          * Clear out any supplemental groups we may have inherited.  This
1065          * prevents inadvertent creation of files with bad modes (in the
1066          * portable version at least, it's certainly possible for PAM
1067          * to create a file, and we can't control the code in every
1068          * module which might be used).
1069          */
1070         if (setgroups(0, NULL) < 0)
1071                 debug("setgroups() failed: %.200s", strerror(errno));
1072
1073         /* Initialize the log (it is reinitialized below in case we forked). */
1074         if (debug_flag && !inetd_flag)
1075                 log_stderr = 1;
1076         log_init(__progname, options.log_level, options.log_facility, log_stderr);
1077
1078         /*
1079          * If not in debugging mode, and not started from inetd, disconnect
1080          * from the controlling terminal, and fork.  The original process
1081          * exits.
1082          */
1083         if (!(debug_flag || inetd_flag || no_daemon_flag)) {
1084 #ifdef TIOCNOTTY
1085                 int fd;
1086 #endif /* TIOCNOTTY */
1087                 if (daemon(0, 0) < 0)
1088                         fatal("daemon() failed: %.200s", strerror(errno));
1089
1090                 /* Disconnect from the controlling tty. */
1091 #ifdef TIOCNOTTY
1092                 fd = open(_PATH_TTY, O_RDWR | O_NOCTTY);
1093                 if (fd >= 0) {
1094                         (void) ioctl(fd, TIOCNOTTY, NULL);
1095                         close(fd);
1096                 }
1097 #endif /* TIOCNOTTY */
1098         }
1099         /* Reinitialize the log (because of the fork above). */
1100         log_init(__progname, options.log_level, options.log_facility, log_stderr);
1101
1102         /* Initialize the random number generator. */
1103         arc4random_stir();
1104
1105         /* Chdir to the root directory so that the current disk can be
1106            unmounted if desired. */
1107         chdir("/");
1108
1109 #ifndef HAVE_CYGWIN
1110         /* Clear environment */
1111         environ[0] = NULL;
1112 #endif
1113
1114         /* ignore SIGPIPE */
1115         signal(SIGPIPE, SIG_IGN);
1116
1117         /* Start listening for a socket, unless started from inetd. */
1118         if (inetd_flag) {
1119                 int s1;
1120                 s1 = dup(0);    /* Make sure descriptors 0, 1, and 2 are in use. */
1121                 dup(s1);
1122                 sock_in = dup(0);
1123                 sock_out = dup(1);
1124                 startup_pipe = -1;
1125                 /*
1126                  * We intentionally do not close the descriptors 0, 1, and 2
1127                  * as our code for setting the descriptors won\'t work if
1128                  * ttyfd happens to be one of those.
1129                  */
1130                 debug("inetd sockets after dupping: %d, %d", sock_in, sock_out);
1131                 if (options.protocol & SSH_PROTO_1)
1132                         generate_ephemeral_server_key();
1133         } else {
1134                 for (ai = options.listen_addrs; ai; ai = ai->ai_next) {
1135                         if (ai->ai_family != AF_INET && ai->ai_family != AF_INET6)
1136                                 continue;
1137                         if (num_listen_socks >= MAX_LISTEN_SOCKS)
1138                                 fatal("Too many listen sockets. "
1139                                     "Enlarge MAX_LISTEN_SOCKS");
1140                         if (getnameinfo(ai->ai_addr, ai->ai_addrlen,
1141                             ntop, sizeof(ntop), strport, sizeof(strport),
1142                             NI_NUMERICHOST|NI_NUMERICSERV) != 0) {
1143                                 error("getnameinfo failed");
1144                                 continue;
1145                         }
1146                         /* Create socket for listening. */
1147                         listen_sock = socket(ai->ai_family, ai->ai_socktype,
1148                             ai->ai_protocol);
1149                         if (listen_sock < 0) {
1150                                 /* kernel may not support ipv6 */
1151                                 verbose("socket: %.100s", strerror(errno));
1152                                 continue;
1153                         }
1154                         if (fcntl(listen_sock, F_SETFL, O_NONBLOCK) < 0) {
1155                                 error("listen_sock O_NONBLOCK: %s", strerror(errno));
1156                                 close(listen_sock);
1157                                 continue;
1158                         }
1159                         /*
1160                          * Set socket options.
1161                          * Allow local port reuse in TIME_WAIT.
1162                          */
1163                         if (setsockopt(listen_sock, SOL_SOCKET, SO_REUSEADDR,
1164                             &on, sizeof(on)) == -1)
1165                                 error("setsockopt SO_REUSEADDR: %s", strerror(errno));
1166
1167                         debug("Bind to port %s on %s.", strport, ntop);
1168
1169                         /* Bind the socket to the desired port. */
1170                         if (bind(listen_sock, ai->ai_addr, ai->ai_addrlen) < 0) {
1171                                 if (!ai->ai_next)
1172                                     error("Bind to port %s on %s failed: %.200s.",
1173                                             strport, ntop, strerror(errno));
1174                                 close(listen_sock);
1175                                 continue;
1176                         }
1177                         listen_socks[num_listen_socks] = listen_sock;
1178                         num_listen_socks++;
1179
1180                         /* Start listening on the port. */
1181                         logit("Server listening on %s port %s.", ntop, strport);
1182                         if (listen(listen_sock, SSH_LISTEN_BACKLOG) < 0)
1183                                 fatal("listen: %.100s", strerror(errno));
1184
1185                 }
1186                 freeaddrinfo(options.listen_addrs);
1187
1188                 if (!num_listen_socks)
1189                         fatal("Cannot bind any address.");
1190
1191                 if (options.protocol & SSH_PROTO_1)
1192                         generate_ephemeral_server_key();
1193
1194                 /*
1195                  * Arrange to restart on SIGHUP.  The handler needs
1196                  * listen_sock.
1197                  */
1198                 signal(SIGHUP, sighup_handler);
1199
1200                 signal(SIGTERM, sigterm_handler);
1201                 signal(SIGQUIT, sigterm_handler);
1202
1203                 /* Arrange SIGCHLD to be caught. */
1204                 signal(SIGCHLD, main_sigchld_handler);
1205
1206                 /* Write out the pid file after the sigterm handler is setup */
1207                 if (!debug_flag) {
1208                         /*
1209                          * Record our pid in /var/run/sshd.pid to make it
1210                          * easier to kill the correct sshd.  We don't want to
1211                          * do this before the bind above because the bind will
1212                          * fail if there already is a daemon, and this will
1213                          * overwrite any old pid in the file.
1214                          */
1215                         f = fopen(options.pid_file, "wb");
1216                         if (f == NULL) {
1217                                 error("Couldn't create pid file \"%s\": %s",
1218                                     options.pid_file, strerror(errno));
1219                         } else {
1220                                 fprintf(f, "%ld\n", (long) getpid());
1221                                 fclose(f);
1222                         }
1223                 }
1224
1225                 /* setup fd set for listen */
1226                 fdset = NULL;
1227                 maxfd = 0;
1228                 for (i = 0; i < num_listen_socks; i++)
1229                         if (listen_socks[i] > maxfd)
1230                                 maxfd = listen_socks[i];
1231                 /* pipes connected to unauthenticated childs */
1232                 startup_pipes = xmalloc(options.max_startups * sizeof(int));
1233                 for (i = 0; i < options.max_startups; i++)
1234                         startup_pipes[i] = -1;
1235
1236                 /*
1237                  * Stay listening for connections until the system crashes or
1238                  * the daemon is killed with a signal.
1239                  */
1240                 for (;;) {
1241                         if (received_sighup)
1242                                 sighup_restart();
1243                         if (fdset != NULL)
1244                                 xfree(fdset);
1245                         fdsetsz = howmany(maxfd+1, NFDBITS) * sizeof(fd_mask);
1246                         fdset = (fd_set *)xmalloc(fdsetsz);
1247                         memset(fdset, 0, fdsetsz);
1248
1249                         for (i = 0; i < num_listen_socks; i++)
1250                                 FD_SET(listen_socks[i], fdset);
1251                         for (i = 0; i < options.max_startups; i++)
1252                                 if (startup_pipes[i] != -1)
1253                                         FD_SET(startup_pipes[i], fdset);
1254
1255                         /* Wait in select until there is a connection. */
1256                         ret = select(maxfd+1, fdset, NULL, NULL, NULL);
1257                         if (ret < 0 && errno != EINTR)
1258                                 error("select: %.100s", strerror(errno));
1259                         if (received_sigterm) {
1260                                 logit("Received signal %d; terminating.",
1261                                     (int) received_sigterm);
1262                                 close_listen_socks();
1263                                 unlink(options.pid_file);
1264                                 exit(255);
1265                         }
1266                         if (key_used && key_do_regen) {
1267                                 generate_ephemeral_server_key();
1268                                 key_used = 0;
1269                                 key_do_regen = 0;
1270                         }
1271                         if (ret < 0)
1272                                 continue;
1273
1274                         for (i = 0; i < options.max_startups; i++)
1275                                 if (startup_pipes[i] != -1 &&
1276                                     FD_ISSET(startup_pipes[i], fdset)) {
1277                                         /*
1278                                          * the read end of the pipe is ready
1279                                          * if the child has closed the pipe
1280                                          * after successful authentication
1281                                          * or if the child has died
1282                                          */
1283                                         close(startup_pipes[i]);
1284                                         startup_pipes[i] = -1;
1285                                         startups--;
1286                                 }
1287                         for (i = 0; i < num_listen_socks; i++) {
1288                                 if (!FD_ISSET(listen_socks[i], fdset))
1289                                         continue;
1290                                 fromlen = sizeof(from);
1291                                 newsock = accept(listen_socks[i], (struct sockaddr *)&from,
1292                                     &fromlen);
1293                                 if (newsock < 0) {
1294                                         if (errno != EINTR && errno != EWOULDBLOCK)
1295                                                 error("accept: %.100s", strerror(errno));
1296                                         continue;
1297                                 }
1298                                 if (fcntl(newsock, F_SETFL, 0) < 0) {
1299                                         error("newsock del O_NONBLOCK: %s", strerror(errno));
1300                                         close(newsock);
1301                                         continue;
1302                                 }
1303                                 if (drop_connection(startups) == 1) {
1304                                         debug("drop connection #%d", startups);
1305                                         close(newsock);
1306                                         continue;
1307                                 }
1308                                 if (pipe(startup_p) == -1) {
1309                                         close(newsock);
1310                                         continue;
1311                                 }
1312
1313                                 for (j = 0; j < options.max_startups; j++)
1314                                         if (startup_pipes[j] == -1) {
1315                                                 startup_pipes[j] = startup_p[0];
1316                                                 if (maxfd < startup_p[0])
1317                                                         maxfd = startup_p[0];
1318                                                 startups++;
1319                                                 break;
1320                                         }
1321
1322                                 /*
1323                                  * Got connection.  Fork a child to handle it, unless
1324                                  * we are in debugging mode.
1325                                  */
1326                                 if (debug_flag) {
1327                                         /*
1328                                          * In debugging mode.  Close the listening
1329                                          * socket, and start processing the
1330                                          * connection without forking.
1331                                          */
1332                                         debug("Server will not fork when running in debugging mode.");
1333                                         close_listen_socks();
1334                                         sock_in = newsock;
1335                                         sock_out = newsock;
1336                                         startup_pipe = -1;
1337                                         pid = getpid();
1338                                         break;
1339                                 } else {
1340                                         /*
1341                                          * Normal production daemon.  Fork, and have
1342                                          * the child process the connection. The
1343                                          * parent continues listening.
1344                                          */
1345                                         if ((pid = fork()) == 0) {
1346                                                 /*
1347                                                  * Child.  Close the listening and max_startup
1348                                                  * sockets.  Start using the accepted socket.
1349                                                  * Reinitialize logging (since our pid has
1350                                                  * changed).  We break out of the loop to handle
1351                                                  * the connection.
1352                                                  */
1353                                                 startup_pipe = startup_p[1];
1354                                                 close_startup_pipes();
1355                                                 close_listen_socks();
1356                                                 sock_in = newsock;
1357                                                 sock_out = newsock;
1358                                                 log_init(__progname, options.log_level, options.log_facility, log_stderr);
1359                                                 break;
1360                                         }
1361                                 }
1362
1363                                 /* Parent.  Stay in the loop. */
1364                                 if (pid < 0)
1365                                         error("fork: %.100s", strerror(errno));
1366                                 else
1367                                         debug("Forked child %ld.", (long)pid);
1368
1369                                 close(startup_p[1]);
1370
1371                                 /* Mark that the key has been used (it was "given" to the child). */
1372                                 if ((options.protocol & SSH_PROTO_1) &&
1373                                     key_used == 0) {
1374                                         /* Schedule server key regeneration alarm. */
1375                                         signal(SIGALRM, key_regeneration_alarm);
1376                                         alarm(options.key_regeneration_time);
1377                                         key_used = 1;
1378                                 }
1379
1380                                 arc4random_stir();
1381
1382                                 /* Close the new socket (the child is now taking care of it). */
1383                                 close(newsock);
1384                         }
1385                         /* child process check (or debug mode) */
1386                         if (num_listen_socks < 0)
1387                                 break;
1388                 }
1389         }
1390
1391         /* This is the child processing a new connection. */
1392
1393         /*
1394          * Create a new session and process group since the 4.4BSD
1395          * setlogin() affects the entire process group.  We don't
1396          * want the child to be able to affect the parent.
1397          */
1398 #if !defined(SSHD_ACQUIRES_CTTY)
1399         /*
1400          * If setsid is called, on some platforms sshd will later acquire a
1401          * controlling terminal which will result in "could not set
1402          * controlling tty" errors.
1403          */
1404         if (!debug_flag && !inetd_flag && setsid() < 0)
1405                 error("setsid: %.100s", strerror(errno));
1406 #endif
1407
1408         /*
1409          * Disable the key regeneration alarm.  We will not regenerate the
1410          * key since we are no longer in a position to give it to anyone. We
1411          * will not restart on SIGHUP since it no longer makes sense.
1412          */
1413         alarm(0);
1414         signal(SIGALRM, SIG_DFL);
1415         signal(SIGHUP, SIG_DFL);
1416         signal(SIGTERM, SIG_DFL);
1417         signal(SIGQUIT, SIG_DFL);
1418         signal(SIGCHLD, SIG_DFL);
1419         signal(SIGINT, SIG_DFL);
1420
1421         /* Set SO_KEEPALIVE if requested. */
1422         if (options.tcp_keep_alive &&
1423             setsockopt(sock_in, SOL_SOCKET, SO_KEEPALIVE, &on,
1424             sizeof(on)) < 0)
1425                 error("setsockopt SO_KEEPALIVE: %.100s", strerror(errno));
1426
1427         /*
1428          * Register our connection.  This turns encryption off because we do
1429          * not have a key.
1430          */
1431         packet_set_connection(sock_in, sock_out);
1432
1433         remote_port = get_remote_port();
1434         remote_ip = get_remote_ipaddr();
1435
1436 #ifdef LIBWRAP
1437         /* Check whether logins are denied from this host. */
1438         {
1439                 struct request_info req;
1440
1441                 request_init(&req, RQ_DAEMON, __progname, RQ_FILE, sock_in, 0);
1442                 fromhost(&req);
1443
1444                 if (!hosts_access(&req)) {
1445                         debug("Connection refused by tcp wrapper");
1446                         refuse(&req);
1447                         /* NOTREACHED */
1448                         fatal("libwrap refuse returns");
1449                 }
1450         }
1451 #endif /* LIBWRAP */
1452
1453         /* Log the connection. */
1454         verbose("Connection from %.500s port %d", remote_ip, remote_port);
1455
1456         /*
1457          * We don\'t want to listen forever unless the other side
1458          * successfully authenticates itself.  So we set up an alarm which is
1459          * cleared after successful authentication.  A limit of zero
1460          * indicates no limit. Note that we don\'t set the alarm in debugging
1461          * mode; it is just annoying to have the server exit just when you
1462          * are about to discover the bug.
1463          */
1464         signal(SIGALRM, grace_alarm_handler);
1465         if (!debug_flag)
1466                 alarm(options.login_grace_time);
1467
1468         sshd_exchange_identification(sock_in, sock_out);
1469
1470         packet_set_nonblocking();
1471
1472         /* prepare buffers to collect authentication messages */
1473         buffer_init(&loginmsg);
1474
1475         /* allocate authentication context */
1476         authctxt = xmalloc(sizeof(*authctxt));
1477         memset(authctxt, 0, sizeof(*authctxt));
1478
1479         /* XXX global for cleanup, access from other modules */
1480         the_authctxt = authctxt;
1481
1482         if (use_privsep)
1483                 if (privsep_preauth(authctxt) == 1)
1484                         goto authenticated;
1485
1486         /* perform the key exchange */
1487         /* authenticate user and start session */
1488         if (compat20) {
1489                 do_ssh2_kex();
1490                 do_authentication2(authctxt);
1491         } else {
1492                 do_ssh1_kex();
1493                 do_authentication(authctxt);
1494         }
1495         /*
1496          * If we use privilege separation, the unprivileged child transfers
1497          * the current keystate and exits
1498          */
1499         if (use_privsep) {
1500                 mm_send_keystate(pmonitor);
1501                 exit(0);
1502         }
1503
1504  authenticated:
1505         /*
1506          * In privilege separation, we fork another child and prepare
1507          * file descriptor passing.
1508          */
1509         if (use_privsep) {
1510                 privsep_postauth(authctxt);
1511                 /* the monitor process [priv] will not return */
1512                 if (!compat20)
1513                         destroy_sensitive_data();
1514         }
1515
1516         /* Start session. */
1517         do_authenticated(authctxt);
1518
1519         /* The connection has been terminated. */
1520         verbose("Closing connection to %.100s", remote_ip);
1521
1522 #ifdef USE_PAM
1523         if (options.use_pam)
1524                 finish_pam();
1525 #endif /* USE_PAM */
1526
1527         packet_close();
1528
1529         if (use_privsep)
1530                 mm_terminate();
1531
1532         exit(0);
1533 }
1534
1535 /*
1536  * Decrypt session_key_int using our private server key and private host key
1537  * (key with larger modulus first).
1538  */
1539 int
1540 ssh1_session_key(BIGNUM *session_key_int)
1541 {
1542         int rsafail = 0;
1543
1544         if (BN_cmp(sensitive_data.server_key->rsa->n, sensitive_data.ssh1_host_key->rsa->n) > 0) {
1545                 /* Server key has bigger modulus. */
1546                 if (BN_num_bits(sensitive_data.server_key->rsa->n) <
1547                     BN_num_bits(sensitive_data.ssh1_host_key->rsa->n) + SSH_KEY_BITS_RESERVED) {
1548                         fatal("do_connection: %s: server_key %d < host_key %d + SSH_KEY_BITS_RESERVED %d",
1549                             get_remote_ipaddr(),
1550                             BN_num_bits(sensitive_data.server_key->rsa->n),
1551                             BN_num_bits(sensitive_data.ssh1_host_key->rsa->n),
1552                             SSH_KEY_BITS_RESERVED);
1553                 }
1554                 if (rsa_private_decrypt(session_key_int, session_key_int,
1555                     sensitive_data.server_key->rsa) <= 0)
1556                         rsafail++;
1557                 if (rsa_private_decrypt(session_key_int, session_key_int,
1558                     sensitive_data.ssh1_host_key->rsa) <= 0)
1559                         rsafail++;
1560         } else {
1561                 /* Host key has bigger modulus (or they are equal). */
1562                 if (BN_num_bits(sensitive_data.ssh1_host_key->rsa->n) <
1563                     BN_num_bits(sensitive_data.server_key->rsa->n) + SSH_KEY_BITS_RESERVED) {
1564                         fatal("do_connection: %s: host_key %d < server_key %d + SSH_KEY_BITS_RESERVED %d",
1565                             get_remote_ipaddr(),
1566                             BN_num_bits(sensitive_data.ssh1_host_key->rsa->n),
1567                             BN_num_bits(sensitive_data.server_key->rsa->n),
1568                             SSH_KEY_BITS_RESERVED);
1569                 }
1570                 if (rsa_private_decrypt(session_key_int, session_key_int,
1571                     sensitive_data.ssh1_host_key->rsa) < 0)
1572                         rsafail++;
1573                 if (rsa_private_decrypt(session_key_int, session_key_int,
1574                     sensitive_data.server_key->rsa) < 0)
1575                         rsafail++;
1576         }
1577         return (rsafail);
1578 }
1579 /*
1580  * SSH1 key exchange
1581  */
1582 static void
1583 do_ssh1_kex(void)
1584 {
1585         int i, len;
1586         int rsafail = 0;
1587         BIGNUM *session_key_int;
1588         u_char session_key[SSH_SESSION_KEY_LENGTH];
1589         u_char cookie[8];
1590         u_int cipher_type, auth_mask, protocol_flags;
1591         u_int32_t rnd = 0;
1592
1593         /*
1594          * Generate check bytes that the client must send back in the user
1595          * packet in order for it to be accepted; this is used to defy ip
1596          * spoofing attacks.  Note that this only works against somebody
1597          * doing IP spoofing from a remote machine; any machine on the local
1598          * network can still see outgoing packets and catch the random
1599          * cookie.  This only affects rhosts authentication, and this is one
1600          * of the reasons why it is inherently insecure.
1601          */
1602         for (i = 0; i < 8; i++) {
1603                 if (i % 4 == 0)
1604                         rnd = arc4random();
1605                 cookie[i] = rnd & 0xff;
1606                 rnd >>= 8;
1607         }
1608
1609         /*
1610          * Send our public key.  We include in the packet 64 bits of random
1611          * data that must be matched in the reply in order to prevent IP
1612          * spoofing.
1613          */
1614         packet_start(SSH_SMSG_PUBLIC_KEY);
1615         for (i = 0; i < 8; i++)
1616                 packet_put_char(cookie[i]);
1617
1618         /* Store our public server RSA key. */
1619         packet_put_int(BN_num_bits(sensitive_data.server_key->rsa->n));
1620         packet_put_bignum(sensitive_data.server_key->rsa->e);
1621         packet_put_bignum(sensitive_data.server_key->rsa->n);
1622
1623         /* Store our public host RSA key. */
1624         packet_put_int(BN_num_bits(sensitive_data.ssh1_host_key->rsa->n));
1625         packet_put_bignum(sensitive_data.ssh1_host_key->rsa->e);
1626         packet_put_bignum(sensitive_data.ssh1_host_key->rsa->n);
1627
1628         /* Put protocol flags. */
1629         packet_put_int(SSH_PROTOFLAG_HOST_IN_FWD_OPEN);
1630
1631         /* Declare which ciphers we support. */
1632         packet_put_int(cipher_mask_ssh1(0));
1633
1634         /* Declare supported authentication types. */
1635         auth_mask = 0;
1636         if (options.rhosts_rsa_authentication)
1637                 auth_mask |= 1 << SSH_AUTH_RHOSTS_RSA;
1638         if (options.rsa_authentication)
1639                 auth_mask |= 1 << SSH_AUTH_RSA;
1640         if (options.challenge_response_authentication == 1)
1641                 auth_mask |= 1 << SSH_AUTH_TIS;
1642         if (options.password_authentication)
1643                 auth_mask |= 1 << SSH_AUTH_PASSWORD;
1644         packet_put_int(auth_mask);
1645
1646         /* Send the packet and wait for it to be sent. */
1647         packet_send();
1648         packet_write_wait();
1649
1650         debug("Sent %d bit server key and %d bit host key.",
1651             BN_num_bits(sensitive_data.server_key->rsa->n),
1652             BN_num_bits(sensitive_data.ssh1_host_key->rsa->n));
1653
1654         /* Read clients reply (cipher type and session key). */
1655         packet_read_expect(SSH_CMSG_SESSION_KEY);
1656
1657         /* Get cipher type and check whether we accept this. */
1658         cipher_type = packet_get_char();
1659
1660         if (!(cipher_mask_ssh1(0) & (1 << cipher_type)))
1661                 packet_disconnect("Warning: client selects unsupported cipher.");
1662
1663         /* Get check bytes from the packet.  These must match those we
1664            sent earlier with the public key packet. */
1665         for (i = 0; i < 8; i++)
1666                 if (cookie[i] != packet_get_char())
1667                         packet_disconnect("IP Spoofing check bytes do not match.");
1668
1669         debug("Encryption type: %.200s", cipher_name(cipher_type));
1670
1671         /* Get the encrypted integer. */
1672         if ((session_key_int = BN_new()) == NULL)
1673                 fatal("do_ssh1_kex: BN_new failed");
1674         packet_get_bignum(session_key_int);
1675
1676         protocol_flags = packet_get_int();
1677         packet_set_protocol_flags(protocol_flags);
1678         packet_check_eom();
1679
1680         /* Decrypt session_key_int using host/server keys */
1681         rsafail = PRIVSEP(ssh1_session_key(session_key_int));
1682
1683         /*
1684          * Extract session key from the decrypted integer.  The key is in the
1685          * least significant 256 bits of the integer; the first byte of the
1686          * key is in the highest bits.
1687          */
1688         if (!rsafail) {
1689                 BN_mask_bits(session_key_int, sizeof(session_key) * 8);
1690                 len = BN_num_bytes(session_key_int);
1691                 if (len < 0 || len > sizeof(session_key)) {
1692                         error("do_connection: bad session key len from %s: "
1693                             "session_key_int %d > sizeof(session_key) %lu",
1694                             get_remote_ipaddr(), len, (u_long)sizeof(session_key));
1695                         rsafail++;
1696                 } else {
1697                         memset(session_key, 0, sizeof(session_key));
1698                         BN_bn2bin(session_key_int,
1699                             session_key + sizeof(session_key) - len);
1700
1701                         compute_session_id(session_id, cookie,
1702                             sensitive_data.ssh1_host_key->rsa->n,
1703                             sensitive_data.server_key->rsa->n);
1704                         /*
1705                          * Xor the first 16 bytes of the session key with the
1706                          * session id.
1707                          */
1708                         for (i = 0; i < 16; i++)
1709                                 session_key[i] ^= session_id[i];
1710                 }
1711         }
1712         if (rsafail) {
1713                 int bytes = BN_num_bytes(session_key_int);
1714                 u_char *buf = xmalloc(bytes);
1715                 MD5_CTX md;
1716
1717                 logit("do_connection: generating a fake encryption key");
1718                 BN_bn2bin(session_key_int, buf);
1719                 MD5_Init(&md);
1720                 MD5_Update(&md, buf, bytes);
1721                 MD5_Update(&md, sensitive_data.ssh1_cookie, SSH_SESSION_KEY_LENGTH);
1722                 MD5_Final(session_key, &md);
1723                 MD5_Init(&md);
1724                 MD5_Update(&md, session_key, 16);
1725                 MD5_Update(&md, buf, bytes);
1726                 MD5_Update(&md, sensitive_data.ssh1_cookie, SSH_SESSION_KEY_LENGTH);
1727                 MD5_Final(session_key + 16, &md);
1728                 memset(buf, 0, bytes);
1729                 xfree(buf);
1730                 for (i = 0; i < 16; i++)
1731                         session_id[i] = session_key[i] ^ session_key[i + 16];
1732         }
1733         /* Destroy the private and public keys. No longer. */
1734         destroy_sensitive_data();
1735
1736         if (use_privsep)
1737                 mm_ssh1_session_id(session_id);
1738
1739         /* Destroy the decrypted integer.  It is no longer needed. */
1740         BN_clear_free(session_key_int);
1741
1742         /* Set the session key.  From this on all communications will be encrypted. */
1743         packet_set_encryption_key(session_key, SSH_SESSION_KEY_LENGTH, cipher_type);
1744
1745         /* Destroy our copy of the session key.  It is no longer needed. */
1746         memset(session_key, 0, sizeof(session_key));
1747
1748         debug("Received session key; encryption turned on.");
1749
1750         /* Send an acknowledgment packet.  Note that this packet is sent encrypted. */
1751         packet_start(SSH_SMSG_SUCCESS);
1752         packet_send();
1753         packet_write_wait();
1754 }
1755
1756 /*
1757  * SSH2 key exchange: diffie-hellman-group1-sha1
1758  */
1759 static void
1760 do_ssh2_kex(void)
1761 {
1762         Kex *kex;
1763
1764         if (options.ciphers != NULL) {
1765                 myproposal[PROPOSAL_ENC_ALGS_CTOS] =
1766                 myproposal[PROPOSAL_ENC_ALGS_STOC] = options.ciphers;
1767         }
1768         myproposal[PROPOSAL_ENC_ALGS_CTOS] =
1769             compat_cipher_proposal(myproposal[PROPOSAL_ENC_ALGS_CTOS]);
1770         myproposal[PROPOSAL_ENC_ALGS_STOC] =
1771             compat_cipher_proposal(myproposal[PROPOSAL_ENC_ALGS_STOC]);
1772
1773         if (options.macs != NULL) {
1774                 myproposal[PROPOSAL_MAC_ALGS_CTOS] =
1775                 myproposal[PROPOSAL_MAC_ALGS_STOC] = options.macs;
1776         }
1777         if (!options.compression) {
1778                 myproposal[PROPOSAL_COMP_ALGS_CTOS] =
1779                 myproposal[PROPOSAL_COMP_ALGS_STOC] = "none";
1780         }
1781         myproposal[PROPOSAL_SERVER_HOST_KEY_ALGS] = list_hostkey_types();
1782
1783         /* start key exchange */
1784         kex = kex_setup(myproposal);
1785         kex->kex[KEX_DH_GRP1_SHA1] = kexdh_server;
1786         kex->kex[KEX_DH_GEX_SHA1] = kexgex_server;
1787         kex->server = 1;
1788         kex->client_version_string=client_version_string;
1789         kex->server_version_string=server_version_string;
1790         kex->load_host_key=&get_hostkey_by_type;
1791         kex->host_key_index=&get_hostkey_index;
1792
1793         xxx_kex = kex;
1794
1795         dispatch_run(DISPATCH_BLOCK, &kex->done, kex);
1796
1797         session_id2 = kex->session_id;
1798         session_id2_len = kex->session_id_len;
1799
1800 #ifdef DEBUG_KEXDH
1801         /* send 1st encrypted/maced/compressed message */
1802         packet_start(SSH2_MSG_IGNORE);
1803         packet_put_cstring("markus");
1804         packet_send();
1805         packet_write_wait();
1806 #endif
1807         debug("KEX done");
1808 }
1809
1810 /* server specific fatal cleanup */
1811 void
1812 cleanup_exit(int i)
1813 {
1814         if (the_authctxt)
1815                 do_cleanup(the_authctxt);
1816         _exit(i);
1817 }