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 1.293 2004/06/14 01:44:39 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 "log.h"
  64 #include "servconf.h"
  65 #include "uidswap.h"
  66 #include "compat.h"
  67 #include "buffer.h"
  68 #include "cipher.h"
  69 #include "kex.h"
  70 #include "key.h"
  71 #include "dh.h"
  72 #include "myproposal.h"
  73 #include "authfile.h"
  74 #include "pathnames.h"
  75 #include "atomicio.h"
  76 #include "canohost.h"
  77 #include "auth.h"
  78 #include "misc.h"
  79 #include "dispatch.h"
  80 #include "channels.h"
  81 #include "session.h"
  82 #include "monitor_mm.h"
  83 #include "monitor.h"
  84 #include "monitor_wrap.h"
  85 #include "monitor_fdpass.h"
  86
  87 #ifdef LIBWRAP
  88 #include <tcpd.h>
  89 #include <syslog.h>
  90 int allow_severity = LOG_INFO;
  91 int deny_severity = LOG_WARNING;
  92 #endif /* LIBWRAP */
  93
  94 #ifndef O_NOCTTY
  95 #define O_NOCTTY        0
  96 #endif
  97
  98 #ifdef HAVE___PROGNAME
  99 extern char *__progname;
 100 #else
 101 char *__progname;
 102 #endif
 103
 104 /* Server configuration options. */
 105 ServerOptions options;
 106
 107 /* Name of the server configuration file. */
 108 char *config_file_name = _PATH_SERVER_CONFIG_FILE;
 109
 110 /*
 111  * Flag indicating whether IPv4 or IPv6.  This can be set on the command line.
 112  * Default value is AF_UNSPEC means both IPv4 and IPv6.
 113  */
 114 int IPv4or6 = AF_UNSPEC;
 115
 116 /*
 117  * Debug mode flag.  This can be set on the command line.  If debug
 118  * mode is enabled, extra debugging output will be sent to the system
 119  * log, the daemon will not go to background, and will exit after processing
 120  * the first connection.
 121  */
 122 int debug_flag = 0;
 123
 124 /* Flag indicating that the daemon should only test the configuration and keys. */
 125 int test_flag = 0;
 126
 127 /* Flag indicating that the daemon is being started from inetd. */
 128 int inetd_flag = 0;
 129
 130 /* Flag indicating that sshd should not detach and become a daemon. */
 131 int no_daemon_flag = 0;
 132
 133 /* debug goes to stderr unless inetd_flag is set */
 134 int log_stderr = 0;
 135
 136 /* Saved arguments to main(). */
 137 char **saved_argv;
 138 int saved_argc;
 139
 140 /*
 141  * The sockets that the server is listening; this is used in the SIGHUP
 142  * signal handler.
 143  */
 144 #define MAX_LISTEN_SOCKS        16
 145 int listen_socks[MAX_LISTEN_SOCKS];
 146 int num_listen_socks = 0;
 147
 148 /*
 149  * the client's version string, passed by sshd2 in compat mode. if != NULL,
 150  * sshd will skip the version-number exchange
 151  */
 152 char *client_version_string = NULL;
 153 char *server_version_string = NULL;
 154
 155 /* for rekeying XXX fixme */
 156 Kex *xxx_kex;
 157
 158 /*
 159  * Any really sensitive data in the application is contained in this
 160  * structure. The idea is that this structure could be locked into memory so
 161  * that the pages do not get written into swap.  However, there are some
 162  * problems. The private key contains BIGNUMs, and we do not (in principle)
 163  * have access to the internals of them, and locking just the structure is
 164  * not very useful.  Currently, memory locking is not implemented.
 165  */
 166 struct {
 167         Key     *server_key;            /* ephemeral server key */
 168         Key     *ssh1_host_key;         /* ssh1 host key */
 169         Key     **host_keys;            /* all private host keys */
 170         int     have_ssh1_key;
 171         int     have_ssh2_key;
 172         u_char  ssh1_cookie[SSH_SESSION_KEY_LENGTH];
 173 } sensitive_data;
 174
 175 /*
 176  * Flag indicating whether the RSA server key needs to be regenerated.
 177  * Is set in the SIGALRM handler and cleared when the key is regenerated.
 178  */
 179 static volatile sig_atomic_t key_do_regen = 0;
 180
 181 /* This is set to true when a signal is received. */
 182 static volatile sig_atomic_t received_sighup = 0;
 183 static volatile sig_atomic_t received_sigterm = 0;
 184
 185 /* session identifier, used by RSA-auth */
 186 u_char session_id[16];
 187
 188 /* same for ssh2 */
 189 u_char *session_id2 = NULL;
 190 u_int session_id2_len = 0;
 191
 192 /* record remote hostname or ip */
 193 u_int utmp_len = MAXHOSTNAMELEN;
 194
 195 /* options.max_startup sized array of fd ints */
 196 int *startup_pipes = NULL;
 197 int startup_pipe;               /* in child */
 198
 199 /* variables used for privilege separation */
 200 int use_privsep;
 201 struct monitor *pmonitor = NULL;
 202
 203 /* message to be displayed after login */
 204 Buffer loginmsg;
 205
 206 /* global authentication context */
 207 Authctxt *the_authctxt = NULL;
 208
 209 /* Prototypes for various functions defined later in this file. */
 210 void destroy_sensitive_data(void);
 211 void demote_sensitive_data(void);
 212
 213 static void do_ssh1_kex(void);
 214 static void do_ssh2_kex(void);
 215
 216 /*
 217  * Close all listening sockets
 218  */
 219 static void
 220 close_listen_socks(void)
 221 {
 222         int i;
 223
 224         for (i = 0; i < num_listen_socks; i++)
 225                 close(listen_socks[i]);
 226         num_listen_socks = -1;
 227 }
 228
 229 static void
 230 close_startup_pipes(void)
 231 {
 232         int i;
 233
 234         if (startup_pipes)
 235                 for (i = 0; i < options.max_startups; i++)
 236                         if (startup_pipes[i] != -1)
 237                                 close(startup_pipes[i]);
 238 }
 239
 240 /*
 241  * Signal handler for SIGHUP.  Sshd execs itself when it receives SIGHUP;
 242  * the effect is to reread the configuration file (and to regenerate
 243  * the server key).
 244  */
 245 static void
 246 sighup_handler(int sig)
 247 {
 248         int save_errno = errno;
 249
 250         received_sighup = 1;
 251         signal(SIGHUP, sighup_handler);
 252         errno = save_errno;
 253 }
 254
 255 /*
 256  * Called from the main program after receiving SIGHUP.
 257  * Restarts the server.
 258  */
 259 static void
 260 sighup_restart(void)
 261 {
 262         logit("Received SIGHUP; restarting.");
 263         close_listen_socks();
 264         close_startup_pipes();
 265         execv(saved_argv[0], saved_argv);
 266         logit("RESTART FAILED: av[0]='%.100s', error: %.100s.", saved_argv[0],
 267             strerror(errno));
 268         exit(1);
 269 }
 270
 271 /*
 272  * Generic signal handler for terminating signals in the master daemon.
 273  */
 274 static void
 275 sigterm_handler(int sig)
 276 {
 277         received_sigterm = sig;
 278 }
 279
 280 /*
 281  * SIGCHLD handler.  This is called whenever a child dies.  This will then
 282  * reap any zombies left by exited children.
 283  */
 284 static void
 285 main_sigchld_handler(int sig)
 286 {
 287         int save_errno = errno;
 288         pid_t pid;
 289         int status;
 290
 291         while ((pid = waitpid(-1, &status, WNOHANG)) > 0 ||
 292             (pid < 0 && errno == EINTR))
 293                 ;
 294
 295         signal(SIGCHLD, main_sigchld_handler);
 296         errno = save_errno;
 297 }
 298
 299 /*
 300  * Signal handler for the alarm after the login grace period has expired.
 301  */
 302 static void
 303 grace_alarm_handler(int sig)
 304 {
 305         /* XXX no idea how fix this signal handler */
 306
 307         if (use_privsep && pmonitor != NULL && pmonitor->m_pid > 0)
 308                 kill(pmonitor->m_pid, SIGALRM);
 309
 310         /* Log error and exit. */
 311         fatal("Timeout before authentication for %s", get_remote_ipaddr());
 312 }
 313
 314 /*
 315  * Signal handler for the key regeneration alarm.  Note that this
 316  * alarm only occurs in the daemon waiting for connections, and it does not
 317  * do anything with the private key or random state before forking.
 318  * Thus there should be no concurrency control/asynchronous execution
 319  * problems.
 320  */
 321 static void
 322 generate_ephemeral_server_key(void)
 323 {
 324         u_int32_t rnd = 0;
 325         int i;
 326
 327         verbose("Generating %s%d bit RSA key.",
 328             sensitive_data.server_key ? "new " : "", options.server_key_bits);
 329         if (sensitive_data.server_key != NULL)
 330                 key_free(sensitive_data.server_key);
 331         sensitive_data.server_key = key_generate(KEY_RSA1,
 332             options.server_key_bits);
 333         verbose("RSA key generation complete.");
 334
 335         for (i = 0; i < SSH_SESSION_KEY_LENGTH; i++) {
 336                 if (i % 4 == 0)
 337                         rnd = arc4random();
 338                 sensitive_data.ssh1_cookie[i] = rnd & 0xff;
 339                 rnd >>= 8;
 340         }
 341         arc4random_stir();
 342 }
 343
 344 static void
 345 key_regeneration_alarm(int sig)
 346 {
 347         int save_errno = errno;
 348
 349         signal(SIGALRM, SIG_DFL);
 350         errno = save_errno;
 351         key_do_regen = 1;
 352 }
 353
 354 static void
 355 sshd_exchange_identification(int sock_in, int sock_out)
 356 {
 357         int i, mismatch;
 358         int remote_major, remote_minor;
 359         int major, minor;
 360         char *s;
 361         char buf[256];                  /* Must not be larger than remote_version. */
 362         char remote_version[256];       /* Must be at least as big as buf. */
 363
 364         if ((options.protocol & SSH_PROTO_1) &&
 365             (options.protocol & SSH_PROTO_2)) {
 366                 major = PROTOCOL_MAJOR_1;
 367                 minor = 99;
 368         } else if (options.protocol & SSH_PROTO_2) {
 369                 major = PROTOCOL_MAJOR_2;
 370                 minor = PROTOCOL_MINOR_2;
 371         } else {
 372                 major = PROTOCOL_MAJOR_1;
 373                 minor = PROTOCOL_MINOR_1;
 374         }
 375         snprintf(buf, sizeof buf, "SSH-%d.%d-%.100s\n", major, minor, SSH_VERSION);
 376         server_version_string = xstrdup(buf);
 377
 378         /* Send our protocol version identification. */
 379         if (atomicio(vwrite, sock_out, server_version_string,
 380             strlen(server_version_string))
 381             != strlen(server_version_string)) {
 382                 logit("Could not write ident string to %s", get_remote_ipaddr());
 383                 cleanup_exit(255);
 384         }
 385
 386         /* Read other sides version identification. */
 387         memset(buf, 0, sizeof(buf));
 388         for (i = 0; i < sizeof(buf) - 1; i++) {
 389                 if (atomicio(read, sock_in, &buf[i], 1) != 1) {
 390                         logit("Did not receive identification string from %s",
 391                             get_remote_ipaddr());
 392                         cleanup_exit(255);
 393                 }
 394                 if (buf[i] == '\r') {
 395                         buf[i] = 0;
 396                         /* Kludge for F-Secure Macintosh < 1.0.2 */
 397                         if (i == 12 &&
 398                             strncmp(buf, "SSH-1.5-W1.0", 12) == 0)
 399                                 break;
 400                         continue;
 401                 }
 402                 if (buf[i] == '\n') {
 403                         buf[i] = 0;
 404                         break;
 405                 }
 406         }
 407         buf[sizeof(buf) - 1] = 0;
 408         client_version_string = xstrdup(buf);
 409
 410         /*
 411          * Check that the versions match.  In future this might accept
 412          * several versions and set appropriate flags to handle them.
 413          */
 414         if (sscanf(client_version_string, "SSH-%d.%d-%[^\n]\n",
 415             &remote_major, &remote_minor, remote_version) != 3) {
 416                 s = "Protocol mismatch.\n";
 417                 (void) atomicio(vwrite, sock_out, s, strlen(s));
 418                 close(sock_in);
 419                 close(sock_out);
 420                 logit("Bad protocol version identification '%.100s' from %s",
 421                     client_version_string, get_remote_ipaddr());
 422                 cleanup_exit(255);
 423         }
 424         debug("Client protocol version %d.%d; client software version %.100s",
 425             remote_major, remote_minor, remote_version);
 426
 427         compat_datafellows(remote_version);
 428
 429         if (datafellows & SSH_BUG_PROBE) {
 430                 logit("probed from %s with %s.  Don't panic.",
 431                     get_remote_ipaddr(), client_version_string);
 432                 cleanup_exit(255);
 433         }
 434
 435         if (datafellows & SSH_BUG_SCANNER) {
 436                 logit("scanned from %s with %s.  Don't panic.",
 437                     get_remote_ipaddr(), client_version_string);
 438                 cleanup_exit(255);
 439         }
 440
 441         mismatch = 0;
 442         switch (remote_major) {
 443         case 1:
 444                 if (remote_minor == 99) {
 445                         if (options.protocol & SSH_PROTO_2)
 446                                 enable_compat20();
 447                         else
 448                                 mismatch = 1;
 449                         break;
 450                 }
 451                 if (!(options.protocol & SSH_PROTO_1)) {
 452                         mismatch = 1;
 453                         break;
 454                 }
 455                 if (remote_minor < 3) {
 456                         packet_disconnect("Your ssh version is too old and "
 457                             "is no longer supported.  Please install a newer version.");
 458                 } else if (remote_minor == 3) {
 459                         /* note that this disables agent-forwarding */
 460                         enable_compat13();
 461                 }
 462                 break;
 463         case 2:
 464                 if (options.protocol & SSH_PROTO_2) {
 465                         enable_compat20();
 466                         break;
 467                 }
 468                 /* FALLTHROUGH */
 469         default:
 470                 mismatch = 1;
 471                 break;
 472         }
 473         chop(server_version_string);
 474         debug("Local version string %.200s", server_version_string);
 475
 476         if (mismatch) {
 477                 s = "Protocol major versions differ.\n";
 478                 (void) atomicio(vwrite, sock_out, s, strlen(s));
 479                 close(sock_in);
 480                 close(sock_out);
 481                 logit("Protocol major versions differ for %s: %.200s vs. %.200s",
 482                     get_remote_ipaddr(),
 483                     server_version_string, client_version_string);
 484                 cleanup_exit(255);
 485         }
 486 }
 487
 488 /* Destroy the host and server keys.  They will no longer be needed. */
 489 void
 490 destroy_sensitive_data(void)
 491 {
 492         int i;
 493
 494         if (sensitive_data.server_key) {
 495                 key_free(sensitive_data.server_key);
 496                 sensitive_data.server_key = NULL;
 497         }
 498         for (i = 0; i < options.num_host_key_files; i++) {
 499                 if (sensitive_data.host_keys[i]) {
 500                         key_free(sensitive_data.host_keys[i]);
 501                         sensitive_data.host_keys[i] = NULL;
 502                 }
 503         }
 504         sensitive_data.ssh1_host_key = NULL;
 505         memset(sensitive_data.ssh1_cookie, 0, SSH_SESSION_KEY_LENGTH);
 506 }
 507
 508 /* Demote private to public keys for network child */
 509 void
 510 demote_sensitive_data(void)
 511 {
 512         Key *tmp;
 513         int i;
 514
 515         if (sensitive_data.server_key) {
 516                 tmp = key_demote(sensitive_data.server_key);
 517                 key_free(sensitive_data.server_key);
 518                 sensitive_data.server_key = tmp;
 519         }
 520
 521         for (i = 0; i < options.num_host_key_files; i++) {
 522                 if (sensitive_data.host_keys[i]) {
 523                         tmp = key_demote(sensitive_data.host_keys[i]);
 524                         key_free(sensitive_data.host_keys[i]);
 525                         sensitive_data.host_keys[i] = tmp;
 526                         if (tmp->type == KEY_RSA1)
 527                                 sensitive_data.ssh1_host_key = tmp;
 528                 }
 529         }
 530
 531         /* We do not clear ssh1_host key and cookie.  XXX - Okay Niels? */
 532 }
 533
 534 static void
 535 privsep_preauth_child(void)
 536 {
 537         u_int32_t rnd[256];
 538         gid_t gidset[1];
 539         struct passwd *pw;
 540         int i;
 541
 542         /* Enable challenge-response authentication for privilege separation */
 543         privsep_challenge_enable();
 544
 545         for (i = 0; i < 256; i++)
 546                 rnd[i] = arc4random();
 547         RAND_seed(rnd, sizeof(rnd));
 548
 549         /* Demote the private keys to public keys. */
 550         demote_sensitive_data();
 551
 552         if ((pw = getpwnam(SSH_PRIVSEP_USER)) == NULL)
 553                 fatal("Privilege separation user %s does not exist",
 554                     SSH_PRIVSEP_USER);
 555         memset(pw->pw_passwd, 0, strlen(pw->pw_passwd));
 556         endpwent();
 557
 558         /* Change our root directory */
 559         if (chroot(_PATH_PRIVSEP_CHROOT_DIR) == -1)
 560                 fatal("chroot(\"%s\"): %s", _PATH_PRIVSEP_CHROOT_DIR,
 561                     strerror(errno));
 562         if (chdir("/") == -1)
 563                 fatal("chdir(\"/\"): %s", strerror(errno));
 564
 565         /* Drop our privileges */
 566         debug3("privsep user:group %u:%u", (u_int)pw->pw_uid,
 567             (u_int)pw->pw_gid);
 568 #if 0
 569         /* XXX not ready, too heavy after chroot */
 570         do_setusercontext(pw);
 571 #else
 572         gidset[0] = pw->pw_gid;
 573         if (setgroups(1, gidset) < 0)
 574                 fatal("setgroups: %.100s", strerror(errno));
 575         permanently_set_uid(pw);
 576 #endif
 577 }
 578
 579 static int
 580 privsep_preauth(Authctxt *authctxt)
 581 {
 582         int status;
 583         pid_t pid;
 584
 585         /* Set up unprivileged child process to deal with network data */
 586         pmonitor = monitor_init();
 587         /* Store a pointer to the kex for later rekeying */
 588         pmonitor->m_pkex = &xxx_kex;
 589
 590         pid = fork();
 591         if (pid == -1) {
 592                 fatal("fork of unprivileged child failed");
 593         } else if (pid != 0) {
 594                 debug2("Network child is on pid %ld", (long)pid);
 595
 596                 close(pmonitor->m_recvfd);
 597                 pmonitor->m_pid = pid;
 598                 monitor_child_preauth(authctxt, pmonitor);
 599                 close(pmonitor->m_sendfd);
 600
 601                 /* Sync memory */
 602                 monitor_sync(pmonitor);
 603
 604                 /* Wait for the child's exit status */
 605                 while (waitpid(pid, &status, 0) < 0)
 606                         if (errno != EINTR)
 607                                 break;
 608                 return (1);
 609         } else {
 610                 /* child */
 611
 612                 close(pmonitor->m_sendfd);
 613
 614                 /* Demote the child */
 615                 if (getuid() == 0 || geteuid() == 0)
 616                         privsep_preauth_child();
 617                 setproctitle("%s", "[net]");
 618         }
 619         return (0);
 620 }
 621
 622 static void
 623 privsep_postauth(Authctxt *authctxt)
 624 {
 625 #ifdef DISABLE_FD_PASSING
 626         if (1) {
 627 #else
 628         if (authctxt->pw->pw_uid == 0 || options.use_login) {
 629 #endif
 630                 /* File descriptor passing is broken or root login */
 631                 monitor_apply_keystate(pmonitor);
 632                 use_privsep = 0;
 633                 return;
 634         }
 635
 636         /* Authentication complete */
 637         alarm(0);
 638         if (startup_pipe != -1) {
 639                 close(startup_pipe);
 640                 startup_pipe = -1;
 641         }
 642
 643         /* New socket pair */
 644         monitor_reinit(pmonitor);
 645
 646         pmonitor->m_pid = fork();
 647         if (pmonitor->m_pid == -1)
 648                 fatal("fork of unprivileged child failed");
 649         else if (pmonitor->m_pid != 0) {
 650                 debug2("User child is on pid %ld", (long)pmonitor->m_pid);
 651                 close(pmonitor->m_recvfd);
 652                 monitor_child_postauth(pmonitor);
 653
 654                 /* NEVERREACHED */
 655                 exit(0);
 656         }
 657
 658         close(pmonitor->m_sendfd);
 659
 660         /* Demote the private keys to public keys. */
 661         demote_sensitive_data();
 662
 663         /* Drop privileges */
 664         do_setusercontext(authctxt->pw);
 665
 666         /* It is safe now to apply the key state */
 667         monitor_apply_keystate(pmonitor);
 668 }
 669
 670 static char *
 671 list_hostkey_types(void)
 672 {
 673         Buffer b;
 674         const char *p;
 675         char *ret;
 676         int i;
 677
 678         buffer_init(&b);
 679         for (i = 0; i < options.num_host_key_files; i++) {
 680                 Key *key = sensitive_data.host_keys[i];
 681                 if (key == NULL)
 682                         continue;
 683                 switch (key->type) {
 684                 case KEY_RSA:
 685                 case KEY_DSA:
 686                         if (buffer_len(&b) > 0)
 687                                 buffer_append(&b, ",", 1);
 688                         p = key_ssh_name(key);
 689                         buffer_append(&b, p, strlen(p));
 690                         break;
 691                 }
 692         }
 693         buffer_append(&b, "\0", 1);
 694         ret = xstrdup(buffer_ptr(&b));
 695         buffer_free(&b);
 696         debug("list_hostkey_types: %s", ret);
 697         return ret;
 698 }
 699
 700 Key *
 701 get_hostkey_by_type(int type)
 702 {
 703         int i;
 704
 705         for (i = 0; i < options.num_host_key_files; i++) {
 706                 Key *key = sensitive_data.host_keys[i];
 707                 if (key != NULL && key->type == type)
 708                         return key;
 709         }
 710         return NULL;
 711 }
 712
 713 Key *
 714 get_hostkey_by_index(int ind)
 715 {
 716         if (ind < 0 || ind >= options.num_host_key_files)
 717                 return (NULL);
 718         return (sensitive_data.host_keys[ind]);
 719 }
 720
 721 int
 722 get_hostkey_index(Key *key)
 723 {
 724         int i;
 725
 726         for (i = 0; i < options.num_host_key_files; i++) {
 727                 if (key == sensitive_data.host_keys[i])
 728                         return (i);
 729         }
 730         return (-1);
 731 }
 732
 733 /*
 734  * returns 1 if connection should be dropped, 0 otherwise.
 735  * dropping starts at connection #max_startups_begin with a probability
 736  * of (max_startups_rate/100). the probability increases linearly until
 737  * all connections are dropped for startups > max_startups
 738  */
 739 static int
 740 drop_connection(int startups)
 741 {
 742         double p, r;
 743
 744         if (startups < options.max_startups_begin)
 745                 return 0;
 746         if (startups >= options.max_startups)
 747                 return 1;
 748         if (options.max_startups_rate == 100)
 749                 return 1;
 750
 751         p  = 100 - options.max_startups_rate;
 752         p *= startups - options.max_startups_begin;
 753         p /= (double) (options.max_startups - options.max_startups_begin);
 754         p += options.max_startups_rate;
 755         p /= 100.0;
 756         r = arc4random() / (double) UINT_MAX;
 757
 758         debug("drop_connection: p %g, r %g", p, r);
 759         return (r < p) ? 1 : 0;
 760 }
 761
 762 static void
 763 usage(void)
 764 {
 765         fprintf(stderr, "%s, %s\n",
 766             SSH_VERSION, SSLeay_version(SSLEAY_VERSION));
 767         fprintf(stderr,
 768 "usage: sshd [-46Ddeiqt] [-b bits] [-f config_file] [-g login_grace_time]\n"
 769 "            [-h host_key_file] [-k key_gen_time] [-o option] [-p port] [-u len]\n"
 770         );
 771         exit(1);
 772 }
 773
 774 /*
 775  * Main program for the daemon.
 776  */
 777 int
 778 main(int ac, char **av)
 779 {
 780         extern char *optarg;
 781         extern int optind;
 782         int opt, sock_in = 0, sock_out = 0, newsock, j, i, fdsetsz, on = 1;
 783         pid_t pid;
 784         socklen_t fromlen;
 785         fd_set *fdset;
 786         struct sockaddr_storage from;
 787         const char *remote_ip;
 788         int remote_port;
 789         FILE *f;
 790         struct addrinfo *ai;
 791         char ntop[NI_MAXHOST], strport[NI_MAXSERV];
 792         char *line;
 793         int listen_sock, maxfd;
 794         int startup_p[2];
 795         int startups = 0;
 796         Key *key;
 797         Authctxt *authctxt;
 798         int ret, key_used = 0;
 799
 800 #ifdef HAVE_SECUREWARE
 801         (void)set_auth_parameters(ac, av);
 802 #endif
 803         __progname = ssh_get_progname(av[0]);
 804         init_rng();
 805
 806         /* Save argv. Duplicate so setproctitle emulation doesn't clobber it */
 807         saved_argc = ac;
 808         saved_argv = xmalloc(sizeof(*saved_argv) * (ac + 1));
 809         for (i = 0; i < ac; i++)
 810                 saved_argv[i] = xstrdup(av[i]);
 811         saved_argv[i] = NULL;
 812
 813 #ifndef HAVE_SETPROCTITLE
 814         /* Prepare for later setproctitle emulation */
 815         compat_init_setproctitle(ac, av);
 816         av = saved_argv;
 817 #endif
 818
 819         if (geteuid() == 0 && setgroups(0, NULL) == -1)
 820                 debug("setgroups(): %.200s", strerror(errno));
 821
 822         /* Initialize configuration options to their default values. */
 823         initialize_server_options(&options);
 824
 825         /* Parse command-line arguments. */
 826         while ((opt = getopt(ac, av, "f:p:b:k:h:g:u:o:dDeiqtQ46")) != -1) {
 827                 switch (opt) {
 828                 case '4':
 829                         IPv4or6 = AF_INET;
 830                         break;
 831                 case '6':
 832                         IPv4or6 = AF_INET6;
 833                         break;
 834                 case 'f':
 835                         config_file_name = optarg;
 836                         break;
 837                 case 'd':
 838                         if (debug_flag == 0) {
 839                                 debug_flag = 1;
 840                                 options.log_level = SYSLOG_LEVEL_DEBUG1;
 841                         } else if (options.log_level < SYSLOG_LEVEL_DEBUG3)
 842                                 options.log_level++;
 843                         break;
 844                 case 'D':
 845                         no_daemon_flag = 1;
 846                         break;
 847                 case 'e':
 848                         log_stderr = 1;
 849                         break;
 850                 case 'i':
 851                         inetd_flag = 1;
 852                         break;
 853                 case 'Q':
 854                         /* ignored */
 855                         break;
 856                 case 'q':
 857                         options.log_level = SYSLOG_LEVEL_QUIET;
 858                         break;
 859                 case 'b':
 860                         options.server_key_bits = atoi(optarg);
 861                         break;
 862                 case 'p':
 863                         options.ports_from_cmdline = 1;
 864                         if (options.num_ports >= MAX_PORTS) {
 865                                 fprintf(stderr, "too many ports.\n");
 866                                 exit(1);
 867                         }
 868                         options.ports[options.num_ports++] = a2port(optarg);
 869                         if (options.ports[options.num_ports-1] == 0) {
 870                                 fprintf(stderr, "Bad port number.\n");
 871                                 exit(1);
 872                         }
 873                         break;
 874                 case 'g':
 875                         if ((options.login_grace_time = convtime(optarg)) == -1) {
 876                                 fprintf(stderr, "Invalid login grace time.\n");
 877                                 exit(1);
 878                         }
 879                         break;
 880                 case 'k':
 881                         if ((options.key_regeneration_time = convtime(optarg)) == -1) {
 882                                 fprintf(stderr, "Invalid key regeneration interval.\n");
 883                                 exit(1);
 884                         }
 885                         break;
 886                 case 'h':
 887                         if (options.num_host_key_files >= MAX_HOSTKEYS) {
 888                                 fprintf(stderr, "too many host keys.\n");
 889                                 exit(1);
 890                         }
 891                         options.host_key_files[options.num_host_key_files++] = optarg;
 892                         break;
 893                 case 't':
 894                         test_flag = 1;
 895                         break;
 896                 case 'u':
 897                         utmp_len = atoi(optarg);
 898                         if (utmp_len > MAXHOSTNAMELEN) {
 899                                 fprintf(stderr, "Invalid utmp length.\n");
 900                                 exit(1);
 901                         }
 902                         break;
 903                 case 'o':
 904                         line = xstrdup(optarg);
 905                         if (process_server_config_line(&options, line,
 906                             "command-line", 0) != 0)
 907                                 exit(1);
 908                         xfree(line);
 909                         break;
 910                 case '?':
 911                 default:
 912                         usage();
 913                         break;
 914                 }
 915         }
 916         SSLeay_add_all_algorithms();
 917         channel_set_af(IPv4or6);
 918
 919         /*
 920          * Force logging to stderr until we have loaded the private host
 921          * key (unless started from inetd)
 922          */
 923         log_init(__progname,
 924             options.log_level == SYSLOG_LEVEL_NOT_SET ?
 925             SYSLOG_LEVEL_INFO : options.log_level,
 926             options.log_facility == SYSLOG_FACILITY_NOT_SET ?
 927             SYSLOG_FACILITY_AUTH : options.log_facility,
 928             log_stderr || !inetd_flag);
 929
 930 #ifdef _AIX
 931         /*
 932          * Unset KRB5CCNAME, otherwise the user's session may inherit it from
 933          * root's environment
 934          */
 935         unsetenv("KRB5CCNAME");
 936 #endif /* _AIX */
 937 #ifdef _UNICOS
 938         /* Cray can define user privs drop all privs now!
 939          * Not needed on PRIV_SU systems!
 940          */
 941         drop_cray_privs();
 942 #endif
 943
 944         seed_rng();
 945
 946         /* Read server configuration options from the configuration file. */
 947         read_server_config(&options, config_file_name);
 948
 949         /* Fill in default values for those options not explicitly set. */
 950         fill_default_server_options(&options);
 951
 952         /* Check that there are no remaining arguments. */
 953         if (optind < ac) {
 954                 fprintf(stderr, "Extra argument %s.\n", av[optind]);
 955                 exit(1);
 956         }
 957
 958         debug("sshd version %.100s", SSH_VERSION);
 959
 960         /* load private host keys */
 961         sensitive_data.host_keys = xmalloc(options.num_host_key_files *
 962             sizeof(Key *));
 963         for (i = 0; i < options.num_host_key_files; i++)
 964                 sensitive_data.host_keys[i] = NULL;
 965         sensitive_data.server_key = NULL;
 966         sensitive_data.ssh1_host_key = NULL;
 967         sensitive_data.have_ssh1_key = 0;
 968         sensitive_data.have_ssh2_key = 0;
 969
 970         for (i = 0; i < options.num_host_key_files; i++) {
 971                 key = key_load_private(options.host_key_files[i], "", NULL);
 972                 sensitive_data.host_keys[i] = key;
 973                 if (key == NULL) {
 974                         error("Could not load host key: %s",
 975                             options.host_key_files[i]);
 976                         sensitive_data.host_keys[i] = NULL;
 977                         continue;
 978                 }
 979                 switch (key->type) {
 980                 case KEY_RSA1:
 981                         sensitive_data.ssh1_host_key = key;
 982                         sensitive_data.have_ssh1_key = 1;
 983                         break;
 984                 case KEY_RSA:
 985                 case KEY_DSA:
 986                         sensitive_data.have_ssh2_key = 1;
 987                         break;
 988                 }
 989                 debug("private host key: #%d type %d %s", i, key->type,
 990                     key_type(key));
 991         }
 992         if ((options.protocol & SSH_PROTO_1) && !sensitive_data.have_ssh1_key) {
 993                 logit("Disabling protocol version 1. Could not load host key");
 994                 options.protocol &= ~SSH_PROTO_1;
 995         }
 996         if ((options.protocol & SSH_PROTO_2) && !sensitive_data.have_ssh2_key) {
 997                 logit("Disabling protocol version 2. Could not load host key");
 998                 options.protocol &= ~SSH_PROTO_2;
 999         }
1000         if (!(options.protocol & (SSH_PROTO_1|SSH_PROTO_2))) {
1001                 logit("sshd: no hostkeys available -- exiting.");
1002                 exit(1);
1003         }
1004
1005         /* Check certain values for sanity. */
1006         if (options.protocol & SSH_PROTO_1) {
1007                 if (options.server_key_bits < 512 ||
1008                     options.server_key_bits > 32768) {
1009                         fprintf(stderr, "Bad server key size.\n");
1010                         exit(1);
1011                 }
1012                 /*
1013                  * Check that server and host key lengths differ sufficiently. This
1014                  * is necessary to make double encryption work with rsaref. Oh, I
1015                  * hate software patents. I dont know if this can go? Niels
1016                  */
1017                 if (options.server_key_bits >
1018                     BN_num_bits(sensitive_data.ssh1_host_key->rsa->n) -
1019                     SSH_KEY_BITS_RESERVED && options.server_key_bits <
1020                     BN_num_bits(sensitive_data.ssh1_host_key->rsa->n) +
1021                     SSH_KEY_BITS_RESERVED) {
1022                         options.server_key_bits =
1023                             BN_num_bits(sensitive_data.ssh1_host_key->rsa->n) +
1024                             SSH_KEY_BITS_RESERVED;
1025                         debug("Forcing server key to %d bits to make it differ from host key.",
1026                             options.server_key_bits);
1027                 }
1028         }
1029
1030         if (use_privsep) {
1031                 struct passwd *pw;
1032                 struct stat st;
1033
1034                 if ((pw = getpwnam(SSH_PRIVSEP_USER)) == NULL)
1035                         fatal("Privilege separation user %s does not exist",
1036                             SSH_PRIVSEP_USER);
1037                 if ((stat(_PATH_PRIVSEP_CHROOT_DIR, &st) == -1) ||
1038                     (S_ISDIR(st.st_mode) == 0))
1039                         fatal("Missing privilege separation directory: %s",
1040                             _PATH_PRIVSEP_CHROOT_DIR);
1041
1042 #ifdef HAVE_CYGWIN
1043                 if (check_ntsec(_PATH_PRIVSEP_CHROOT_DIR) &&
1044                     (st.st_uid != getuid () ||
1045                     (st.st_mode & (S_IWGRP|S_IWOTH)) != 0))
1046 #else
1047                 if (st.st_uid != 0 || (st.st_mode & (S_IWGRP|S_IWOTH)) != 0)
1048 #endif
1049                         fatal("%s must be owned by root and not group or "
1050                             "world-writable.", _PATH_PRIVSEP_CHROOT_DIR);
1051         }
1052
1053         /* Configuration looks good, so exit if in test mode. */
1054         if (test_flag)
1055                 exit(0);
1056
1057         /*
1058          * Clear out any supplemental groups we may have inherited.  This
1059          * prevents inadvertent creation of files with bad modes (in the
1060          * portable version at least, it's certainly possible for PAM
1061          * to create a file, and we can't control the code in every
1062          * module which might be used).
1063          */
1064         if (setgroups(0, NULL) < 0)
1065                 debug("setgroups() failed: %.200s", strerror(errno));
1066
1067         /* Initialize the log (it is reinitialized below in case we forked). */
1068         if (debug_flag && !inetd_flag)
1069                 log_stderr = 1;
1070         log_init(__progname, options.log_level, options.log_facility, log_stderr);
1071
1072         /*
1073          * If not in debugging mode, and not started from inetd, disconnect
1074          * from the controlling terminal, and fork.  The original process
1075          * exits.
1076          */
1077         if (!(debug_flag || inetd_flag || no_daemon_flag)) {
1078 #ifdef TIOCNOTTY
1079                 int fd;
1080 #endif /* TIOCNOTTY */
1081                 if (daemon(0, 0) < 0)
1082                         fatal("daemon() failed: %.200s", strerror(errno));
1083
1084                 /* Disconnect from the controlling tty. */
1085 #ifdef TIOCNOTTY
1086                 fd = open(_PATH_TTY, O_RDWR | O_NOCTTY);
1087                 if (fd >= 0) {
1088                         (void) ioctl(fd, TIOCNOTTY, NULL);
1089                         close(fd);
1090                 }
1091 #endif /* TIOCNOTTY */
1092         }
1093         /* Reinitialize the log (because of the fork above). */
1094         log_init(__progname, options.log_level, options.log_facility, log_stderr);
1095
1096         /* Initialize the random number generator. */
1097         arc4random_stir();
1098
1099         /* Chdir to the root directory so that the current disk can be
1100            unmounted if desired. */
1101         chdir("/");
1102
1103         /* ignore SIGPIPE */
1104         signal(SIGPIPE, SIG_IGN);
1105
1106         /* Start listening for a socket, unless started from inetd. */
1107         if (inetd_flag) {
1108                 int s1;
1109                 s1 = dup(0);    /* Make sure descriptors 0, 1, and 2 are in use. */
1110                 dup(s1);
1111                 sock_in = dup(0);
1112                 sock_out = dup(1);
1113                 startup_pipe = -1;
1114                 /*
1115                  * We intentionally do not close the descriptors 0, 1, and 2
1116                  * as our code for setting the descriptors won\'t work if
1117                  * ttyfd happens to be one of those.
1118                  */
1119                 debug("inetd sockets after dupping: %d, %d", sock_in, sock_out);
1120                 if (options.protocol & SSH_PROTO_1)
1121                         generate_ephemeral_server_key();
1122         } else {
1123                 for (ai = options.listen_addrs; ai; ai = ai->ai_next) {
1124                         if (ai->ai_family != AF_INET && ai->ai_family != AF_INET6)
1125                                 continue;
1126                         if (num_listen_socks >= MAX_LISTEN_SOCKS)
1127                                 fatal("Too many listen sockets. "
1128                                     "Enlarge MAX_LISTEN_SOCKS");
1129                         if (getnameinfo(ai->ai_addr, ai->ai_addrlen,
1130                             ntop, sizeof(ntop), strport, sizeof(strport),
1131                             NI_NUMERICHOST|NI_NUMERICSERV) != 0) {
1132                                 error("getnameinfo failed");
1133                                 continue;
1134                         }
1135                         /* Create socket for listening. */
1136                         listen_sock = socket(ai->ai_family, ai->ai_socktype,
1137                             ai->ai_protocol);
1138                         if (listen_sock < 0) {
1139                                 /* kernel may not support ipv6 */
1140                                 verbose("socket: %.100s", strerror(errno));
1141                                 continue;
1142                         }
1143                         if (set_nonblock(listen_sock) == -1) {
1144                                 close(listen_sock);
1145                                 continue;
1146                         }
1147                         /*
1148                          * Set socket options.
1149                          * Allow local port reuse in TIME_WAIT.
1150                          */
1151                         if (setsockopt(listen_sock, SOL_SOCKET, SO_REUSEADDR,
1152                             &on, sizeof(on)) == -1)
1153                                 error("setsockopt SO_REUSEADDR: %s", strerror(errno));
1154
1155                         debug("Bind to port %s on %s.", strport, ntop);
1156
1157                         /* Bind the socket to the desired port. */
1158                         if (bind(listen_sock, ai->ai_addr, ai->ai_addrlen) < 0) {
1159                                 if (!ai->ai_next)
1160                                     error("Bind to port %s on %s failed: %.200s.",
1161                                             strport, ntop, strerror(errno));
1162                                 close(listen_sock);
1163                                 continue;
1164                         }
1165                         listen_socks[num_listen_socks] = listen_sock;
1166                         num_listen_socks++;
1167
1168                         /* Start listening on the port. */
1169                         logit("Server listening on %s port %s.", ntop, strport);
1170                         if (listen(listen_sock, SSH_LISTEN_BACKLOG) < 0)
1171                                 fatal("listen: %.100s", strerror(errno));
1172
1173                 }
1174                 freeaddrinfo(options.listen_addrs);
1175
1176                 if (!num_listen_socks)
1177                         fatal("Cannot bind any address.");
1178
1179                 if (options.protocol & SSH_PROTO_1)
1180                         generate_ephemeral_server_key();
1181
1182                 /*
1183                  * Arrange to restart on SIGHUP.  The handler needs
1184                  * listen_sock.
1185                  */
1186                 signal(SIGHUP, sighup_handler);
1187
1188                 signal(SIGTERM, sigterm_handler);
1189                 signal(SIGQUIT, sigterm_handler);
1190
1191                 /* Arrange SIGCHLD to be caught. */
1192                 signal(SIGCHLD, main_sigchld_handler);
1193
1194                 /* Write out the pid file after the sigterm handler is setup */
1195                 if (!debug_flag) {
1196                         /*
1197                          * Record our pid in /var/run/sshd.pid to make it
1198                          * easier to kill the correct sshd.  We don't want to
1199                          * do this before the bind above because the bind will
1200                          * fail if there already is a daemon, and this will
1201                          * overwrite any old pid in the file.
1202                          */
1203                         f = fopen(options.pid_file, "wb");
1204                         if (f == NULL) {
1205                                 error("Couldn't create pid file \"%s\": %s",
1206                                     options.pid_file, strerror(errno));
1207                         } else {
1208                                 fprintf(f, "%ld\n", (long) getpid());
1209                                 fclose(f);
1210                         }
1211                 }
1212
1213                 /* setup fd set for listen */
1214                 fdset = NULL;
1215                 maxfd = 0;
1216                 for (i = 0; i < num_listen_socks; i++)
1217                         if (listen_socks[i] > maxfd)
1218                                 maxfd = listen_socks[i];
1219                 /* pipes connected to unauthenticated childs */
1220                 startup_pipes = xmalloc(options.max_startups * sizeof(int));
1221                 for (i = 0; i < options.max_startups; i++)
1222                         startup_pipes[i] = -1;
1223
1224                 /*
1225                  * Stay listening for connections until the system crashes or
1226                  * the daemon is killed with a signal.
1227                  */
1228                 for (;;) {
1229                         if (received_sighup)
1230                                 sighup_restart();
1231                         if (fdset != NULL)
1232                                 xfree(fdset);
1233                         fdsetsz = howmany(maxfd+1, NFDBITS) * sizeof(fd_mask);
1234                         fdset = (fd_set *)xmalloc(fdsetsz);
1235                         memset(fdset, 0, fdsetsz);
1236
1237                         for (i = 0; i < num_listen_socks; i++)
1238                                 FD_SET(listen_socks[i], fdset);
1239                         for (i = 0; i < options.max_startups; i++)
1240                                 if (startup_pipes[i] != -1)
1241                                         FD_SET(startup_pipes[i], fdset);
1242
1243                         /* Wait in select until there is a connection. */
1244                         ret = select(maxfd+1, fdset, NULL, NULL, NULL);
1245                         if (ret < 0 && errno != EINTR)
1246                                 error("select: %.100s", strerror(errno));
1247                         if (received_sigterm) {
1248                                 logit("Received signal %d; terminating.",
1249                                     (int) received_sigterm);
1250                                 close_listen_socks();
1251                                 unlink(options.pid_file);
1252                                 exit(255);
1253                         }
1254                         if (key_used && key_do_regen) {
1255                                 generate_ephemeral_server_key();
1256                                 key_used = 0;
1257                                 key_do_regen = 0;
1258                         }
1259                         if (ret < 0)
1260                                 continue;
1261
1262                         for (i = 0; i < options.max_startups; i++)
1263                                 if (startup_pipes[i] != -1 &&
1264                                     FD_ISSET(startup_pipes[i], fdset)) {
1265                                         /*
1266                                          * the read end of the pipe is ready
1267                                          * if the child has closed the pipe
1268                                          * after successful authentication
1269                                          * or if the child has died
1270                                          */
1271                                         close(startup_pipes[i]);
1272                                         startup_pipes[i] = -1;
1273                                         startups--;
1274                                 }
1275                         for (i = 0; i < num_listen_socks; i++) {
1276                                 if (!FD_ISSET(listen_socks[i], fdset))
1277                                         continue;
1278                                 fromlen = sizeof(from);
1279                                 newsock = accept(listen_socks[i], (struct sockaddr *)&from,
1280                                     &fromlen);
1281                                 if (newsock < 0) {
1282                                         if (errno != EINTR && errno != EWOULDBLOCK)
1283                                                 error("accept: %.100s", strerror(errno));
1284                                         continue;
1285                                 }
1286                                 if (unset_nonblock(newsock) == -1) {
1287                                         close(newsock);
1288                                         continue;
1289                                 }
1290                                 if (drop_connection(startups) == 1) {
1291                                         debug("drop connection #%d", startups);
1292                                         close(newsock);
1293                                         continue;
1294                                 }
1295                                 if (pipe(startup_p) == -1) {
1296                                         close(newsock);
1297                                         continue;
1298                                 }
1299
1300                                 for (j = 0; j < options.max_startups; j++)
1301                                         if (startup_pipes[j] == -1) {
1302                                                 startup_pipes[j] = startup_p[0];
1303                                                 if (maxfd < startup_p[0])
1304                                                         maxfd = startup_p[0];
1305                                                 startups++;
1306                                                 break;
1307                                         }
1308
1309                                 /*
1310                                  * Got connection.  Fork a child to handle it, unless
1311                                  * we are in debugging mode.
1312                                  */
1313                                 if (debug_flag) {
1314                                         /*
1315                                          * In debugging mode.  Close the listening
1316                                          * socket, and start processing the
1317                                          * connection without forking.
1318                                          */
1319                                         debug("Server will not fork when running in debugging mode.");
1320                                         close_listen_socks();
1321                                         sock_in = newsock;
1322                                         sock_out = newsock;
1323                                         startup_pipe = -1;
1324                                         pid = getpid();
1325                                         break;
1326                                 } else {
1327                                         /*
1328                                          * Normal production daemon.  Fork, and have
1329                                          * the child process the connection. The
1330                                          * parent continues listening.
1331                                          */
1332                                         if ((pid = fork()) == 0) {
1333                                                 /*
1334                                                  * Child.  Close the listening and max_startup
1335                                                  * sockets.  Start using the accepted socket.
1336                                                  * Reinitialize logging (since our pid has
1337                                                  * changed).  We break out of the loop to handle
1338                                                  * the connection.
1339                                                  */
1340                                                 startup_pipe = startup_p[1];
1341                                                 close_startup_pipes();
1342                                                 close_listen_socks();
1343                                                 sock_in = newsock;
1344                                                 sock_out = newsock;
1345                                                 log_init(__progname, options.log_level, options.log_facility, log_stderr);
1346                                                 break;
1347                                         }
1348                                 }
1349
1350                                 /* Parent.  Stay in the loop. */
1351                                 if (pid < 0)
1352                                         error("fork: %.100s", strerror(errno));
1353                                 else
1354                                         debug("Forked child %ld.", (long)pid);
1355
1356                                 close(startup_p[1]);
1357
1358                                 /* Mark that the key has been used (it was "given" to the child). */
1359                                 if ((options.protocol & SSH_PROTO_1) &&
1360                                     key_used == 0) {
1361                                         /* Schedule server key regeneration alarm. */
1362                                         signal(SIGALRM, key_regeneration_alarm);
1363                                         alarm(options.key_regeneration_time);
1364                                         key_used = 1;
1365                                 }
1366
1367                                 arc4random_stir();
1368
1369                                 /* Close the new socket (the child is now taking care of it). */
1370                                 close(newsock);
1371                         }
1372                         /* child process check (or debug mode) */
1373                         if (num_listen_socks < 0)
1374                                 break;
1375                 }
1376         }
1377
1378         /* This is the child processing a new connection. */
1379         setproctitle("%s", "[accepted]");
1380
1381         /*
1382          * Create a new session and process group since the 4.4BSD
1383          * setlogin() affects the entire process group.  We don't
1384          * want the child to be able to affect the parent.
1385          */
1386 #if !defined(SSHD_ACQUIRES_CTTY)
1387         /*
1388          * If setsid is called, on some platforms sshd will later acquire a
1389          * controlling terminal which will result in "could not set
1390          * controlling tty" errors.
1391          */
1392         if (!debug_flag && !inetd_flag && setsid() < 0)
1393                 error("setsid: %.100s", strerror(errno));
1394 #endif
1395
1396         /*
1397          * Disable the key regeneration alarm.  We will not regenerate the
1398          * key since we are no longer in a position to give it to anyone. We
1399          * will not restart on SIGHUP since it no longer makes sense.
1400          */
1401         alarm(0);
1402         signal(SIGALRM, SIG_DFL);
1403         signal(SIGHUP, SIG_DFL);
1404         signal(SIGTERM, SIG_DFL);
1405         signal(SIGQUIT, SIG_DFL);
1406         signal(SIGCHLD, SIG_DFL);
1407         signal(SIGINT, SIG_DFL);
1408
1409         /* Set SO_KEEPALIVE if requested. */
1410         if (options.tcp_keep_alive &&
1411             setsockopt(sock_in, SOL_SOCKET, SO_KEEPALIVE, &on,
1412             sizeof(on)) < 0)
1413                 error("setsockopt SO_KEEPALIVE: %.100s", strerror(errno));
1414
1415         /*
1416          * Register our connection.  This turns encryption off because we do
1417          * not have a key.
1418          */
1419         packet_set_connection(sock_in, sock_out);
1420
1421         remote_port = get_remote_port();
1422         remote_ip = get_remote_ipaddr();
1423
1424 #ifdef LIBWRAP
1425         /* Check whether logins are denied from this host. */
1426         {
1427                 struct request_info req;
1428
1429                 request_init(&req, RQ_DAEMON, __progname, RQ_FILE, sock_in, 0);
1430                 fromhost(&req);
1431
1432                 if (!hosts_access(&req)) {
1433                         debug("Connection refused by tcp wrapper");
1434                         refuse(&req);
1435                         /* NOTREACHED */
1436                         fatal("libwrap refuse returns");
1437                 }
1438         }
1439 #endif /* LIBWRAP */
1440
1441         /* Log the connection. */
1442         verbose("Connection from %.500s port %d", remote_ip, remote_port);
1443
1444         /*
1445          * We don\'t want to listen forever unless the other side
1446          * successfully authenticates itself.  So we set up an alarm which is
1447          * cleared after successful authentication.  A limit of zero
1448          * indicates no limit. Note that we don\'t set the alarm in debugging
1449          * mode; it is just annoying to have the server exit just when you
1450          * are about to discover the bug.
1451          */
1452         signal(SIGALRM, grace_alarm_handler);
1453         if (!debug_flag)
1454                 alarm(options.login_grace_time);
1455
1456         sshd_exchange_identification(sock_in, sock_out);
1457
1458         packet_set_nonblocking();
1459
1460         /* prepare buffers to collect authentication messages */
1461         buffer_init(&loginmsg);
1462
1463         /* allocate authentication context */
1464         authctxt = xmalloc(sizeof(*authctxt));
1465         memset(authctxt, 0, sizeof(*authctxt));
1466
1467         /* XXX global for cleanup, access from other modules */
1468         the_authctxt = authctxt;
1469
1470         if (use_privsep)
1471                 if (privsep_preauth(authctxt) == 1)
1472                         goto authenticated;
1473
1474         /* perform the key exchange */
1475         /* authenticate user and start session */
1476         if (compat20) {
1477                 do_ssh2_kex();
1478                 do_authentication2(authctxt);
1479         } else {
1480                 do_ssh1_kex();
1481                 do_authentication(authctxt);
1482         }
1483         /*
1484          * If we use privilege separation, the unprivileged child transfers
1485          * the current keystate and exits
1486          */
1487         if (use_privsep) {
1488                 mm_send_keystate(pmonitor);
1489                 exit(0);
1490         }
1491
1492  authenticated:
1493         /*
1494          * In privilege separation, we fork another child and prepare
1495          * file descriptor passing.
1496          */
1497         if (use_privsep) {
1498                 privsep_postauth(authctxt);
1499                 /* the monitor process [priv] will not return */
1500                 if (!compat20)
1501                         destroy_sensitive_data();
1502         }
1503
1504         /* Start session. */
1505         do_authenticated(authctxt);
1506
1507         /* The connection has been terminated. */
1508         verbose("Closing connection to %.100s", remote_ip);
1509
1510 #ifdef USE_PAM
1511         if (options.use_pam)
1512                 finish_pam();
1513 #endif /* USE_PAM */
1514
1515         packet_close();
1516
1517         if (use_privsep)
1518                 mm_terminate();
1519
1520         exit(0);
1521 }
1522
1523 /*
1524  * Decrypt session_key_int using our private server key and private host key
1525  * (key with larger modulus first).
1526  */
1527 int
1528 ssh1_session_key(BIGNUM *session_key_int)
1529 {
1530         int rsafail = 0;
1531
1532         if (BN_cmp(sensitive_data.server_key->rsa->n, sensitive_data.ssh1_host_key->rsa->n) > 0) {
1533                 /* Server key has bigger modulus. */
1534                 if (BN_num_bits(sensitive_data.server_key->rsa->n) <
1535                     BN_num_bits(sensitive_data.ssh1_host_key->rsa->n) + SSH_KEY_BITS_RESERVED) {
1536                         fatal("do_connection: %s: server_key %d < host_key %d + SSH_KEY_BITS_RESERVED %d",
1537                             get_remote_ipaddr(),
1538                             BN_num_bits(sensitive_data.server_key->rsa->n),
1539                             BN_num_bits(sensitive_data.ssh1_host_key->rsa->n),
1540                             SSH_KEY_BITS_RESERVED);
1541                 }
1542                 if (rsa_private_decrypt(session_key_int, session_key_int,
1543                     sensitive_data.server_key->rsa) <= 0)
1544                         rsafail++;
1545                 if (rsa_private_decrypt(session_key_int, session_key_int,
1546                     sensitive_data.ssh1_host_key->rsa) <= 0)
1547                         rsafail++;
1548         } else {
1549                 /* Host key has bigger modulus (or they are equal). */
1550                 if (BN_num_bits(sensitive_data.ssh1_host_key->rsa->n) <
1551                     BN_num_bits(sensitive_data.server_key->rsa->n) + SSH_KEY_BITS_RESERVED) {
1552                         fatal("do_connection: %s: host_key %d < server_key %d + SSH_KEY_BITS_RESERVED %d",
1553                             get_remote_ipaddr(),
1554                             BN_num_bits(sensitive_data.ssh1_host_key->rsa->n),
1555                             BN_num_bits(sensitive_data.server_key->rsa->n),
1556                             SSH_KEY_BITS_RESERVED);
1557                 }
1558                 if (rsa_private_decrypt(session_key_int, session_key_int,
1559                     sensitive_data.ssh1_host_key->rsa) < 0)
1560                         rsafail++;
1561                 if (rsa_private_decrypt(session_key_int, session_key_int,
1562                     sensitive_data.server_key->rsa) < 0)
1563                         rsafail++;
1564         }
1565         return (rsafail);
1566 }
1567 /*
1568  * SSH1 key exchange
1569  */
1570 static void
1571 do_ssh1_kex(void)
1572 {
1573         int i, len;
1574         int rsafail = 0;
1575         BIGNUM *session_key_int;
1576         u_char session_key[SSH_SESSION_KEY_LENGTH];
1577         u_char cookie[8];
1578         u_int cipher_type, auth_mask, protocol_flags;
1579         u_int32_t rnd = 0;
1580
1581         /*
1582          * Generate check bytes that the client must send back in the user
1583          * packet in order for it to be accepted; this is used to defy ip
1584          * spoofing attacks.  Note that this only works against somebody
1585          * doing IP spoofing from a remote machine; any machine on the local
1586          * network can still see outgoing packets and catch the random
1587          * cookie.  This only affects rhosts authentication, and this is one
1588          * of the reasons why it is inherently insecure.
1589          */
1590         for (i = 0; i < 8; i++) {
1591                 if (i % 4 == 0)
1592                         rnd = arc4random();
1593                 cookie[i] = rnd & 0xff;
1594                 rnd >>= 8;
1595         }
1596
1597         /*
1598          * Send our public key.  We include in the packet 64 bits of random
1599          * data that must be matched in the reply in order to prevent IP
1600          * spoofing.
1601          */
1602         packet_start(SSH_SMSG_PUBLIC_KEY);
1603         for (i = 0; i < 8; i++)
1604                 packet_put_char(cookie[i]);
1605
1606         /* Store our public server RSA key. */
1607         packet_put_int(BN_num_bits(sensitive_data.server_key->rsa->n));
1608         packet_put_bignum(sensitive_data.server_key->rsa->e);
1609         packet_put_bignum(sensitive_data.server_key->rsa->n);
1610
1611         /* Store our public host RSA key. */
1612         packet_put_int(BN_num_bits(sensitive_data.ssh1_host_key->rsa->n));
1613         packet_put_bignum(sensitive_data.ssh1_host_key->rsa->e);
1614         packet_put_bignum(sensitive_data.ssh1_host_key->rsa->n);
1615
1616         /* Put protocol flags. */
1617         packet_put_int(SSH_PROTOFLAG_HOST_IN_FWD_OPEN);
1618
1619         /* Declare which ciphers we support. */
1620         packet_put_int(cipher_mask_ssh1(0));
1621
1622         /* Declare supported authentication types. */
1623         auth_mask = 0;
1624         if (options.rhosts_rsa_authentication)
1625                 auth_mask |= 1 << SSH_AUTH_RHOSTS_RSA;
1626         if (options.rsa_authentication)
1627                 auth_mask |= 1 << SSH_AUTH_RSA;
1628         if (options.challenge_response_authentication == 1)
1629                 auth_mask |= 1 << SSH_AUTH_TIS;
1630         if (options.password_authentication)
1631                 auth_mask |= 1 << SSH_AUTH_PASSWORD;
1632         packet_put_int(auth_mask);
1633
1634         /* Send the packet and wait for it to be sent. */
1635         packet_send();
1636         packet_write_wait();
1637
1638         debug("Sent %d bit server key and %d bit host key.",
1639             BN_num_bits(sensitive_data.server_key->rsa->n),
1640             BN_num_bits(sensitive_data.ssh1_host_key->rsa->n));
1641
1642         /* Read clients reply (cipher type and session key). */
1643         packet_read_expect(SSH_CMSG_SESSION_KEY);
1644
1645         /* Get cipher type and check whether we accept this. */
1646         cipher_type = packet_get_char();
1647
1648         if (!(cipher_mask_ssh1(0) & (1 << cipher_type)))
1649                 packet_disconnect("Warning: client selects unsupported cipher.");
1650
1651         /* Get check bytes from the packet.  These must match those we
1652            sent earlier with the public key packet. */
1653         for (i = 0; i < 8; i++)
1654                 if (cookie[i] != packet_get_char())
1655                         packet_disconnect("IP Spoofing check bytes do not match.");
1656
1657         debug("Encryption type: %.200s", cipher_name(cipher_type));
1658
1659         /* Get the encrypted integer. */
1660         if ((session_key_int = BN_new()) == NULL)
1661                 fatal("do_ssh1_kex: BN_new failed");
1662         packet_get_bignum(session_key_int);
1663
1664         protocol_flags = packet_get_int();
1665         packet_set_protocol_flags(protocol_flags);
1666         packet_check_eom();
1667
1668         /* Decrypt session_key_int using host/server keys */
1669         rsafail = PRIVSEP(ssh1_session_key(session_key_int));
1670
1671         /*
1672          * Extract session key from the decrypted integer.  The key is in the
1673          * least significant 256 bits of the integer; the first byte of the
1674          * key is in the highest bits.
1675          */
1676         if (!rsafail) {
1677                 BN_mask_bits(session_key_int, sizeof(session_key) * 8);
1678                 len = BN_num_bytes(session_key_int);
1679                 if (len < 0 || len > sizeof(session_key)) {
1680                         error("do_connection: bad session key len from %s: "
1681                             "session_key_int %d > sizeof(session_key) %lu",
1682                             get_remote_ipaddr(), len, (u_long)sizeof(session_key));
1683                         rsafail++;
1684                 } else {
1685                         memset(session_key, 0, sizeof(session_key));
1686                         BN_bn2bin(session_key_int,
1687                             session_key + sizeof(session_key) - len);
1688
1689                         derive_ssh1_session_id(
1690                             sensitive_data.ssh1_host_key->rsa->n,
1691                             sensitive_data.server_key->rsa->n,
1692                             cookie, session_id);
1693                         /*
1694                          * Xor the first 16 bytes of the session key with the
1695                          * session id.
1696                          */
1697                         for (i = 0; i < 16; i++)
1698                                 session_key[i] ^= session_id[i];
1699                 }
1700         }
1701         if (rsafail) {
1702                 int bytes = BN_num_bytes(session_key_int);
1703                 u_char *buf = xmalloc(bytes);
1704                 MD5_CTX md;
1705
1706                 logit("do_connection: generating a fake encryption key");
1707                 BN_bn2bin(session_key_int, buf);
1708                 MD5_Init(&md);
1709                 MD5_Update(&md, buf, bytes);
1710                 MD5_Update(&md, sensitive_data.ssh1_cookie, SSH_SESSION_KEY_LENGTH);
1711                 MD5_Final(session_key, &md);
1712                 MD5_Init(&md);
1713                 MD5_Update(&md, session_key, 16);
1714                 MD5_Update(&md, buf, bytes);
1715                 MD5_Update(&md, sensitive_data.ssh1_cookie, SSH_SESSION_KEY_LENGTH);
1716                 MD5_Final(session_key + 16, &md);
1717                 memset(buf, 0, bytes);
1718                 xfree(buf);
1719                 for (i = 0; i < 16; i++)
1720                         session_id[i] = session_key[i] ^ session_key[i + 16];
1721         }
1722         /* Destroy the private and public keys. No longer. */
1723         destroy_sensitive_data();
1724
1725         if (use_privsep)
1726                 mm_ssh1_session_id(session_id);
1727
1728         /* Destroy the decrypted integer.  It is no longer needed. */
1729         BN_clear_free(session_key_int);
1730
1731         /* Set the session key.  From this on all communications will be encrypted. */
1732         packet_set_encryption_key(session_key, SSH_SESSION_KEY_LENGTH, cipher_type);
1733
1734         /* Destroy our copy of the session key.  It is no longer needed. */
1735         memset(session_key, 0, sizeof(session_key));
1736
1737         debug("Received session key; encryption turned on.");
1738
1739         /* Send an acknowledgment packet.  Note that this packet is sent encrypted. */
1740         packet_start(SSH_SMSG_SUCCESS);
1741         packet_send();
1742         packet_write_wait();
1743 }
1744
1745 /*
1746  * SSH2 key exchange: diffie-hellman-group1-sha1
1747  */
1748 static void
1749 do_ssh2_kex(void)
1750 {
1751         Kex *kex;
1752
1753         if (options.ciphers != NULL) {
1754                 myproposal[PROPOSAL_ENC_ALGS_CTOS] =
1755                 myproposal[PROPOSAL_ENC_ALGS_STOC] = options.ciphers;
1756         }
1757         myproposal[PROPOSAL_ENC_ALGS_CTOS] =
1758             compat_cipher_proposal(myproposal[PROPOSAL_ENC_ALGS_CTOS]);
1759         myproposal[PROPOSAL_ENC_ALGS_STOC] =
1760             compat_cipher_proposal(myproposal[PROPOSAL_ENC_ALGS_STOC]);
1761
1762         if (options.macs != NULL) {
1763                 myproposal[PROPOSAL_MAC_ALGS_CTOS] =
1764                 myproposal[PROPOSAL_MAC_ALGS_STOC] = options.macs;
1765         }
1766         if (!options.compression) {
1767                 myproposal[PROPOSAL_COMP_ALGS_CTOS] =
1768                 myproposal[PROPOSAL_COMP_ALGS_STOC] = "none";
1769         }
1770         myproposal[PROPOSAL_SERVER_HOST_KEY_ALGS] = list_hostkey_types();
1771
1772         /* start key exchange */
1773         kex = kex_setup(myproposal);
1774         kex->kex[KEX_DH_GRP1_SHA1] = kexdh_server;
1775         kex->kex[KEX_DH_GRP14_SHA1] = kexdh_server;
1776         kex->kex[KEX_DH_GEX_SHA1] = kexgex_server;
1777         kex->server = 1;
1778         kex->client_version_string=client_version_string;
1779         kex->server_version_string=server_version_string;
1780         kex->load_host_key=&get_hostkey_by_type;
1781         kex->host_key_index=&get_hostkey_index;
1782
1783         xxx_kex = kex;
1784
1785         dispatch_run(DISPATCH_BLOCK, &kex->done, kex);
1786
1787         session_id2 = kex->session_id;
1788         session_id2_len = kex->session_id_len;
1789
1790 #ifdef DEBUG_KEXDH
1791         /* send 1st encrypted/maced/compressed message */
1792         packet_start(SSH2_MSG_IGNORE);
1793         packet_put_cstring("markus");
1794         packet_send();
1795         packet_write_wait();
1796 #endif
1797         debug("KEX done");
1798 }
1799
1800 /* server specific fatal cleanup */
1801 void
1802 cleanup_exit(int i)
1803 {
1804         if (the_authctxt)
1805                 do_cleanup(the_authctxt);
1806         _exit(i);
1807 }