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 1.275 2003/08/13 08:46:31 markus 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
 105 /* Server configuration options. */
 106 ServerOptions options;
 107
 108 /* Name of the server configuration file. */
 109 char *config_file_name = _PATH_SERVER_CONFIG_FILE;
 110
 111 /*
 112  * Flag indicating whether IPv4 or IPv6.  This can be set on the command line.
 113  * Default value is AF_UNSPEC means both IPv4 and IPv6.
 114  */
 115 int IPv4or6 = AF_UNSPEC;
 116
 117 /*
 118  * Debug mode flag.  This can be set on the command line.  If debug
 119  * mode is enabled, extra debugging output will be sent to the system
 120  * log, the daemon will not go to background, and will exit after processing
 121  * the first connection.
 122  */
 123 int debug_flag = 0;
 124
 125 /* Flag indicating that the daemon should only test the configuration and keys. */
 126 int test_flag = 0;
 127
 128 /* Flag indicating that the daemon is being started from inetd. */
 129 int inetd_flag = 0;
 130
 131 /* Flag indicating that sshd should not detach and become a daemon. */
 132 int no_daemon_flag = 0;
 133
 134 /* debug goes to stderr unless inetd_flag is set */
 135 int log_stderr = 0;
 136
 137 /* Saved arguments to main(). */
 138 char **saved_argv;
 139 int saved_argc;
 140
 141 /*
 142  * The sockets that the server is listening; this is used in the SIGHUP
 143  * signal handler.
 144  */
 145 #define MAX_LISTEN_SOCKS        16
 146 int listen_socks[MAX_LISTEN_SOCKS];
 147 int num_listen_socks = 0;
 148
 149 /*
 150  * the client's version string, passed by sshd2 in compat mode. if != NULL,
 151  * sshd will skip the version-number exchange
 152  */
 153 char *client_version_string = NULL;
 154 char *server_version_string = NULL;
 155
 156 /* for rekeying XXX fixme */
 157 Kex *xxx_kex;
 158
 159 /*
 160  * Any really sensitive data in the application is contained in this
 161  * structure. The idea is that this structure could be locked into memory so
 162  * that the pages do not get written into swap.  However, there are some
 163  * problems. The private key contains BIGNUMs, and we do not (in principle)
 164  * have access to the internals of them, and locking just the structure is
 165  * not very useful.  Currently, memory locking is not implemented.
 166  */
 167 struct {
 168         Key     *server_key;            /* ephemeral server key */
 169         Key     *ssh1_host_key;         /* ssh1 host key */
 170         Key     **host_keys;            /* all private host keys */
 171         int     have_ssh1_key;
 172         int     have_ssh2_key;
 173         u_char  ssh1_cookie[SSH_SESSION_KEY_LENGTH];
 174 } sensitive_data;
 175
 176 /*
 177  * Flag indicating whether the RSA server key needs to be regenerated.
 178  * Is set in the SIGALRM handler and cleared when the key is regenerated.
 179  */
 180 static volatile sig_atomic_t key_do_regen = 0;
 181
 182 /* This is set to true when a signal is received. */
 183 static volatile sig_atomic_t received_sighup = 0;
 184 static volatile sig_atomic_t received_sigterm = 0;
 185
 186 /* session identifier, used by RSA-auth */
 187 u_char session_id[16];
 188
 189 /* same for ssh2 */
 190 u_char *session_id2 = NULL;
 191 u_int session_id2_len = 0;
 192
 193 /* record remote hostname or ip */
 194 u_int utmp_len = MAXHOSTNAMELEN;
 195
 196 /* options.max_startup sized array of fd ints */
 197 int *startup_pipes = NULL;
 198 int startup_pipe;               /* in child */
 199
 200 /* variables used for privilege separation */
 201 int use_privsep;
 202 struct monitor *pmonitor;
 203
 204 /* message to be displayed after login */
 205 Buffer loginmsg;
 206
 207 /* Prototypes for various functions defined later in this file. */
 208 void destroy_sensitive_data(void);
 209 void demote_sensitive_data(void);
 210
 211 static void do_ssh1_kex(void);
 212 static void do_ssh2_kex(void);
 213
 214 /*
 215  * Close all listening sockets
 216  */
 217 static void
 218 close_listen_socks(void)
 219 {
 220         int i;
 221
 222         for (i = 0; i < num_listen_socks; i++)
 223                 close(listen_socks[i]);
 224         num_listen_socks = -1;
 225 }
 226
 227 static void
 228 close_startup_pipes(void)
 229 {
 230         int i;
 231
 232         if (startup_pipes)
 233                 for (i = 0; i < options.max_startups; i++)
 234                         if (startup_pipes[i] != -1)
 235                                 close(startup_pipes[i]);
 236 }
 237
 238 /*
 239  * Signal handler for SIGHUP.  Sshd execs itself when it receives SIGHUP;
 240  * the effect is to reread the configuration file (and to regenerate
 241  * the server key).
 242  */
 243 static void
 244 sighup_handler(int sig)
 245 {
 246         int save_errno = errno;
 247
 248         received_sighup = 1;
 249         signal(SIGHUP, sighup_handler);
 250         errno = save_errno;
 251 }
 252
 253 /*
 254  * Called from the main program after receiving SIGHUP.
 255  * Restarts the server.
 256  */
 257 static void
 258 sighup_restart(void)
 259 {
 260         logit("Received SIGHUP; restarting.");
 261         close_listen_socks();
 262         close_startup_pipes();
 263         execv(saved_argv[0], saved_argv);
 264         logit("RESTART FAILED: av[0]='%.100s', error: %.100s.", saved_argv[0],
 265             strerror(errno));
 266         exit(1);
 267 }
 268
 269 /*
 270  * Generic signal handler for terminating signals in the master daemon.
 271  */
 272 static void
 273 sigterm_handler(int sig)
 274 {
 275         received_sigterm = sig;
 276 }
 277
 278 /*
 279  * SIGCHLD handler.  This is called whenever a child dies.  This will then
 280  * reap any zombies left by exited children.
 281  */
 282 static void
 283 main_sigchld_handler(int sig)
 284 {
 285         int save_errno = errno;
 286         pid_t pid;
 287         int status;
 288
 289         while ((pid = waitpid(-1, &status, WNOHANG)) > 0 ||
 290             (pid < 0 && errno == EINTR))
 291                 ;
 292
 293         signal(SIGCHLD, main_sigchld_handler);
 294         errno = save_errno;
 295 }
 296
 297 /*
 298  * Signal handler for the alarm after the login grace period has expired.
 299  */
 300 static void
 301 grace_alarm_handler(int sig)
 302 {
 303         /* XXX no idea how fix this signal handler */
 304
 305         /* Log error and exit. */
 306         fatal("Timeout before authentication for %s", get_remote_ipaddr());
 307 }
 308
 309 /*
 310  * Signal handler for the key regeneration alarm.  Note that this
 311  * alarm only occurs in the daemon waiting for connections, and it does not
 312  * do anything with the private key or random state before forking.
 313  * Thus there should be no concurrency control/asynchronous execution
 314  * problems.
 315  */
 316 static void
 317 generate_ephemeral_server_key(void)
 318 {
 319         u_int32_t rnd = 0;
 320         int i;
 321
 322         verbose("Generating %s%d bit RSA key.",
 323             sensitive_data.server_key ? "new " : "", options.server_key_bits);
 324         if (sensitive_data.server_key != NULL)
 325                 key_free(sensitive_data.server_key);
 326         sensitive_data.server_key = key_generate(KEY_RSA1,
 327             options.server_key_bits);
 328         verbose("RSA key generation complete.");
 329
 330         for (i = 0; i < SSH_SESSION_KEY_LENGTH; i++) {
 331                 if (i % 4 == 0)
 332                         rnd = arc4random();
 333                 sensitive_data.ssh1_cookie[i] = rnd & 0xff;
 334                 rnd >>= 8;
 335         }
 336         arc4random_stir();
 337 }
 338
 339 static void
 340 key_regeneration_alarm(int sig)
 341 {
 342         int save_errno = errno;
 343
 344         signal(SIGALRM, SIG_DFL);
 345         errno = save_errno;
 346         key_do_regen = 1;
 347 }
 348
 349 static void
 350 sshd_exchange_identification(int sock_in, int sock_out)
 351 {
 352         int i, mismatch;
 353         int remote_major, remote_minor;
 354         int major, minor;
 355         char *s;
 356         char buf[256];                  /* Must not be larger than remote_version. */
 357         char remote_version[256];       /* Must be at least as big as buf. */
 358
 359         if ((options.protocol & SSH_PROTO_1) &&
 360             (options.protocol & SSH_PROTO_2)) {
 361                 major = PROTOCOL_MAJOR_1;
 362                 minor = 99;
 363         } else if (options.protocol & SSH_PROTO_2) {
 364                 major = PROTOCOL_MAJOR_2;
 365                 minor = PROTOCOL_MINOR_2;
 366         } else {
 367                 major = PROTOCOL_MAJOR_1;
 368                 minor = PROTOCOL_MINOR_1;
 369         }
 370         snprintf(buf, sizeof buf, "SSH-%d.%d-%.100s\n", major, minor, SSH_VERSION);
 371         server_version_string = xstrdup(buf);
 372
 373         /* Send our protocol version identification. */
 374         if (atomicio(vwrite, sock_out, server_version_string,
 375             strlen(server_version_string))
 376             != strlen(server_version_string)) {
 377                 logit("Could not write ident string to %s", get_remote_ipaddr());
 378                 fatal_cleanup();
 379         }
 380
 381         /* Read other sides version identification. */
 382         memset(buf, 0, sizeof(buf));
 383         for (i = 0; i < sizeof(buf) - 1; i++) {
 384                 if (atomicio(read, sock_in, &buf[i], 1) != 1) {
 385                         logit("Did not receive identification string from %s",
 386                             get_remote_ipaddr());
 387                         fatal_cleanup();
 388                 }
 389                 if (buf[i] == '\r') {
 390                         buf[i] = 0;
 391                         /* Kludge for F-Secure Macintosh < 1.0.2 */
 392                         if (i == 12 &&
 393                             strncmp(buf, "SSH-1.5-W1.0", 12) == 0)
 394                                 break;
 395                         continue;
 396                 }
 397                 if (buf[i] == '\n') {
 398                         buf[i] = 0;
 399                         break;
 400                 }
 401         }
 402         buf[sizeof(buf) - 1] = 0;
 403         client_version_string = xstrdup(buf);
 404
 405         /*
 406          * Check that the versions match.  In future this might accept
 407          * several versions and set appropriate flags to handle them.
 408          */
 409         if (sscanf(client_version_string, "SSH-%d.%d-%[^\n]\n",
 410             &remote_major, &remote_minor, remote_version) != 3) {
 411                 s = "Protocol mismatch.\n";
 412                 (void) atomicio(vwrite, sock_out, s, strlen(s));
 413                 close(sock_in);
 414                 close(sock_out);
 415                 logit("Bad protocol version identification '%.100s' from %s",
 416                     client_version_string, get_remote_ipaddr());
 417                 fatal_cleanup();
 418         }
 419         debug("Client protocol version %d.%d; client software version %.100s",
 420             remote_major, remote_minor, remote_version);
 421
 422         compat_datafellows(remote_version);
 423
 424         if (datafellows & SSH_BUG_PROBE) {
 425                 logit("probed from %s with %s.  Don't panic.",
 426                     get_remote_ipaddr(), client_version_string);
 427                 fatal_cleanup();
 428         }
 429
 430         if (datafellows & SSH_BUG_SCANNER) {
 431                 logit("scanned from %s with %s.  Don't panic.",
 432                     get_remote_ipaddr(), client_version_string);
 433                 fatal_cleanup();
 434         }
 435
 436         mismatch = 0;
 437         switch (remote_major) {
 438         case 1:
 439                 if (remote_minor == 99) {
 440                         if (options.protocol & SSH_PROTO_2)
 441                                 enable_compat20();
 442                         else
 443                                 mismatch = 1;
 444                         break;
 445                 }
 446                 if (!(options.protocol & SSH_PROTO_1)) {
 447                         mismatch = 1;
 448                         break;
 449                 }
 450                 if (remote_minor < 3) {
 451                         packet_disconnect("Your ssh version is too old and "
 452                             "is no longer supported.  Please install a newer version.");
 453                 } else if (remote_minor == 3) {
 454                         /* note that this disables agent-forwarding */
 455                         enable_compat13();
 456                 }
 457                 break;
 458         case 2:
 459                 if (options.protocol & SSH_PROTO_2) {
 460                         enable_compat20();
 461                         break;
 462                 }
 463                 /* FALLTHROUGH */
 464         default:
 465                 mismatch = 1;
 466                 break;
 467         }
 468         chop(server_version_string);
 469         debug("Local version string %.200s", server_version_string);
 470
 471         if (mismatch) {
 472                 s = "Protocol major versions differ.\n";
 473                 (void) atomicio(vwrite, sock_out, s, strlen(s));
 474                 close(sock_in);
 475                 close(sock_out);
 476                 logit("Protocol major versions differ for %s: %.200s vs. %.200s",
 477                     get_remote_ipaddr(),
 478                     server_version_string, client_version_string);
 479                 fatal_cleanup();
 480         }
 481 }
 482
 483 /* Destroy the host and server keys.  They will no longer be needed. */
 484 void
 485 destroy_sensitive_data(void)
 486 {
 487         int i;
 488
 489         if (sensitive_data.server_key) {
 490                 key_free(sensitive_data.server_key);
 491                 sensitive_data.server_key = NULL;
 492         }
 493         for (i = 0; i < options.num_host_key_files; i++) {
 494                 if (sensitive_data.host_keys[i]) {
 495                         key_free(sensitive_data.host_keys[i]);
 496                         sensitive_data.host_keys[i] = NULL;
 497                 }
 498         }
 499         sensitive_data.ssh1_host_key = NULL;
 500         memset(sensitive_data.ssh1_cookie, 0, SSH_SESSION_KEY_LENGTH);
 501 }
 502
 503 /* Demote private to public keys for network child */
 504 void
 505 demote_sensitive_data(void)
 506 {
 507         Key *tmp;
 508         int i;
 509
 510         if (sensitive_data.server_key) {
 511                 tmp = key_demote(sensitive_data.server_key);
 512                 key_free(sensitive_data.server_key);
 513                 sensitive_data.server_key = tmp;
 514         }
 515
 516         for (i = 0; i < options.num_host_key_files; i++) {
 517                 if (sensitive_data.host_keys[i]) {
 518                         tmp = key_demote(sensitive_data.host_keys[i]);
 519                         key_free(sensitive_data.host_keys[i]);
 520                         sensitive_data.host_keys[i] = tmp;
 521                         if (tmp->type == KEY_RSA1)
 522                                 sensitive_data.ssh1_host_key = tmp;
 523                 }
 524         }
 525
 526         /* We do not clear ssh1_host key and cookie.  XXX - Okay Niels? */
 527 }
 528
 529 static void
 530 privsep_preauth_child(void)
 531 {
 532         u_int32_t rnd[256];
 533         gid_t gidset[1];
 534         struct passwd *pw;
 535         int i;
 536
 537         /* Enable challenge-response authentication for privilege separation */
 538         privsep_challenge_enable();
 539
 540         for (i = 0; i < 256; i++)
 541                 rnd[i] = arc4random();
 542         RAND_seed(rnd, sizeof(rnd));
 543
 544         /* Demote the private keys to public keys. */
 545         demote_sensitive_data();
 546
 547         if ((pw = getpwnam(SSH_PRIVSEP_USER)) == NULL)
 548                 fatal("Privilege separation user %s does not exist",
 549                     SSH_PRIVSEP_USER);
 550         memset(pw->pw_passwd, 0, strlen(pw->pw_passwd));
 551         endpwent();
 552
 553         /* Change our root directory */
 554         if (chroot(_PATH_PRIVSEP_CHROOT_DIR) == -1)
 555                 fatal("chroot(\"%s\"): %s", _PATH_PRIVSEP_CHROOT_DIR,
 556                     strerror(errno));
 557         if (chdir("/") == -1)
 558                 fatal("chdir(\"/\"): %s", strerror(errno));
 559
 560         /* Drop our privileges */
 561         debug3("privsep user:group %u:%u", (u_int)pw->pw_uid,
 562             (u_int)pw->pw_gid);
 563 #if 0
 564         /* XXX not ready, to heavy after chroot */
 565         do_setusercontext(pw);
 566 #else
 567         gidset[0] = pw->pw_gid;
 568         if (setgroups(1, gidset) < 0)
 569                 fatal("setgroups: %.100s", strerror(errno));
 570         permanently_set_uid(pw);
 571 #endif
 572 }
 573
 574 static Authctxt *
 575 privsep_preauth(void)
 576 {
 577         Authctxt *authctxt = NULL;
 578         int status;
 579         pid_t pid;
 580
 581         /* Set up unprivileged child process to deal with network data */
 582         pmonitor = monitor_init();
 583         /* Store a pointer to the kex for later rekeying */
 584         pmonitor->m_pkex = &xxx_kex;
 585
 586         pid = fork();
 587         if (pid == -1) {
 588                 fatal("fork of unprivileged child failed");
 589         } else if (pid != 0) {
 590                 fatal_remove_cleanup((void (*) (void *)) packet_close, NULL);
 591
 592                 debug2("Network child is on pid %ld", (long)pid);
 593
 594                 close(pmonitor->m_recvfd);
 595                 authctxt = monitor_child_preauth(pmonitor);
 596                 close(pmonitor->m_sendfd);
 597
 598                 /* Sync memory */
 599                 monitor_sync(pmonitor);
 600
 601                 /* Wait for the child's exit status */
 602                 while (waitpid(pid, &status, 0) < 0)
 603                         if (errno != EINTR)
 604                                 break;
 605
 606                 /* Reinstall, since the child has finished */
 607                 fatal_add_cleanup((void (*) (void *)) packet_close, NULL);
 608
 609                 return (authctxt);
 610         } else {
 611                 /* child */
 612
 613                 close(pmonitor->m_sendfd);
 614
 615                 /* Demote the child */
 616                 if (getuid() == 0 || geteuid() == 0)
 617                         privsep_preauth_child();
 618                 setproctitle("%s", "[net]");
 619         }
 620         return (NULL);
 621 }
 622
 623 static void
 624 privsep_postauth(Authctxt *authctxt)
 625 {
 626         extern Authctxt *x_authctxt;
 627
 628         /* XXX - Remote port forwarding */
 629         x_authctxt = authctxt;
 630
 631 #ifdef DISABLE_FD_PASSING
 632         if (1) {
 633 #else
 634         if (authctxt->pw->pw_uid == 0 || options.use_login) {
 635 #endif
 636                 /* File descriptor passing is broken or root login */
 637                 monitor_apply_keystate(pmonitor);
 638                 use_privsep = 0;
 639                 return;
 640         }
 641
 642         /* Authentication complete */
 643         alarm(0);
 644         if (startup_pipe != -1) {
 645                 close(startup_pipe);
 646                 startup_pipe = -1;
 647         }
 648
 649         /* New socket pair */
 650         monitor_reinit(pmonitor);
 651
 652         pmonitor->m_pid = fork();
 653         if (pmonitor->m_pid == -1)
 654                 fatal("fork of unprivileged child failed");
 655         else if (pmonitor->m_pid != 0) {
 656                 fatal_remove_cleanup((void (*) (void *)) packet_close, NULL);
 657
 658                 debug2("User child is on pid %ld", (long)pmonitor->m_pid);
 659                 close(pmonitor->m_recvfd);
 660                 monitor_child_postauth(pmonitor);
 661
 662                 /* NEVERREACHED */
 663                 exit(0);
 664         }
 665
 666         close(pmonitor->m_sendfd);
 667
 668         /* Demote the private keys to public keys. */
 669         demote_sensitive_data();
 670
 671         /* Drop privileges */
 672         do_setusercontext(authctxt->pw);
 673
 674         /* It is safe now to apply the key state */
 675         monitor_apply_keystate(pmonitor);
 676 }
 677
 678 static char *
 679 list_hostkey_types(void)
 680 {
 681         Buffer b;
 682         char *p;
 683         int i;
 684
 685         buffer_init(&b);
 686         for (i = 0; i < options.num_host_key_files; i++) {
 687                 Key *key = sensitive_data.host_keys[i];
 688                 if (key == NULL)
 689                         continue;
 690                 switch (key->type) {
 691                 case KEY_RSA:
 692                 case KEY_DSA:
 693                         if (buffer_len(&b) > 0)
 694                                 buffer_append(&b, ",", 1);
 695                         p = key_ssh_name(key);
 696                         buffer_append(&b, p, strlen(p));
 697                         break;
 698                 }
 699         }
 700         buffer_append(&b, "\0", 1);
 701         p = xstrdup(buffer_ptr(&b));
 702         buffer_free(&b);
 703         debug("list_hostkey_types: %s", p);
 704         return p;
 705 }
 706
 707 Key *
 708 get_hostkey_by_type(int type)
 709 {
 710         int i;
 711
 712         for (i = 0; i < options.num_host_key_files; i++) {
 713                 Key *key = sensitive_data.host_keys[i];
 714                 if (key != NULL && key->type == type)
 715                         return key;
 716         }
 717         return NULL;
 718 }
 719
 720 Key *
 721 get_hostkey_by_index(int ind)
 722 {
 723         if (ind < 0 || ind >= options.num_host_key_files)
 724                 return (NULL);
 725         return (sensitive_data.host_keys[ind]);
 726 }
 727
 728 int
 729 get_hostkey_index(Key *key)
 730 {
 731         int i;
 732
 733         for (i = 0; i < options.num_host_key_files; i++) {
 734                 if (key == sensitive_data.host_keys[i])
 735                         return (i);
 736         }
 737         return (-1);
 738 }
 739
 740 /*
 741  * returns 1 if connection should be dropped, 0 otherwise.
 742  * dropping starts at connection #max_startups_begin with a probability
 743  * of (max_startups_rate/100). the probability increases linearly until
 744  * all connections are dropped for startups > max_startups
 745  */
 746 static int
 747 drop_connection(int startups)
 748 {
 749         double p, r;
 750
 751         if (startups < options.max_startups_begin)
 752                 return 0;
 753         if (startups >= options.max_startups)
 754                 return 1;
 755         if (options.max_startups_rate == 100)
 756                 return 1;
 757
 758         p  = 100 - options.max_startups_rate;
 759         p *= startups - options.max_startups_begin;
 760         p /= (double) (options.max_startups - options.max_startups_begin);
 761         p += options.max_startups_rate;
 762         p /= 100.0;
 763         r = arc4random() / (double) UINT_MAX;
 764
 765         debug("drop_connection: p %g, r %g", p, r);
 766         return (r < p) ? 1 : 0;
 767 }
 768
 769 static void
 770 usage(void)
 771 {
 772         fprintf(stderr, "sshd version %s\n", SSH_VERSION);
 773         fprintf(stderr, "Usage: %s [options]\n", __progname);
 774         fprintf(stderr, "Options:\n");
 775         fprintf(stderr, "  -f file    Configuration file (default %s)\n", _PATH_SERVER_CONFIG_FILE);
 776         fprintf(stderr, "  -d         Debugging mode (multiple -d means more debugging)\n");
 777         fprintf(stderr, "  -i         Started from inetd\n");
 778         fprintf(stderr, "  -D         Do not fork into daemon mode\n");
 779         fprintf(stderr, "  -t         Only test configuration file and keys\n");
 780         fprintf(stderr, "  -q         Quiet (no logging)\n");
 781         fprintf(stderr, "  -p port    Listen on the specified port (default: 22)\n");
 782         fprintf(stderr, "  -k seconds Regenerate server key every this many seconds (default: 3600)\n");
 783         fprintf(stderr, "  -g seconds Grace period for authentication (default: 600)\n");
 784         fprintf(stderr, "  -b bits    Size of server RSA key (default: 768 bits)\n");
 785         fprintf(stderr, "  -h file    File from which to read host key (default: %s)\n",
 786             _PATH_HOST_KEY_FILE);
 787         fprintf(stderr, "  -u len     Maximum hostname length for utmp recording\n");
 788         fprintf(stderr, "  -4         Use IPv4 only\n");
 789         fprintf(stderr, "  -6         Use IPv6 only\n");
 790         fprintf(stderr, "  -o option  Process the option as if it was read from a configuration file.\n");
 791         exit(1);
 792 }
 793
 794 /*
 795  * Main program for the daemon.
 796  */
 797 int
 798 main(int ac, char **av)
 799 {
 800         extern char *optarg;
 801         extern int optind;
 802         int opt, sock_in = 0, sock_out = 0, newsock, j, i, fdsetsz, on = 1;
 803         pid_t pid;
 804         socklen_t fromlen;
 805         fd_set *fdset;
 806         struct sockaddr_storage from;
 807         const char *remote_ip;
 808         int remote_port;
 809         FILE *f;
 810         struct addrinfo *ai;
 811         char ntop[NI_MAXHOST], strport[NI_MAXSERV];
 812         int listen_sock, maxfd;
 813         int startup_p[2];
 814         int startups = 0;
 815         Authctxt *authctxt;
 816         Key *key;
 817         int ret, key_used = 0;
 818
 819 #ifdef HAVE_SECUREWARE
 820         (void)set_auth_parameters(ac, av);
 821 #endif
 822         __progname = get_progname(av[0]);
 823         init_rng();
 824
 825         /* Save argv. Duplicate so setproctitle emulation doesn't clobber it */
 826         saved_argc = ac;
 827         saved_argv = xmalloc(sizeof(*saved_argv) * (ac + 1));
 828         for (i = 0; i < ac; i++)
 829                 saved_argv[i] = xstrdup(av[i]);
 830         saved_argv[i] = NULL;
 831
 832 #ifndef HAVE_SETPROCTITLE
 833         /* Prepare for later setproctitle emulation */
 834         compat_init_setproctitle(ac, av);
 835         av = saved_argv;
 836 #endif
 837
 838         /* Initialize configuration options to their default values. */
 839         initialize_server_options(&options);
 840
 841         /* Parse command-line arguments. */
 842         while ((opt = getopt(ac, av, "f:p:b:k:h:g:u:o:dDeiqtQ46")) != -1) {
 843                 switch (opt) {
 844                 case '4':
 845                         IPv4or6 = AF_INET;
 846                         break;
 847                 case '6':
 848                         IPv4or6 = AF_INET6;
 849                         break;
 850                 case 'f':
 851                         config_file_name = optarg;
 852                         break;
 853                 case 'd':
 854                         if (debug_flag == 0) {
 855                                 debug_flag = 1;
 856                                 options.log_level = SYSLOG_LEVEL_DEBUG1;
 857                         } else if (options.log_level < SYSLOG_LEVEL_DEBUG3)
 858                                 options.log_level++;
 859                         break;
 860                 case 'D':
 861                         no_daemon_flag = 1;
 862                         break;
 863                 case 'e':
 864                         log_stderr = 1;
 865                         break;
 866                 case 'i':
 867                         inetd_flag = 1;
 868                         break;
 869                 case 'Q':
 870                         /* ignored */
 871                         break;
 872                 case 'q':
 873                         options.log_level = SYSLOG_LEVEL_QUIET;
 874                         break;
 875                 case 'b':
 876                         options.server_key_bits = atoi(optarg);
 877                         break;
 878                 case 'p':
 879                         options.ports_from_cmdline = 1;
 880                         if (options.num_ports >= MAX_PORTS) {
 881                                 fprintf(stderr, "too many ports.\n");
 882                                 exit(1);
 883                         }
 884                         options.ports[options.num_ports++] = a2port(optarg);
 885                         if (options.ports[options.num_ports-1] == 0) {
 886                                 fprintf(stderr, "Bad port number.\n");
 887                                 exit(1);
 888                         }
 889                         break;
 890                 case 'g':
 891                         if ((options.login_grace_time = convtime(optarg)) == -1) {
 892                                 fprintf(stderr, "Invalid login grace time.\n");
 893                                 exit(1);
 894                         }
 895                         break;
 896                 case 'k':
 897                         if ((options.key_regeneration_time = convtime(optarg)) == -1) {
 898                                 fprintf(stderr, "Invalid key regeneration interval.\n");
 899                                 exit(1);
 900                         }
 901                         break;
 902                 case 'h':
 903                         if (options.num_host_key_files >= MAX_HOSTKEYS) {
 904                                 fprintf(stderr, "too many host keys.\n");
 905                                 exit(1);
 906                         }
 907                         options.host_key_files[options.num_host_key_files++] = optarg;
 908                         break;
 909                 case 't':
 910                         test_flag = 1;
 911                         break;
 912                 case 'u':
 913                         utmp_len = atoi(optarg);
 914                         if (utmp_len > MAXHOSTNAMELEN) {
 915                                 fprintf(stderr, "Invalid utmp length.\n");
 916                                 exit(1);
 917                         }
 918                         break;
 919                 case 'o':
 920                         if (process_server_config_line(&options, optarg,
 921                             "command-line", 0) != 0)
 922                                 exit(1);
 923                         break;
 924                 case '?':
 925                 default:
 926                         usage();
 927                         break;
 928                 }
 929         }
 930         SSLeay_add_all_algorithms();
 931         channel_set_af(IPv4or6);
 932
 933         /*
 934          * Force logging to stderr until we have loaded the private host
 935          * key (unless started from inetd)
 936          */
 937         log_init(__progname,
 938             options.log_level == SYSLOG_LEVEL_NOT_SET ?
 939             SYSLOG_LEVEL_INFO : options.log_level,
 940             options.log_facility == SYSLOG_FACILITY_NOT_SET ?
 941             SYSLOG_FACILITY_AUTH : options.log_facility,
 942             log_stderr || !inetd_flag);
 943
 944 #ifdef _UNICOS
 945         /* Cray can define user privs drop all prives now!
 946          * Not needed on PRIV_SU systems!
 947          */
 948         drop_cray_privs();
 949 #endif
 950
 951         seed_rng();
 952
 953         /* Read server configuration options from the configuration file. */
 954         read_server_config(&options, config_file_name);
 955
 956         /* Fill in default values for those options not explicitly set. */
 957         fill_default_server_options(&options);
 958
 959         /* Check that there are no remaining arguments. */
 960         if (optind < ac) {
 961                 fprintf(stderr, "Extra argument %s.\n", av[optind]);
 962                 exit(1);
 963         }
 964
 965         debug("sshd version %.100s", SSH_VERSION);
 966
 967         /* load private host keys */
 968         sensitive_data.host_keys = xmalloc(options.num_host_key_files *
 969             sizeof(Key *));
 970         for (i = 0; i < options.num_host_key_files; i++)
 971                 sensitive_data.host_keys[i] = NULL;
 972         sensitive_data.server_key = NULL;
 973         sensitive_data.ssh1_host_key = NULL;
 974         sensitive_data.have_ssh1_key = 0;
 975         sensitive_data.have_ssh2_key = 0;
 976
 977         for (i = 0; i < options.num_host_key_files; i++) {
 978                 key = key_load_private(options.host_key_files[i], "", NULL);
 979                 sensitive_data.host_keys[i] = key;
 980                 if (key == NULL) {
 981                         error("Could not load host key: %s",
 982                             options.host_key_files[i]);
 983                         sensitive_data.host_keys[i] = NULL;
 984                         continue;
 985                 }
 986                 switch (key->type) {
 987                 case KEY_RSA1:
 988                         sensitive_data.ssh1_host_key = key;
 989                         sensitive_data.have_ssh1_key = 1;
 990                         break;
 991                 case KEY_RSA:
 992                 case KEY_DSA:
 993                         sensitive_data.have_ssh2_key = 1;
 994                         break;
 995                 }
 996                 debug("private host key: #%d type %d %s", i, key->type,
 997                     key_type(key));
 998         }
 999         if ((options.protocol & SSH_PROTO_1) && !sensitive_data.have_ssh1_key) {
1000                 logit("Disabling protocol version 1. Could not load host key");
1001                 options.protocol &= ~SSH_PROTO_1;
1002         }
1003         if ((options.protocol & SSH_PROTO_2) && !sensitive_data.have_ssh2_key) {
1004                 logit("Disabling protocol version 2. Could not load host key");
1005                 options.protocol &= ~SSH_PROTO_2;
1006         }
1007         if (!(options.protocol & (SSH_PROTO_1|SSH_PROTO_2))) {
1008                 logit("sshd: no hostkeys available -- exiting.");
1009                 exit(1);
1010         }
1011
1012         /* Check certain values for sanity. */
1013         if (options.protocol & SSH_PROTO_1) {
1014                 if (options.server_key_bits < 512 ||
1015                     options.server_key_bits > 32768) {
1016                         fprintf(stderr, "Bad server key size.\n");
1017                         exit(1);
1018                 }
1019                 /*
1020                  * Check that server and host key lengths differ sufficiently. This
1021                  * is necessary to make double encryption work with rsaref. Oh, I
1022                  * hate software patents. I dont know if this can go? Niels
1023                  */
1024                 if (options.server_key_bits >
1025                     BN_num_bits(sensitive_data.ssh1_host_key->rsa->n) -
1026                     SSH_KEY_BITS_RESERVED && options.server_key_bits <
1027                     BN_num_bits(sensitive_data.ssh1_host_key->rsa->n) +
1028                     SSH_KEY_BITS_RESERVED) {
1029                         options.server_key_bits =
1030                             BN_num_bits(sensitive_data.ssh1_host_key->rsa->n) +
1031                             SSH_KEY_BITS_RESERVED;
1032                         debug("Forcing server key to %d bits to make it differ from host key.",
1033                             options.server_key_bits);
1034                 }
1035         }
1036
1037         if (use_privsep) {
1038                 struct passwd *pw;
1039                 struct stat st;
1040
1041                 if ((pw = getpwnam(SSH_PRIVSEP_USER)) == NULL)
1042                         fatal("Privilege separation user %s does not exist",
1043                             SSH_PRIVSEP_USER);
1044                 if ((stat(_PATH_PRIVSEP_CHROOT_DIR, &st) == -1) ||
1045                     (S_ISDIR(st.st_mode) == 0))
1046                         fatal("Missing privilege separation directory: %s",
1047                             _PATH_PRIVSEP_CHROOT_DIR);
1048
1049 #ifdef HAVE_CYGWIN
1050                 if (check_ntsec(_PATH_PRIVSEP_CHROOT_DIR) &&
1051                     (st.st_uid != getuid () ||
1052                     (st.st_mode & (S_IWGRP|S_IWOTH)) != 0))
1053 #else
1054                 if (st.st_uid != 0 || (st.st_mode & (S_IWGRP|S_IWOTH)) != 0)
1055 #endif
1056                         fatal("%s must be owned by root and not group or "
1057                             "world-writable.", _PATH_PRIVSEP_CHROOT_DIR);
1058         }
1059
1060         /* Configuration looks good, so exit if in test mode. */
1061         if (test_flag)
1062                 exit(0);
1063
1064         /*
1065          * Clear out any supplemental groups we may have inherited.  This
1066          * prevents inadvertent creation of files with bad modes (in the
1067          * portable version at least, it's certainly possible for PAM
1068          * to create a file, and we can't control the code in every
1069          * module which might be used).
1070          */
1071         if (setgroups(0, NULL) < 0)
1072                 debug("setgroups() failed: %.200s", strerror(errno));
1073
1074         /* Initialize the log (it is reinitialized below in case we forked). */
1075         if (debug_flag && !inetd_flag)
1076                 log_stderr = 1;
1077         log_init(__progname, options.log_level, options.log_facility, log_stderr);
1078
1079         /*
1080          * If not in debugging mode, and not started from inetd, disconnect
1081          * from the controlling terminal, and fork.  The original process
1082          * exits.
1083          */
1084         if (!(debug_flag || inetd_flag || no_daemon_flag)) {
1085 #ifdef TIOCNOTTY
1086                 int fd;
1087 #endif /* TIOCNOTTY */
1088                 if (daemon(0, 0) < 0)
1089                         fatal("daemon() failed: %.200s", strerror(errno));
1090
1091                 /* Disconnect from the controlling tty. */
1092 #ifdef TIOCNOTTY
1093                 fd = open(_PATH_TTY, O_RDWR | O_NOCTTY);
1094                 if (fd >= 0) {
1095                         (void) ioctl(fd, TIOCNOTTY, NULL);
1096                         close(fd);
1097                 }
1098 #endif /* TIOCNOTTY */
1099         }
1100         /* Reinitialize the log (because of the fork above). */
1101         log_init(__progname, options.log_level, options.log_facility, log_stderr);
1102
1103         /* Initialize the random number generator. */
1104         arc4random_stir();
1105
1106         /* Chdir to the root directory so that the current disk can be
1107            unmounted if desired. */
1108         chdir("/");
1109
1110         /* ignore SIGPIPE */
1111         signal(SIGPIPE, SIG_IGN);
1112
1113         /* Start listening for a socket, unless started from inetd. */
1114         if (inetd_flag) {
1115                 int s1;
1116                 s1 = dup(0);    /* Make sure descriptors 0, 1, and 2 are in use. */
1117                 dup(s1);
1118                 sock_in = dup(0);
1119                 sock_out = dup(1);
1120                 startup_pipe = -1;
1121                 /*
1122                  * We intentionally do not close the descriptors 0, 1, and 2
1123                  * as our code for setting the descriptors won\'t work if
1124                  * ttyfd happens to be one of those.
1125                  */
1126                 debug("inetd sockets after dupping: %d, %d", sock_in, sock_out);
1127                 if (options.protocol & SSH_PROTO_1)
1128                         generate_ephemeral_server_key();
1129         } else {
1130                 for (ai = options.listen_addrs; ai; ai = ai->ai_next) {
1131                         if (ai->ai_family != AF_INET && ai->ai_family != AF_INET6)
1132                                 continue;
1133                         if (num_listen_socks >= MAX_LISTEN_SOCKS)
1134                                 fatal("Too many listen sockets. "
1135                                     "Enlarge MAX_LISTEN_SOCKS");
1136                         if (getnameinfo(ai->ai_addr, ai->ai_addrlen,
1137                             ntop, sizeof(ntop), strport, sizeof(strport),
1138                             NI_NUMERICHOST|NI_NUMERICSERV) != 0) {
1139                                 error("getnameinfo failed");
1140                                 continue;
1141                         }
1142                         /* Create socket for listening. */
1143                         listen_sock = socket(ai->ai_family, ai->ai_socktype,
1144                             ai->ai_protocol);
1145                         if (listen_sock < 0) {
1146                                 /* kernel may not support ipv6 */
1147                                 verbose("socket: %.100s", strerror(errno));
1148                                 continue;
1149                         }
1150                         if (fcntl(listen_sock, F_SETFL, O_NONBLOCK) < 0) {
1151                                 error("listen_sock O_NONBLOCK: %s", strerror(errno));
1152                                 close(listen_sock);
1153                                 continue;
1154                         }
1155                         /*
1156                          * Set socket options.
1157                          * Allow local port reuse in TIME_WAIT.
1158                          */
1159                         if (setsockopt(listen_sock, SOL_SOCKET, SO_REUSEADDR,
1160                             &on, sizeof(on)) == -1)
1161                                 error("setsockopt SO_REUSEADDR: %s", strerror(errno));
1162
1163                         debug("Bind to port %s on %s.", strport, ntop);
1164
1165                         /* Bind the socket to the desired port. */
1166                         if (bind(listen_sock, ai->ai_addr, ai->ai_addrlen) < 0) {
1167                                 if (!ai->ai_next)
1168                                     error("Bind to port %s on %s failed: %.200s.",
1169                                             strport, ntop, strerror(errno));
1170                                 close(listen_sock);
1171                                 continue;
1172                         }
1173                         listen_socks[num_listen_socks] = listen_sock;
1174                         num_listen_socks++;
1175
1176                         /* Start listening on the port. */
1177                         logit("Server listening on %s port %s.", ntop, strport);
1178                         if (listen(listen_sock, 5) < 0)
1179                                 fatal("listen: %.100s", strerror(errno));
1180
1181                 }
1182                 freeaddrinfo(options.listen_addrs);
1183
1184                 if (!num_listen_socks)
1185                         fatal("Cannot bind any address.");
1186
1187                 if (options.protocol & SSH_PROTO_1)
1188                         generate_ephemeral_server_key();
1189
1190                 /*
1191                  * Arrange to restart on SIGHUP.  The handler needs
1192                  * listen_sock.
1193                  */
1194                 signal(SIGHUP, sighup_handler);
1195
1196                 signal(SIGTERM, sigterm_handler);
1197                 signal(SIGQUIT, sigterm_handler);
1198
1199                 /* Arrange SIGCHLD to be caught. */
1200                 signal(SIGCHLD, main_sigchld_handler);
1201
1202                 /* Write out the pid file after the sigterm handler is setup */
1203                 if (!debug_flag) {
1204                         /*
1205                          * Record our pid in /var/run/sshd.pid to make it
1206                          * easier to kill the correct sshd.  We don't want to
1207                          * do this before the bind above because the bind will
1208                          * fail if there already is a daemon, and this will
1209                          * overwrite any old pid in the file.
1210                          */
1211                         f = fopen(options.pid_file, "wb");
1212                         if (f == NULL) {
1213                                 error("Couldn't create pid file \"%s\": %s",
1214                                     options.pid_file, strerror(errno));
1215                         } else {
1216                                 fprintf(f, "%ld\n", (long) getpid());
1217                                 fclose(f);
1218                         }
1219                 }
1220
1221                 /* setup fd set for listen */
1222                 fdset = NULL;
1223                 maxfd = 0;
1224                 for (i = 0; i < num_listen_socks; i++)
1225                         if (listen_socks[i] > maxfd)
1226                                 maxfd = listen_socks[i];
1227                 /* pipes connected to unauthenticated childs */
1228                 startup_pipes = xmalloc(options.max_startups * sizeof(int));
1229                 for (i = 0; i < options.max_startups; i++)
1230                         startup_pipes[i] = -1;
1231
1232                 /*
1233                  * Stay listening for connections until the system crashes or
1234                  * the daemon is killed with a signal.
1235                  */
1236                 for (;;) {
1237                         if (received_sighup)
1238                                 sighup_restart();
1239                         if (fdset != NULL)
1240                                 xfree(fdset);
1241                         fdsetsz = howmany(maxfd+1, NFDBITS) * sizeof(fd_mask);
1242                         fdset = (fd_set *)xmalloc(fdsetsz);
1243                         memset(fdset, 0, fdsetsz);
1244
1245                         for (i = 0; i < num_listen_socks; i++)
1246                                 FD_SET(listen_socks[i], fdset);
1247                         for (i = 0; i < options.max_startups; i++)
1248                                 if (startup_pipes[i] != -1)
1249                                         FD_SET(startup_pipes[i], fdset);
1250
1251                         /* Wait in select until there is a connection. */
1252                         ret = select(maxfd+1, fdset, NULL, NULL, NULL);
1253                         if (ret < 0 && errno != EINTR)
1254                                 error("select: %.100s", strerror(errno));
1255                         if (received_sigterm) {
1256                                 logit("Received signal %d; terminating.",
1257                                     (int) received_sigterm);
1258                                 close_listen_socks();
1259                                 unlink(options.pid_file);
1260                                 exit(255);
1261                         }
1262                         if (key_used && key_do_regen) {
1263                                 generate_ephemeral_server_key();
1264                                 key_used = 0;
1265                                 key_do_regen = 0;
1266                         }
1267                         if (ret < 0)
1268                                 continue;
1269
1270                         for (i = 0; i < options.max_startups; i++)
1271                                 if (startup_pipes[i] != -1 &&
1272                                     FD_ISSET(startup_pipes[i], fdset)) {
1273                                         /*
1274                                          * the read end of the pipe is ready
1275                                          * if the child has closed the pipe
1276                                          * after successful authentication
1277                                          * or if the child has died
1278                                          */
1279                                         close(startup_pipes[i]);
1280                                         startup_pipes[i] = -1;
1281                                         startups--;
1282                                 }
1283                         for (i = 0; i < num_listen_socks; i++) {
1284                                 if (!FD_ISSET(listen_socks[i], fdset))
1285                                         continue;
1286                                 fromlen = sizeof(from);
1287                                 newsock = accept(listen_socks[i], (struct sockaddr *)&from,
1288                                     &fromlen);
1289                                 if (newsock < 0) {
1290                                         if (errno != EINTR && errno != EWOULDBLOCK)
1291                                                 error("accept: %.100s", strerror(errno));
1292                                         continue;
1293                                 }
1294                                 if (fcntl(newsock, F_SETFL, 0) < 0) {
1295                                         error("newsock del O_NONBLOCK: %s", strerror(errno));
1296                                         close(newsock);
1297                                         continue;
1298                                 }
1299                                 if (drop_connection(startups) == 1) {
1300                                         debug("drop connection #%d", startups);
1301                                         close(newsock);
1302                                         continue;
1303                                 }
1304                                 if (pipe(startup_p) == -1) {
1305                                         close(newsock);
1306                                         continue;
1307                                 }
1308
1309                                 for (j = 0; j < options.max_startups; j++)
1310                                         if (startup_pipes[j] == -1) {
1311                                                 startup_pipes[j] = startup_p[0];
1312                                                 if (maxfd < startup_p[0])
1313                                                         maxfd = startup_p[0];
1314                                                 startups++;
1315                                                 break;
1316                                         }
1317
1318                                 /*
1319                                  * Got connection.  Fork a child to handle it, unless
1320                                  * we are in debugging mode.
1321                                  */
1322                                 if (debug_flag) {
1323                                         /*
1324                                          * In debugging mode.  Close the listening
1325                                          * socket, and start processing the
1326                                          * connection without forking.
1327                                          */
1328                                         debug("Server will not fork when running in debugging mode.");
1329                                         close_listen_socks();
1330                                         sock_in = newsock;
1331                                         sock_out = newsock;
1332                                         startup_pipe = -1;
1333                                         pid = getpid();
1334                                         break;
1335                                 } else {
1336                                         /*
1337                                          * Normal production daemon.  Fork, and have
1338                                          * the child process the connection. The
1339                                          * parent continues listening.
1340                                          */
1341                                         if ((pid = fork()) == 0) {
1342                                                 /*
1343                                                  * Child.  Close the listening and max_startup
1344                                                  * sockets.  Start using the accepted socket.
1345                                                  * Reinitialize logging (since our pid has
1346                                                  * changed).  We break out of the loop to handle
1347                                                  * the connection.
1348                                                  */
1349                                                 startup_pipe = startup_p[1];
1350                                                 close_startup_pipes();
1351                                                 close_listen_socks();
1352                                                 sock_in = newsock;
1353                                                 sock_out = newsock;
1354                                                 log_init(__progname, options.log_level, options.log_facility, log_stderr);
1355                                                 break;
1356                                         }
1357                                 }
1358
1359                                 /* Parent.  Stay in the loop. */
1360                                 if (pid < 0)
1361                                         error("fork: %.100s", strerror(errno));
1362                                 else
1363                                         debug("Forked child %ld.", (long)pid);
1364
1365                                 close(startup_p[1]);
1366
1367                                 /* Mark that the key has been used (it was "given" to the child). */
1368                                 if ((options.protocol & SSH_PROTO_1) &&
1369                                     key_used == 0) {
1370                                         /* Schedule server key regeneration alarm. */
1371                                         mysignal(SIGALRM, key_regeneration_alarm);
1372                                         alarm(options.key_regeneration_time);
1373                                         key_used = 1;
1374                                 }
1375
1376                                 arc4random_stir();
1377
1378                                 /* Close the new socket (the child is now taking care of it). */
1379                                 close(newsock);
1380                         }
1381                         /* child process check (or debug mode) */
1382                         if (num_listen_socks < 0)
1383                                 break;
1384                 }
1385         }
1386
1387         /* This is the child processing a new connection. */
1388
1389         /*
1390          * Create a new session and process group since the 4.4BSD
1391          * setlogin() affects the entire process group.  We don't
1392          * want the child to be able to affect the parent.
1393          */
1394 #if !defined(SSHD_ACQUIRES_CTTY)
1395         /*
1396          * If setsid is called, on some platforms sshd will later acquire a
1397          * controlling terminal which will result in "could not set
1398          * controlling tty" errors.
1399          */
1400         if (!debug_flag && !inetd_flag && setsid() < 0)
1401                 error("setsid: %.100s", strerror(errno));
1402 #endif
1403
1404         /*
1405          * Disable the key regeneration alarm.  We will not regenerate the
1406          * key since we are no longer in a position to give it to anyone. We
1407          * will not restart on SIGHUP since it no longer makes sense.
1408          */
1409         alarm(0);
1410         signal(SIGALRM, SIG_DFL);
1411         signal(SIGHUP, SIG_DFL);
1412         signal(SIGTERM, SIG_DFL);
1413         signal(SIGQUIT, SIG_DFL);
1414         signal(SIGCHLD, SIG_DFL);
1415         signal(SIGINT, SIG_DFL);
1416
1417         /* Set keepalives if requested. */
1418         if (options.keepalives &&
1419             setsockopt(sock_in, SOL_SOCKET, SO_KEEPALIVE, &on,
1420             sizeof(on)) < 0)
1421                 error("setsockopt SO_KEEPALIVE: %.100s", strerror(errno));
1422
1423         /*
1424          * Register our connection.  This turns encryption off because we do
1425          * not have a key.
1426          */
1427         packet_set_connection(sock_in, sock_out);
1428
1429         remote_port = get_remote_port();
1430         remote_ip = get_remote_ipaddr();
1431
1432 #ifdef LIBWRAP
1433         /* Check whether logins are denied from this host. */
1434         {
1435                 struct request_info req;
1436
1437                 request_init(&req, RQ_DAEMON, __progname, RQ_FILE, sock_in, 0);
1438                 fromhost(&req);
1439
1440                 if (!hosts_access(&req)) {
1441                         debug("Connection refused by tcp wrapper");
1442                         refuse(&req);
1443                         /* NOTREACHED */
1444                         fatal("libwrap refuse returns");
1445                 }
1446         }
1447 #endif /* LIBWRAP */
1448
1449         /* Log the connection. */
1450         verbose("Connection from %.500s port %d", remote_ip, remote_port);
1451
1452         /*
1453          * We don\'t want to listen forever unless the other side
1454          * successfully authenticates itself.  So we set up an alarm which is
1455          * cleared after successful authentication.  A limit of zero
1456          * indicates no limit. Note that we don\'t set the alarm in debugging
1457          * mode; it is just annoying to have the server exit just when you
1458          * are about to discover the bug.
1459          */
1460         mysignal(SIGALRM, grace_alarm_handler);
1461         if (!debug_flag)
1462                 alarm(options.login_grace_time);
1463
1464         sshd_exchange_identification(sock_in, sock_out);
1465
1466 #ifdef KRB5
1467         if (!packet_connection_is_ipv4() &&
1468             options.kerberos_authentication) {
1469                 debug("Kerberos Authentication disabled, only available for IPv4.");
1470                 options.kerberos_authentication = 0;
1471         }
1472 #endif
1473
1474         packet_set_nonblocking();
1475
1476         /* prepare buffers to collect authentication messages */
1477         buffer_init(&loginmsg);
1478
1479         if (use_privsep)
1480                 if ((authctxt = privsep_preauth()) != NULL)
1481                         goto authenticated;
1482
1483         /* perform the key exchange */
1484         /* authenticate user and start session */
1485         if (compat20) {
1486                 do_ssh2_kex();
1487                 authctxt = do_authentication2();
1488         } else {
1489                 do_ssh1_kex();
1490                 authctxt = do_authentication();
1491         }
1492         /*
1493          * If we use privilege separation, the unprivileged child transfers
1494          * the current keystate and exits
1495          */
1496         if (use_privsep) {
1497                 mm_send_keystate(pmonitor);
1498                 exit(0);
1499         }
1500
1501  authenticated:
1502         /*
1503          * In privilege separation, we fork another child and prepare
1504          * file descriptor passing.
1505          */
1506         if (use_privsep) {
1507                 privsep_postauth(authctxt);
1508                 /* the monitor process [priv] will not return */
1509                 if (!compat20)
1510                         destroy_sensitive_data();
1511         }
1512
1513         /* Perform session preparation. */
1514         do_authenticated(authctxt);
1515
1516         /* The connection has been terminated. */
1517         verbose("Closing connection to %.100s", remote_ip);
1518
1519 #ifdef USE_PAM
1520         if (options.use_pam)
1521                 finish_pam();
1522 #endif /* USE_PAM */
1523
1524         packet_close();
1525
1526         if (use_privsep)
1527                 mm_terminate();
1528
1529         exit(0);
1530 }
1531
1532 /*
1533  * Decrypt session_key_int using our private server key and private host key
1534  * (key with larger modulus first).
1535  */
1536 int
1537 ssh1_session_key(BIGNUM *session_key_int)
1538 {
1539         int rsafail = 0;
1540
1541         if (BN_cmp(sensitive_data.server_key->rsa->n, sensitive_data.ssh1_host_key->rsa->n) > 0) {
1542                 /* Server key has bigger modulus. */
1543                 if (BN_num_bits(sensitive_data.server_key->rsa->n) <
1544                     BN_num_bits(sensitive_data.ssh1_host_key->rsa->n) + SSH_KEY_BITS_RESERVED) {
1545                         fatal("do_connection: %s: server_key %d < host_key %d + SSH_KEY_BITS_RESERVED %d",
1546                             get_remote_ipaddr(),
1547                             BN_num_bits(sensitive_data.server_key->rsa->n),
1548                             BN_num_bits(sensitive_data.ssh1_host_key->rsa->n),
1549                             SSH_KEY_BITS_RESERVED);
1550                 }
1551                 if (rsa_private_decrypt(session_key_int, session_key_int,
1552                     sensitive_data.server_key->rsa) <= 0)
1553                         rsafail++;
1554                 if (rsa_private_decrypt(session_key_int, session_key_int,
1555                     sensitive_data.ssh1_host_key->rsa) <= 0)
1556                         rsafail++;
1557         } else {
1558                 /* Host key has bigger modulus (or they are equal). */
1559                 if (BN_num_bits(sensitive_data.ssh1_host_key->rsa->n) <
1560                     BN_num_bits(sensitive_data.server_key->rsa->n) + SSH_KEY_BITS_RESERVED) {
1561                         fatal("do_connection: %s: host_key %d < server_key %d + SSH_KEY_BITS_RESERVED %d",
1562                             get_remote_ipaddr(),
1563                             BN_num_bits(sensitive_data.ssh1_host_key->rsa->n),
1564                             BN_num_bits(sensitive_data.server_key->rsa->n),
1565                             SSH_KEY_BITS_RESERVED);
1566                 }
1567                 if (rsa_private_decrypt(session_key_int, session_key_int,
1568                     sensitive_data.ssh1_host_key->rsa) < 0)
1569                         rsafail++;
1570                 if (rsa_private_decrypt(session_key_int, session_key_int,
1571                     sensitive_data.server_key->rsa) < 0)
1572                         rsafail++;
1573         }
1574         return (rsafail);
1575 }
1576 /*
1577  * SSH1 key exchange
1578  */
1579 static void
1580 do_ssh1_kex(void)
1581 {
1582         int i, len;
1583         int rsafail = 0;
1584         BIGNUM *session_key_int;
1585         u_char session_key[SSH_SESSION_KEY_LENGTH];
1586         u_char cookie[8];
1587         u_int cipher_type, auth_mask, protocol_flags;
1588         u_int32_t rnd = 0;
1589
1590         /*
1591          * Generate check bytes that the client must send back in the user
1592          * packet in order for it to be accepted; this is used to defy ip
1593          * spoofing attacks.  Note that this only works against somebody
1594          * doing IP spoofing from a remote machine; any machine on the local
1595          * network can still see outgoing packets and catch the random
1596          * cookie.  This only affects rhosts authentication, and this is one
1597          * of the reasons why it is inherently insecure.
1598          */
1599         for (i = 0; i < 8; i++) {
1600                 if (i % 4 == 0)
1601                         rnd = arc4random();
1602                 cookie[i] = rnd & 0xff;
1603                 rnd >>= 8;
1604         }
1605
1606         /*
1607          * Send our public key.  We include in the packet 64 bits of random
1608          * data that must be matched in the reply in order to prevent IP
1609          * spoofing.
1610          */
1611         packet_start(SSH_SMSG_PUBLIC_KEY);
1612         for (i = 0; i < 8; i++)
1613                 packet_put_char(cookie[i]);
1614
1615         /* Store our public server RSA key. */
1616         packet_put_int(BN_num_bits(sensitive_data.server_key->rsa->n));
1617         packet_put_bignum(sensitive_data.server_key->rsa->e);
1618         packet_put_bignum(sensitive_data.server_key->rsa->n);
1619
1620         /* Store our public host RSA key. */
1621         packet_put_int(BN_num_bits(sensitive_data.ssh1_host_key->rsa->n));
1622         packet_put_bignum(sensitive_data.ssh1_host_key->rsa->e);
1623         packet_put_bignum(sensitive_data.ssh1_host_key->rsa->n);
1624
1625         /* Put protocol flags. */
1626         packet_put_int(SSH_PROTOFLAG_HOST_IN_FWD_OPEN);
1627
1628         /* Declare which ciphers we support. */
1629         packet_put_int(cipher_mask_ssh1(0));
1630
1631         /* Declare supported authentication types. */
1632         auth_mask = 0;
1633         if (options.rhosts_rsa_authentication)
1634                 auth_mask |= 1 << SSH_AUTH_RHOSTS_RSA;
1635         if (options.rsa_authentication)
1636                 auth_mask |= 1 << SSH_AUTH_RSA;
1637 #ifdef KRB5
1638         if (options.kerberos_authentication)
1639                 auth_mask |= 1 << SSH_AUTH_KERBEROS;
1640         if (options.kerberos_tgt_passing)
1641                 auth_mask |= 1 << SSH_PASS_KERBEROS_TGT;
1642 #endif
1643         if (options.challenge_response_authentication == 1)
1644                 auth_mask |= 1 << SSH_AUTH_TIS;
1645         if (options.password_authentication)
1646                 auth_mask |= 1 << SSH_AUTH_PASSWORD;
1647         packet_put_int(auth_mask);
1648
1649         /* Send the packet and wait for it to be sent. */
1650         packet_send();
1651         packet_write_wait();
1652
1653         debug("Sent %d bit server key and %d bit host key.",
1654             BN_num_bits(sensitive_data.server_key->rsa->n),
1655             BN_num_bits(sensitive_data.ssh1_host_key->rsa->n));
1656
1657         /* Read clients reply (cipher type and session key). */
1658         packet_read_expect(SSH_CMSG_SESSION_KEY);
1659
1660         /* Get cipher type and check whether we accept this. */
1661         cipher_type = packet_get_char();
1662
1663         if (!(cipher_mask_ssh1(0) & (1 << cipher_type)))
1664                 packet_disconnect("Warning: client selects unsupported cipher.");
1665
1666         /* Get check bytes from the packet.  These must match those we
1667            sent earlier with the public key packet. */
1668         for (i = 0; i < 8; i++)
1669                 if (cookie[i] != packet_get_char())
1670                         packet_disconnect("IP Spoofing check bytes do not match.");
1671
1672         debug("Encryption type: %.200s", cipher_name(cipher_type));
1673
1674         /* Get the encrypted integer. */
1675         if ((session_key_int = BN_new()) == NULL)
1676                 fatal("do_ssh1_kex: BN_new failed");
1677         packet_get_bignum(session_key_int);
1678
1679         protocol_flags = packet_get_int();
1680         packet_set_protocol_flags(protocol_flags);
1681         packet_check_eom();
1682
1683         /* Decrypt session_key_int using host/server keys */
1684         rsafail = PRIVSEP(ssh1_session_key(session_key_int));
1685
1686         /*
1687          * Extract session key from the decrypted integer.  The key is in the
1688          * least significant 256 bits of the integer; the first byte of the
1689          * key is in the highest bits.
1690          */
1691         if (!rsafail) {
1692                 BN_mask_bits(session_key_int, sizeof(session_key) * 8);
1693                 len = BN_num_bytes(session_key_int);
1694                 if (len < 0 || len > sizeof(session_key)) {
1695                         error("do_connection: bad session key len from %s: "
1696                             "session_key_int %d > sizeof(session_key) %lu",
1697                             get_remote_ipaddr(), len, (u_long)sizeof(session_key));
1698                         rsafail++;
1699                 } else {
1700                         memset(session_key, 0, sizeof(session_key));
1701                         BN_bn2bin(session_key_int,
1702                             session_key + sizeof(session_key) - len);
1703
1704                         compute_session_id(session_id, cookie,
1705                             sensitive_data.ssh1_host_key->rsa->n,
1706                             sensitive_data.server_key->rsa->n);
1707                         /*
1708                          * Xor the first 16 bytes of the session key with the
1709                          * session id.
1710                          */
1711                         for (i = 0; i < 16; i++)
1712                                 session_key[i] ^= session_id[i];
1713                 }
1714         }
1715         if (rsafail) {
1716                 int bytes = BN_num_bytes(session_key_int);
1717                 u_char *buf = xmalloc(bytes);
1718                 MD5_CTX md;
1719
1720                 logit("do_connection: generating a fake encryption key");
1721                 BN_bn2bin(session_key_int, buf);
1722                 MD5_Init(&md);
1723                 MD5_Update(&md, buf, bytes);
1724                 MD5_Update(&md, sensitive_data.ssh1_cookie, SSH_SESSION_KEY_LENGTH);
1725                 MD5_Final(session_key, &md);
1726                 MD5_Init(&md);
1727                 MD5_Update(&md, session_key, 16);
1728                 MD5_Update(&md, buf, bytes);
1729                 MD5_Update(&md, sensitive_data.ssh1_cookie, SSH_SESSION_KEY_LENGTH);
1730                 MD5_Final(session_key + 16, &md);
1731                 memset(buf, 0, bytes);
1732                 xfree(buf);
1733                 for (i = 0; i < 16; i++)
1734                         session_id[i] = session_key[i] ^ session_key[i + 16];
1735         }
1736         /* Destroy the private and public keys. No longer. */
1737         destroy_sensitive_data();
1738
1739         if (use_privsep)
1740                 mm_ssh1_session_id(session_id);
1741
1742         /* Destroy the decrypted integer.  It is no longer needed. */
1743         BN_clear_free(session_key_int);
1744
1745         /* Set the session key.  From this on all communications will be encrypted. */
1746         packet_set_encryption_key(session_key, SSH_SESSION_KEY_LENGTH, cipher_type);
1747
1748         /* Destroy our copy of the session key.  It is no longer needed. */
1749         memset(session_key, 0, sizeof(session_key));
1750
1751         debug("Received session key; encryption turned on.");
1752
1753         /* Send an acknowledgment packet.  Note that this packet is sent encrypted. */
1754         packet_start(SSH_SMSG_SUCCESS);
1755         packet_send();
1756         packet_write_wait();
1757 }
1758
1759 /*
1760  * SSH2 key exchange: diffie-hellman-group1-sha1
1761  */
1762 static void
1763 do_ssh2_kex(void)
1764 {
1765         Kex *kex;
1766
1767         if (options.ciphers != NULL) {
1768                 myproposal[PROPOSAL_ENC_ALGS_CTOS] =
1769                 myproposal[PROPOSAL_ENC_ALGS_STOC] = options.ciphers;
1770         }
1771         myproposal[PROPOSAL_ENC_ALGS_CTOS] =
1772             compat_cipher_proposal(myproposal[PROPOSAL_ENC_ALGS_CTOS]);
1773         myproposal[PROPOSAL_ENC_ALGS_STOC] =
1774             compat_cipher_proposal(myproposal[PROPOSAL_ENC_ALGS_STOC]);
1775
1776         if (options.macs != NULL) {
1777                 myproposal[PROPOSAL_MAC_ALGS_CTOS] =
1778                 myproposal[PROPOSAL_MAC_ALGS_STOC] = options.macs;
1779         }
1780         if (!options.compression) {
1781                 myproposal[PROPOSAL_COMP_ALGS_CTOS] =
1782                 myproposal[PROPOSAL_COMP_ALGS_STOC] = "none";
1783         }
1784         myproposal[PROPOSAL_SERVER_HOST_KEY_ALGS] = list_hostkey_types();
1785
1786         /* start key exchange */
1787         kex = kex_setup(myproposal);
1788         kex->kex[KEX_DH_GRP1_SHA1] = kexdh_server;
1789         kex->kex[KEX_DH_GEX_SHA1] = kexgex_server;
1790         kex->server = 1;
1791         kex->client_version_string=client_version_string;
1792         kex->server_version_string=server_version_string;
1793         kex->load_host_key=&get_hostkey_by_type;
1794         kex->host_key_index=&get_hostkey_index;
1795
1796         xxx_kex = kex;
1797
1798         dispatch_run(DISPATCH_BLOCK, &kex->done, kex);
1799
1800         session_id2 = kex->session_id;
1801         session_id2_len = kex->session_id_len;
1802
1803 #ifdef DEBUG_KEXDH
1804         /* send 1st encrypted/maced/compressed message */
1805         packet_start(SSH2_MSG_IGNORE);
1806         packet_put_cstring("markus");
1807         packet_send();
1808         packet_write_wait();
1809 #endif
1810         debug("KEX done");
1811 }