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  *
  19  * Copyright (c) 2000 Markus Friedl.  All rights reserved.
  20  *
  21  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
  22  * modification, are permitted provided that the following conditions
  23  * are met:
  24  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
  25  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  26  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  27  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
  28  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
  29  *
  30  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE AUTHOR ``AS IS'' AND ANY EXPRESS OR
  31  * IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE IMPLIED WARRANTIES
  32  * OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE ARE DISCLAIMED.
  33  * IN NO EVENT SHALL THE AUTHOR BE LIABLE FOR ANY DIRECT, INDIRECT,
  34  * INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL DAMAGES (INCLUDING, BUT
  35  * NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES; LOSS OF USE,
  36  * DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION) HOWEVER CAUSED AND ON ANY
  37  * THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT LIABILITY, OR TORT
  38  * (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY OUT OF THE USE OF
  39  * THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF SUCH DAMAGE.
  40  */
  41
  42 #include "includes.h"
  43 RCSID("$OpenBSD: sshd.c,v 1.147 2001/01/10 19:43:20 deraadt Exp $");
  44
  45 #include "xmalloc.h"
  46 #include "rsa.h"
  47 #include "ssh.h"
  48 #include "pty.h"
  49 #include "packet.h"
  50 #include "mpaux.h"
  51 #include "servconf.h"
  52 #include "uidswap.h"
  53 #include "compat.h"
  54 #include "buffer.h"
  55
  56 #include "ssh2.h"
  57 #include <openssl/dh.h>
  58 #include <openssl/bn.h>
  59 #include <openssl/hmac.h>
  60 #include "kex.h"
  61 #include <openssl/dsa.h>
  62 #include <openssl/rsa.h>
  63 #include "key.h"
  64 #include "dh.h"
  65
  66 #include "auth.h"
  67 #include "myproposal.h"
  68 #include "authfile.h"
  69
  70 #ifdef LIBWRAP
  71 #include <tcpd.h>
  72 #include <syslog.h>
  73 int allow_severity = LOG_INFO;
  74 int deny_severity = LOG_WARNING;
  75 #endif /* LIBWRAP */
  76
  77 #ifndef O_NOCTTY
  78 #define O_NOCTTY        0
  79 #endif
  80
  81 #ifdef HAVE___PROGNAME
  82 extern char *__progname;
  83 #else
  84 char *__progname;
  85 #endif
  86
  87 /* Server configuration options. */
  88 ServerOptions options;
  89
  90 /* Name of the server configuration file. */
  91 char *config_file_name = SERVER_CONFIG_FILE;
  92
  93 /*
  94  * Flag indicating whether IPv4 or IPv6.  This can be set on the command line.
  95  * Default value is AF_UNSPEC means both IPv4 and IPv6.
  96  */
  97 #ifdef IPV4_DEFAULT
  98 int IPv4or6 = AF_INET;
  99 #else
 100 int IPv4or6 = AF_UNSPEC;
 101 #endif
 102
 103 /*
 104  * Debug mode flag.  This can be set on the command line.  If debug
 105  * mode is enabled, extra debugging output will be sent to the system
 106  * log, the daemon will not go to background, and will exit after processing
 107  * the first connection.
 108  */
 109 int debug_flag = 0;
 110
 111 /* Flag indicating that the daemon is being started from inetd. */
 112 int inetd_flag = 0;
 113
 114 /* Flag indicating that sshd should not detach and become a daemon. */
 115 int no_daemon_flag = 0;
 116
 117 /* debug goes to stderr unless inetd_flag is set */
 118 int log_stderr = 0;
 119
 120 /* Saved arguments to main(). */
 121 char **saved_argv;
 122 int saved_argc;
 123
 124 /*
 125  * The sockets that the server is listening; this is used in the SIGHUP
 126  * signal handler.
 127  */
 128 #define MAX_LISTEN_SOCKS        16
 129 int listen_socks[MAX_LISTEN_SOCKS];
 130 int num_listen_socks = 0;
 131
 132 /*
 133  * the client's version string, passed by sshd2 in compat mode. if != NULL,
 134  * sshd will skip the version-number exchange
 135  */
 136 char *client_version_string = NULL;
 137 char *server_version_string = NULL;
 138
 139 /*
 140  * Any really sensitive data in the application is contained in this
 141  * structure. The idea is that this structure could be locked into memory so
 142  * that the pages do not get written into swap.  However, there are some
 143  * problems. The private key contains BIGNUMs, and we do not (in principle)
 144  * have access to the internals of them, and locking just the structure is
 145  * not very useful.  Currently, memory locking is not implemented.
 146  */
 147 struct {
 148         Key     *server_key;            /* empheral server key */
 149         Key     *ssh1_host_key;         /* ssh1 host key */
 150         Key     **host_keys;            /* all private host keys */
 151         int     have_ssh1_key;
 152         int     have_ssh2_key;
 153 } sensitive_data;
 154
 155 /*
 156  * Flag indicating whether the current session key has been used.  This flag
 157  * is set whenever the key is used, and cleared when the key is regenerated.
 158  */
 159 int key_used = 0;
 160
 161 /* This is set to true when SIGHUP is received. */
 162 int received_sighup = 0;
 163
 164 /* session identifier, used by RSA-auth */
 165 u_char session_id[16];
 166
 167 /* same for ssh2 */
 168 u_char *session_id2 = NULL;
 169 int session_id2_len = 0;
 170
 171 /* record remote hostname or ip */
 172 u_int utmp_len = MAXHOSTNAMELEN;
 173
 174 /* Prototypes for various functions defined later in this file. */
 175 void do_ssh1_kex(void);
 176 void do_ssh2_kex(void);
 177
 178 void ssh_dh1_server(Kex *, Buffer *_kexinit, Buffer *);
 179 void ssh_dhgex_server(Kex *, Buffer *_kexinit, Buffer *);
 180
 181 /*
 182  * Close all listening sockets
 183  */
 184 void
 185 close_listen_socks(void)
 186 {
 187         int i;
 188         for (i = 0; i < num_listen_socks; i++)
 189                 close(listen_socks[i]);
 190         num_listen_socks = -1;
 191 }
 192
 193 /*
 194  * Signal handler for SIGHUP.  Sshd execs itself when it receives SIGHUP;
 195  * the effect is to reread the configuration file (and to regenerate
 196  * the server key).
 197  */
 198 void
 199 sighup_handler(int sig)
 200 {
 201         received_sighup = 1;
 202         signal(SIGHUP, sighup_handler);
 203 }
 204
 205 /*
 206  * Called from the main program after receiving SIGHUP.
 207  * Restarts the server.
 208  */
 209 void
 210 sighup_restart()
 211 {
 212         log("Received SIGHUP; restarting.");
 213         close_listen_socks();
 214         execv(saved_argv[0], saved_argv);
 215         log("RESTART FAILED: av[0]='%.100s', error: %.100s.", saved_argv[0], strerror(errno));
 216         exit(1);
 217 }
 218
 219 /*
 220  * Generic signal handler for terminating signals in the master daemon.
 221  * These close the listen socket; not closing it seems to cause "Address
 222  * already in use" problems on some machines, which is inconvenient.
 223  */
 224 void
 225 sigterm_handler(int sig)
 226 {
 227         log("Received signal %d; terminating.", sig);
 228         close_listen_socks();
 229         unlink(options.pid_file);
 230         exit(255);
 231 }
 232
 233 /*
 234  * SIGCHLD handler.  This is called whenever a child dies.  This will then
 235  * reap any zombies left by exited c.
 236  */
 237 void
 238 main_sigchld_handler(int sig)
 239 {
 240         int save_errno = errno;
 241         int status;
 242
 243         while (waitpid(-1, &status, WNOHANG) > 0)
 244                 ;
 245
 246         signal(SIGCHLD, main_sigchld_handler);
 247         errno = save_errno;
 248 }
 249
 250 /*
 251  * Signal handler for the alarm after the login grace period has expired.
 252  */
 253 void
 254 grace_alarm_handler(int sig)
 255 {
 256         /* Close the connection. */
 257         packet_close();
 258
 259         /* Log error and exit. */
 260         fatal("Timeout before authentication for %s.", get_remote_ipaddr());
 261 }
 262
 263 /*
 264  * Signal handler for the key regeneration alarm.  Note that this
 265  * alarm only occurs in the daemon waiting for connections, and it does not
 266  * do anything with the private key or random state before forking.
 267  * Thus there should be no concurrency control/asynchronous execution
 268  * problems.
 269  * XXX calling log() is not safe from races.
 270  */
 271 void
 272 generate_empheral_server_key(void)
 273 {
 274         log("Generating %s%d bit RSA key.", sensitive_data.server_key ? "new " : "",
 275             options.server_key_bits);
 276         if (sensitive_data.server_key != NULL)
 277                 key_free(sensitive_data.server_key);
 278         sensitive_data.server_key = key_generate(KEY_RSA1, options.server_key_bits);
 279         arc4random_stir();
 280         log("RSA key generation complete.");
 281 }
 282
 283 void
 284 key_regeneration_alarm(int sig)
 285 {
 286         int save_errno = errno;
 287
 288         /* Check if we should generate a new key. */
 289         if (key_used) {
 290                 /* This should really be done in the background. */
 291                 generate_empheral_server_key();
 292                 key_used = 0;
 293         }
 294         /* Reschedule the alarm. */
 295         signal(SIGALRM, key_regeneration_alarm);
 296         alarm(options.key_regeneration_time);
 297         errno = save_errno;
 298 }
 299
 300 void
 301 sshd_exchange_identification(int sock_in, int sock_out)
 302 {
 303         int i, mismatch;
 304         int remote_major, remote_minor;
 305         int major, minor;
 306         char *s;
 307         char buf[256];                  /* Must not be larger than remote_version. */
 308         char remote_version[256];       /* Must be at least as big as buf. */
 309
 310         if ((options.protocol & SSH_PROTO_1) &&
 311             (options.protocol & SSH_PROTO_2)) {
 312                 major = PROTOCOL_MAJOR_1;
 313                 minor = 99;
 314         } else if (options.protocol & SSH_PROTO_2) {
 315                 major = PROTOCOL_MAJOR_2;
 316                 minor = PROTOCOL_MINOR_2;
 317         } else {
 318                 major = PROTOCOL_MAJOR_1;
 319                 minor = PROTOCOL_MINOR_1;
 320         }
 321         snprintf(buf, sizeof buf, "SSH-%d.%d-%.100s\n", major, minor, SSH_VERSION);
 322         server_version_string = xstrdup(buf);
 323
 324         if (client_version_string == NULL) {
 325                 /* Send our protocol version identification. */
 326                 if (atomicio(write, sock_out, server_version_string, strlen(server_version_string))
 327                     != strlen(server_version_string)) {
 328                         log("Could not write ident string to %s.", get_remote_ipaddr());
 329                         fatal_cleanup();
 330                 }
 331
 332                 /* Read other side\'s version identification. */
 333                 for (i = 0; i < sizeof(buf) - 1; i++) {
 334                         if (atomicio(read, sock_in, &buf[i], 1) != 1) {
 335                                 log("Did not receive ident string from %s.", get_remote_ipaddr());
 336                                 fatal_cleanup();
 337                         }
 338                         if (buf[i] == '\r') {
 339                                 buf[i] = '\n';
 340                                 buf[i + 1] = 0;
 341                                 /* Kludge for F-Secure Macintosh < 1.0.2 */
 342                                 if (i == 12 &&
 343                                     strncmp(buf, "SSH-1.5-W1.0", 12) == 0)
 344                                         break;
 345                                 continue;
 346                         }
 347                         if (buf[i] == '\n') {
 348                                 /* buf[i] == '\n' */
 349                                 buf[i + 1] = 0;
 350                                 break;
 351                         }
 352                 }
 353                 buf[sizeof(buf) - 1] = 0;
 354                 client_version_string = xstrdup(buf);
 355         }
 356
 357         /*
 358          * Check that the versions match.  In future this might accept
 359          * several versions and set appropriate flags to handle them.
 360          */
 361         if (sscanf(client_version_string, "SSH-%d.%d-%[^\n]\n",
 362             &remote_major, &remote_minor, remote_version) != 3) {
 363                 s = "Protocol mismatch.\n";
 364                 (void) atomicio(write, sock_out, s, strlen(s));
 365                 close(sock_in);
 366                 close(sock_out);
 367                 log("Bad protocol version identification '%.100s' from %s",
 368                     client_version_string, get_remote_ipaddr());
 369                 fatal_cleanup();
 370         }
 371         debug("Client protocol version %d.%d; client software version %.100s",
 372               remote_major, remote_minor, remote_version);
 373
 374         compat_datafellows(remote_version);
 375
 376         mismatch = 0;
 377         switch(remote_major) {
 378         case 1:
 379                 if (remote_minor == 99) {
 380                         if (options.protocol & SSH_PROTO_2)
 381                                 enable_compat20();
 382                         else
 383                                 mismatch = 1;
 384                         break;
 385                 }
 386                 if (!(options.protocol & SSH_PROTO_1)) {
 387                         mismatch = 1;
 388                         break;
 389                 }
 390                 if (remote_minor < 3) {
 391                         packet_disconnect("Your ssh version is too old and "
 392                             "is no longer supported.  Please install a newer version.");
 393                 } else if (remote_minor == 3) {
 394                         /* note that this disables agent-forwarding */
 395                         enable_compat13();
 396                 }
 397                 break;
 398         case 2:
 399                 if (options.protocol & SSH_PROTO_2) {
 400                         enable_compat20();
 401                         break;
 402                 }
 403                 /* FALLTHROUGH */
 404         default:
 405                 mismatch = 1;
 406                 break;
 407         }
 408         chop(server_version_string);
 409         chop(client_version_string);
 410         debug("Local version string %.200s", server_version_string);
 411
 412         if (mismatch) {
 413                 s = "Protocol major versions differ.\n";
 414                 (void) atomicio(write, sock_out, s, strlen(s));
 415                 close(sock_in);
 416                 close(sock_out);
 417                 log("Protocol major versions differ for %s: %.200s vs. %.200s",
 418                     get_remote_ipaddr(),
 419                     server_version_string, client_version_string);
 420                 fatal_cleanup();
 421         }
 422         if (compat20)
 423                 packet_set_ssh2_format();
 424 }
 425
 426
 427 /* Destroy the host and server keys.  They will no longer be needed. */
 428 void
 429 destroy_sensitive_data(void)
 430 {
 431         int i;
 432
 433         if (sensitive_data.server_key) {
 434                 key_free(sensitive_data.server_key);
 435                 sensitive_data.server_key = NULL;
 436         }
 437         for(i = 0; i < options.num_host_key_files; i++) {
 438                 if (sensitive_data.host_keys[i]) {
 439                         key_free(sensitive_data.host_keys[i]);
 440                         sensitive_data.host_keys[i] = NULL;
 441                 }
 442         }
 443         sensitive_data.ssh1_host_key = NULL;
 444 }
 445 Key *
 446 load_private_key_autodetect(const char *filename)
 447 {
 448         struct stat st;
 449         int type;
 450         Key *public, *private;
 451
 452         if (stat(filename, &st) < 0) {
 453                 perror(filename);
 454                 return NULL;
 455         }
 456         /*
 457          * try to load the public key. right now this only works for RSA1,
 458          * since SSH2 keys are fully encrypted
 459          */
 460         type = KEY_RSA1;
 461         public = key_new(type);
 462         if (!load_public_key(filename, public, NULL)) {
 463                 /* ok, so we will assume this is 'some' key */
 464                 type = KEY_UNSPEC;
 465         }
 466         key_free(public);
 467
 468         /* Ok, try key with empty passphrase */
 469         private = key_new(type);
 470         if (load_private_key(filename, "", private, NULL)) {
 471                 debug("load_private_key_autodetect: type %d %s",
 472                     private->type, key_type(private));
 473                 return private;
 474         }
 475         key_free(private);
 476         return NULL;
 477 }
 478
 479 char *
 480 list_hostkey_types(void)
 481 {
 482         static char buf[1024];
 483         int i;
 484         buf[0] = '\0';
 485         for(i = 0; i < options.num_host_key_files; i++) {
 486                 Key *key = sensitive_data.host_keys[i];
 487                 if (key == NULL)
 488                         continue;
 489                 switch(key->type) {
 490                 case KEY_RSA:
 491                 case KEY_DSA:
 492                         strlcat(buf, key_ssh_name(key), sizeof buf);
 493                         strlcat(buf, ",", sizeof buf);
 494                         break;
 495                 }
 496         }
 497         i = strlen(buf);
 498         if (i > 0 && buf[i-1] == ',')
 499                 buf[i-1] = '\0';
 500         debug("list_hostkey_types: %s", buf);
 501         return buf;
 502 }
 503
 504 Key *
 505 get_hostkey_by_type(int type)
 506 {
 507         int i;
 508         for(i = 0; i < options.num_host_key_files; i++) {
 509                 Key *key = sensitive_data.host_keys[i];
 510                 if (key != NULL && key->type == type)
 511                         return key;
 512         }
 513         return NULL;
 514 }
 515
 516 /*
 517  * returns 1 if connection should be dropped, 0 otherwise.
 518  * dropping starts at connection #max_startups_begin with a probability
 519  * of (max_startups_rate/100). the probability increases linearly until
 520  * all connections are dropped for startups > max_startups
 521  */
 522 int
 523 drop_connection(int startups)
 524 {
 525         double p, r;
 526
 527         if (startups < options.max_startups_begin)
 528                 return 0;
 529         if (startups >= options.max_startups)
 530                 return 1;
 531         if (options.max_startups_rate == 100)
 532                 return 1;
 533
 534         p  = 100 - options.max_startups_rate;
 535         p *= startups - options.max_startups_begin;
 536         p /= (double) (options.max_startups - options.max_startups_begin);
 537         p += options.max_startups_rate;
 538         p /= 100.0;
 539         r = arc4random() / (double) UINT_MAX;
 540
 541         debug("drop_connection: p %g, r %g", p, r);
 542         return (r < p) ? 1 : 0;
 543 }
 544
 545 int *startup_pipes = NULL;      /* options.max_startup sized array of fd ints */
 546 int startup_pipe;               /* in child */
 547
 548 /*
 549  * Main program for the daemon.
 550  */
 551 int
 552 main(int ac, char **av)
 553 {
 554         extern char *optarg;
 555         extern int optind;
 556         int opt, sock_in = 0, sock_out = 0, newsock, j, i, fdsetsz, on = 1;
 557         pid_t pid;
 558         socklen_t fromlen;
 559         int silent = 0;
 560         fd_set *fdset;
 561         struct sockaddr_storage from;
 562         const char *remote_ip;
 563         int remote_port;
 564         FILE *f;
 565         struct linger linger;
 566         struct addrinfo *ai;
 567         char ntop[NI_MAXHOST], strport[NI_MAXSERV];
 568         int listen_sock, maxfd;
 569         int startup_p[2];
 570         int startups = 0;
 571
 572         __progname = get_progname(av[0]);
 573         init_rng();
 574
 575         /* Save argv. */
 576         saved_argc = ac;
 577         saved_argv = av;
 578
 579         /* Initialize configuration options to their default values. */
 580         initialize_server_options(&options);
 581
 582         /* Parse command-line arguments. */
 583         while ((opt = getopt(ac, av, "f:p:b:k:h:g:V:u:dDiqQ46")) != EOF) {
 584                 switch (opt) {
 585                 case '4':
 586                         IPv4or6 = AF_INET;
 587                         break;
 588                 case '6':
 589                         IPv4or6 = AF_INET6;
 590                         break;
 591                 case 'f':
 592                         config_file_name = optarg;
 593                         break;
 594                 case 'd':
 595                         if (0 == debug_flag) {
 596                                 debug_flag = 1;
 597                                 options.log_level = SYSLOG_LEVEL_DEBUG1;
 598                         } else if (options.log_level < SYSLOG_LEVEL_DEBUG3) {
 599                                 options.log_level++;
 600                         } else {
 601                                 fprintf(stderr, "Too high debugging level.\n");
 602                                 exit(1);
 603                         }
 604                         break;
 605                 case 'D':
 606                         no_daemon_flag = 1;
 607                         break;
 608                 case 'i':
 609                         inetd_flag = 1;
 610                         break;
 611                 case 'Q':
 612                         silent = 1;
 613                         break;
 614                 case 'q':
 615                         options.log_level = SYSLOG_LEVEL_QUIET;
 616                         break;
 617                 case 'b':
 618                         options.server_key_bits = atoi(optarg);
 619                         break;
 620                 case 'p':
 621                         options.ports_from_cmdline = 1;
 622                         if (options.num_ports >= MAX_PORTS) {
 623                                 fprintf(stderr, "too many ports.\n");
 624                                 exit(1);
 625                         }
 626                         options.ports[options.num_ports++] = atoi(optarg);
 627                         break;
 628                 case 'g':
 629                         options.login_grace_time = atoi(optarg);
 630                         break;
 631                 case 'k':
 632                         options.key_regeneration_time = atoi(optarg);
 633                         break;
 634                 case 'h':
 635                         if (options.num_host_key_files >= MAX_HOSTKEYS) {
 636                                 fprintf(stderr, "too many host keys.\n");
 637                                 exit(1);
 638                         }
 639                         options.host_key_files[options.num_host_key_files++] = optarg;
 640                         break;
 641                 case 'V':
 642                         client_version_string = optarg;
 643                         /* only makes sense with inetd_flag, i.e. no listen() */
 644                         inetd_flag = 1;
 645                         break;
 646                 case 'u':
 647                         utmp_len = atoi(optarg);
 648                         break;
 649                 case '?':
 650                 default:
 651                         fprintf(stderr, "sshd version %s\n", SSH_VERSION);
 652                         fprintf(stderr, "Usage: %s [options]\n", __progname);
 653                         fprintf(stderr, "Options:\n");
 654                         fprintf(stderr, "  -f file    Configuration file (default %s)\n", SERVER_CONFIG_FILE);
 655                         fprintf(stderr, "  -d         Debugging mode (multiple -d means more debugging)\n");
 656                         fprintf(stderr, "  -i         Started from inetd\n");
 657                         fprintf(stderr, "  -D         Do not fork into daemon mode\n");
 658                         fprintf(stderr, "  -q         Quiet (no logging)\n");
 659                         fprintf(stderr, "  -p port    Listen on the specified port (default: 22)\n");
 660                         fprintf(stderr, "  -k seconds Regenerate server key every this many seconds (default: 3600)\n");
 661                         fprintf(stderr, "  -g seconds Grace period for authentication (default: 600)\n");
 662                         fprintf(stderr, "  -b bits    Size of server RSA key (default: 768 bits)\n");
 663                         fprintf(stderr, "  -h file    File from which to read host key (default: %s)\n",
 664                             HOST_KEY_FILE);
 665                         fprintf(stderr, "  -u len     Maximum hostname length for utmp recording\n");
 666                         fprintf(stderr, "  -4         Use IPv4 only\n");
 667                         fprintf(stderr, "  -6         Use IPv6 only\n");
 668                         exit(1);
 669                 }
 670         }
 671
 672         /*
 673          * Force logging to stderr until we have loaded the private host
 674          * key (unless started from inetd)
 675          */
 676         log_init(__progname,
 677             options.log_level == -1 ? SYSLOG_LEVEL_NOTICE : options.log_level,
 678             options.log_facility == -1 ? SYSLOG_FACILITY_AUTH : options.log_facility,
 679             !silent && !inetd_flag);
 680
 681         /* Read server configuration options from the configuration file. */
 682         read_server_config(&options, config_file_name);
 683
 684         /* Fill in default values for those options not explicitly set. */
 685         fill_default_server_options(&options);
 686
 687         /* Check that there are no remaining arguments. */
 688         if (optind < ac) {
 689                 fprintf(stderr, "Extra argument %s.\n", av[optind]);
 690                 exit(1);
 691         }
 692
 693         debug("sshd version %.100s", SSH_VERSION);
 694
 695         /* load private host keys */
 696         sensitive_data.host_keys = xmalloc(options.num_host_key_files*sizeof(Key*));
 697         for(i = 0; i < options.num_host_key_files; i++)
 698                 sensitive_data.host_keys[i] = NULL;
 699         sensitive_data.server_key = NULL;
 700         sensitive_data.ssh1_host_key = NULL;
 701         sensitive_data.have_ssh1_key = 0;
 702         sensitive_data.have_ssh2_key = 0;
 703
 704         for(i = 0; i < options.num_host_key_files; i++) {
 705                 Key *key = load_private_key_autodetect(options.host_key_files[i]);
 706                 if (key == NULL) {
 707                         error("Could not load host key: %.200s: %.100s",
 708                             options.host_key_files[i], strerror(errno));
 709                         continue;
 710                 }
 711                 switch(key->type){
 712                 case KEY_RSA1:
 713                         sensitive_data.ssh1_host_key = key;
 714                         sensitive_data.have_ssh1_key = 1;
 715                         break;
 716                 case KEY_RSA:
 717                 case KEY_DSA:
 718                         sensitive_data.have_ssh2_key = 1;
 719                         break;
 720                 }
 721                 sensitive_data.host_keys[i] = key;
 722         }
 723         if ((options.protocol & SSH_PROTO_1) && !sensitive_data.have_ssh1_key) {
 724                 log("Disabling protocol version 1. Could not load host key");
 725                 options.protocol &= ~SSH_PROTO_1;
 726         }
 727         if ((options.protocol & SSH_PROTO_2) && !sensitive_data.have_ssh2_key) {
 728                 log("Disabling protocol version 2. Could not load host key");
 729                 options.protocol &= ~SSH_PROTO_2;
 730         }
 731         if (! options.protocol & (SSH_PROTO_1|SSH_PROTO_2)) {
 732                 if (silent == 0)
 733                         fprintf(stderr, "sshd: no hostkeys available -- exiting.\n");
 734                 log("sshd: no hostkeys available -- exiting.\n");
 735                 exit(1);
 736         }
 737
 738         /* Check certain values for sanity. */
 739         if (options.protocol & SSH_PROTO_1) {
 740                 if (options.server_key_bits < 512 ||
 741                     options.server_key_bits > 32768) {
 742                         fprintf(stderr, "Bad server key size.\n");
 743                         exit(1);
 744                 }
 745                 /*
 746                  * Check that server and host key lengths differ sufficiently. This
 747                  * is necessary to make double encryption work with rsaref. Oh, I
 748                  * hate software patents. I dont know if this can go? Niels
 749                  */
 750                 if (options.server_key_bits >
 751                     BN_num_bits(sensitive_data.ssh1_host_key->rsa->n) - SSH_KEY_BITS_RESERVED &&
 752                     options.server_key_bits <
 753                     BN_num_bits(sensitive_data.ssh1_host_key->rsa->n) + SSH_KEY_BITS_RESERVED) {
 754                         options.server_key_bits =
 755                             BN_num_bits(sensitive_data.ssh1_host_key->rsa->n) + SSH_KEY_BITS_RESERVED;
 756                         debug("Forcing server key to %d bits to make it differ from host key.",
 757                             options.server_key_bits);
 758                 }
 759         }
 760
 761 #ifdef HAVE_SCO_PROTECTED_PW
 762         (void) set_auth_parameters(ac, av);
 763 #endif
 764
 765         /* Initialize the log (it is reinitialized below in case we forked). */
 766         if (debug_flag && !inetd_flag)
 767                 log_stderr = 1;
 768         log_init(__progname, options.log_level, options.log_facility, log_stderr);
 769
 770         /*
 771          * If not in debugging mode, and not started from inetd, disconnect
 772          * from the controlling terminal, and fork.  The original process
 773          * exits.
 774          */
 775         if (!(debug_flag || inetd_flag || no_daemon_flag)) {
 776 #ifdef TIOCNOTTY
 777                 int fd;
 778 #endif /* TIOCNOTTY */
 779                 if (daemon(0, 0) < 0)
 780                         fatal("daemon() failed: %.200s", strerror(errno));
 781
 782                 /* Disconnect from the controlling tty. */
 783 #ifdef TIOCNOTTY
 784                 fd = open("/dev/tty", O_RDWR | O_NOCTTY);
 785                 if (fd >= 0) {
 786                         (void) ioctl(fd, TIOCNOTTY, NULL);
 787                         close(fd);
 788                 }
 789 #endif /* TIOCNOTTY */
 790         }
 791         /* Reinitialize the log (because of the fork above). */
 792         log_init(__progname, options.log_level, options.log_facility, log_stderr);
 793
 794         /* Initialize the random number generator. */
 795         arc4random_stir();
 796
 797         /* Chdir to the root directory so that the current disk can be
 798            unmounted if desired. */
 799         chdir("/");
 800
 801         /* Start listening for a socket, unless started from inetd. */
 802         if (inetd_flag) {
 803                 int s1, s2;
 804                 s1 = dup(0);    /* Make sure descriptors 0, 1, and 2 are in use. */
 805                 s2 = dup(s1);
 806                 sock_in = dup(0);
 807                 sock_out = dup(1);
 808                 startup_pipe = -1;
 809                 /*
 810                  * We intentionally do not close the descriptors 0, 1, and 2
 811                  * as our code for setting the descriptors won\'t work if
 812                  * ttyfd happens to be one of those.
 813                  */
 814                 debug("inetd sockets after dupping: %d, %d", sock_in, sock_out);
 815                 if (options.protocol & SSH_PROTO_1)
 816                         generate_empheral_server_key();
 817         } else {
 818                 for (ai = options.listen_addrs; ai; ai = ai->ai_next) {
 819                         if (ai->ai_family != AF_INET && ai->ai_family != AF_INET6)
 820                                 continue;
 821                         if (num_listen_socks >= MAX_LISTEN_SOCKS)
 822                                 fatal("Too many listen sockets. "
 823                                     "Enlarge MAX_LISTEN_SOCKS");
 824                         if (getnameinfo(ai->ai_addr, ai->ai_addrlen,
 825                             ntop, sizeof(ntop), strport, sizeof(strport),
 826                             NI_NUMERICHOST|NI_NUMERICSERV) != 0) {
 827                                 error("getnameinfo failed");
 828                                 continue;
 829                         }
 830                         /* Create socket for listening. */
 831                         listen_sock = socket(ai->ai_family, SOCK_STREAM, 0);
 832                         if (listen_sock < 0) {
 833                                 /* kernel may not support ipv6 */
 834                                 verbose("socket: %.100s", strerror(errno));
 835                                 continue;
 836                         }
 837                         if (fcntl(listen_sock, F_SETFL, O_NONBLOCK) < 0) {
 838                                 error("listen_sock O_NONBLOCK: %s", strerror(errno));
 839                                 close(listen_sock);
 840                                 continue;
 841                         }
 842                         /*
 843                          * Set socket options.  We try to make the port
 844                          * reusable and have it close as fast as possible
 845                          * without waiting in unnecessary wait states on
 846                          * close.
 847                          */
 848                         setsockopt(listen_sock, SOL_SOCKET, SO_REUSEADDR,
 849                             (void *) &on, sizeof(on));
 850                         linger.l_onoff = 1;
 851                         linger.l_linger = 5;
 852                         setsockopt(listen_sock, SOL_SOCKET, SO_LINGER,
 853                             (void *) &linger, sizeof(linger));
 854
 855                         debug("Bind to port %s on %s.", strport, ntop);
 856
 857                         /* Bind the socket to the desired port. */
 858                         if ((bind(listen_sock, ai->ai_addr, ai->ai_addrlen) < 0) &&
 859                                  (!ai->ai_next)) {
 860                                 error("Bind to port %s on %s failed: %.200s.",
 861                                     strport, ntop, strerror(errno));
 862                                 close(listen_sock);
 863                                 continue;
 864                         }
 865                         listen_socks[num_listen_socks] = listen_sock;
 866                         num_listen_socks++;
 867
 868                         /* Start listening on the port. */
 869                         log("Server listening on %s port %s.", ntop, strport);
 870                         if (listen(listen_sock, 5) < 0)
 871                                 fatal("listen: %.100s", strerror(errno));
 872
 873                 }
 874                 freeaddrinfo(options.listen_addrs);
 875
 876                 if (!num_listen_socks)
 877                         fatal("Cannot bind any address.");
 878
 879                 if (!debug_flag) {
 880                         /*
 881                          * Record our pid in /var/run/sshd.pid to make it
 882                          * easier to kill the correct sshd.  We don't want to
 883                          * do this before the bind above because the bind will
 884                          * fail if there already is a daemon, and this will
 885                          * overwrite any old pid in the file.
 886                          */
 887                         f = fopen(options.pid_file, "wb");
 888                         if (f) {
 889                                 fprintf(f, "%u\n", (u_int) getpid());
 890                                 fclose(f);
 891                         }
 892                 }
 893                 if (options.protocol & SSH_PROTO_1) {
 894                         generate_empheral_server_key();
 895
 896                         /* Schedule server key regeneration alarm. */
 897                         signal(SIGALRM, key_regeneration_alarm);
 898                         alarm(options.key_regeneration_time);
 899                 }
 900
 901                 /* Arrange to restart on SIGHUP.  The handler needs listen_sock. */
 902                 signal(SIGHUP, sighup_handler);
 903
 904                 signal(SIGTERM, sigterm_handler);
 905                 signal(SIGQUIT, sigterm_handler);
 906
 907                 /* Arrange SIGCHLD to be caught. */
 908                 signal(SIGCHLD, main_sigchld_handler);
 909
 910                 /* setup fd set for listen */
 911                 fdset = NULL;
 912                 maxfd = 0;
 913                 for (i = 0; i < num_listen_socks; i++)
 914                         if (listen_socks[i] > maxfd)
 915                                 maxfd = listen_socks[i];
 916                 /* pipes connected to unauthenticated childs */
 917                 startup_pipes = xmalloc(options.max_startups * sizeof(int));
 918                 for (i = 0; i < options.max_startups; i++)
 919                         startup_pipes[i] = -1;
 920
 921                 /*
 922                  * Stay listening for connections until the system crashes or
 923                  * the daemon is killed with a signal.
 924                  */
 925                 for (;;) {
 926                         if (received_sighup)
 927                                 sighup_restart();
 928                         if (fdset != NULL)
 929                                 xfree(fdset);
 930                         fdsetsz = howmany(maxfd, NFDBITS) * sizeof(fd_mask);
 931                         fdset = (fd_set *)xmalloc(fdsetsz);
 932                         memset(fdset, 0, fdsetsz);
 933
 934                         for (i = 0; i < num_listen_socks; i++)
 935                                 FD_SET(listen_socks[i], fdset);
 936                         for (i = 0; i < options.max_startups; i++)
 937                                 if (startup_pipes[i] != -1)
 938                                         FD_SET(startup_pipes[i], fdset);
 939
 940                         /* Wait in select until there is a connection. */
 941                         if (select(maxfd + 1, fdset, NULL, NULL, NULL) < 0) {
 942                                 if (errno != EINTR)
 943                                         error("select: %.100s", strerror(errno));
 944                                 continue;
 945                         }
 946                         for (i = 0; i < options.max_startups; i++)
 947                                 if (startup_pipes[i] != -1 &&
 948                                     FD_ISSET(startup_pipes[i], fdset)) {
 949                                         /*
 950                                          * the read end of the pipe is ready
 951                                          * if the child has closed the pipe
 952                                          * after successful authentication
 953                                          * or if the child has died
 954                                          */
 955                                         close(startup_pipes[i]);
 956                                         startup_pipes[i] = -1;
 957                                         startups--;
 958                                 }
 959                         for (i = 0; i < num_listen_socks; i++) {
 960                                 if (!FD_ISSET(listen_socks[i], fdset))
 961                                         continue;
 962                                 fromlen = sizeof(from);
 963                                 newsock = accept(listen_socks[i], (struct sockaddr *)&from,
 964                                     &fromlen);
 965                                 if (newsock < 0) {
 966                                         if (errno != EINTR && errno != EWOULDBLOCK)
 967                                                 error("accept: %.100s", strerror(errno));
 968                                         continue;
 969                                 }
 970                                 if (fcntl(newsock, F_SETFL, 0) < 0) {
 971                                         error("newsock del O_NONBLOCK: %s", strerror(errno));
 972                                         continue;
 973                                 }
 974                                 if (drop_connection(startups) == 1) {
 975                                         debug("drop connection #%d", startups);
 976                                         close(newsock);
 977                                         continue;
 978                                 }
 979                                 if (pipe(startup_p) == -1) {
 980                                         close(newsock);
 981                                         continue;
 982                                 }
 983
 984                                 for (j = 0; j < options.max_startups; j++)
 985                                         if (startup_pipes[j] == -1) {
 986                                                 startup_pipes[j] = startup_p[0];
 987                                                 if (maxfd < startup_p[0])
 988                                                         maxfd = startup_p[0];
 989                                                 startups++;
 990                                                 break;
 991                                         }
 992
 993                                 /*
 994                                  * Got connection.  Fork a child to handle it, unless
 995                                  * we are in debugging mode.
 996                                  */
 997                                 if (debug_flag) {
 998                                         /*
 999                                          * In debugging mode.  Close the listening
1000                                          * socket, and start processing the
1001                                          * connection without forking.
1002                                          */
1003                                         debug("Server will not fork when running in debugging mode.");
1004                                         close_listen_socks();
1005                                         sock_in = newsock;
1006                                         sock_out = newsock;
1007                                         startup_pipe = -1;
1008                                         pid = getpid();
1009                                         break;
1010                                 } else {
1011                                         /*
1012                                          * Normal production daemon.  Fork, and have
1013                                          * the child process the connection. The
1014                                          * parent continues listening.
1015                                          */
1016                                         if ((pid = fork()) == 0) {
1017                                                 /*
1018                                                  * Child.  Close the listening and max_startup
1019                                                  * sockets.  Start using the accepted socket.
1020                                                  * Reinitialize logging (since our pid has
1021                                                  * changed).  We break out of the loop to handle
1022                                                  * the connection.
1023                                                  */
1024                                                 startup_pipe = startup_p[1];
1025                                                 for (j = 0; j < options.max_startups; j++)
1026                                                         if (startup_pipes[j] != -1)
1027                                                                 close(startup_pipes[j]);
1028                                                 close_listen_socks();
1029                                                 sock_in = newsock;
1030                                                 sock_out = newsock;
1031                                                 log_init(__progname, options.log_level, options.log_facility, log_stderr);
1032                                                 break;
1033                                         }
1034                                 }
1035
1036                                 /* Parent.  Stay in the loop. */
1037                                 if (pid < 0)
1038                                         error("fork: %.100s", strerror(errno));
1039                                 else
1040                                         debug("Forked child %d.", pid);
1041
1042                                 close(startup_p[1]);
1043
1044                                 /* Mark that the key has been used (it was "given" to the child). */
1045                                 key_used = 1;
1046
1047                                 arc4random_stir();
1048
1049                                 /* Close the new socket (the child is now taking care of it). */
1050                                 close(newsock);
1051                         }
1052                         /* child process check (or debug mode) */
1053                         if (num_listen_socks < 0)
1054                                 break;
1055                 }
1056         }
1057
1058         /* This is the child processing a new connection. */
1059
1060         /*
1061          * Disable the key regeneration alarm.  We will not regenerate the
1062          * key since we are no longer in a position to give it to anyone. We
1063          * will not restart on SIGHUP since it no longer makes sense.
1064          */
1065         alarm(0);
1066         signal(SIGALRM, SIG_DFL);
1067         signal(SIGHUP, SIG_DFL);
1068         signal(SIGTERM, SIG_DFL);
1069         signal(SIGQUIT, SIG_DFL);
1070         signal(SIGCHLD, SIG_DFL);
1071         signal(SIGINT, SIG_DFL);
1072
1073         /*
1074          * Set socket options for the connection.  We want the socket to
1075          * close as fast as possible without waiting for anything.  If the
1076          * connection is not a socket, these will do nothing.
1077          */
1078         /* setsockopt(sock_in, SOL_SOCKET, SO_REUSEADDR, (void *)&on, sizeof(on)); */
1079         linger.l_onoff = 1;
1080         linger.l_linger = 5;
1081         setsockopt(sock_in, SOL_SOCKET, SO_LINGER, (void *) &linger, sizeof(linger));
1082
1083         /*
1084          * Register our connection.  This turns encryption off because we do
1085          * not have a key.
1086          */
1087         packet_set_connection(sock_in, sock_out);
1088
1089         remote_port = get_remote_port();
1090         remote_ip = get_remote_ipaddr();
1091
1092         /* Check whether logins are denied from this host. */
1093 #ifdef LIBWRAP
1094         /* XXX LIBWRAP noes not know about IPv6 */
1095         {
1096                 struct request_info req;
1097
1098                 request_init(&req, RQ_DAEMON, __progname, RQ_FILE, sock_in, NULL);
1099                 fromhost(&req);
1100
1101                 if (!hosts_access(&req)) {
1102                         close(sock_in);
1103                         close(sock_out);
1104                         refuse(&req);
1105                 }
1106 /*XXX IPv6 verbose("Connection from %.500s port %d", eval_client(&req), remote_port); */
1107         }
1108 #endif /* LIBWRAP */
1109         /* Log the connection. */
1110         verbose("Connection from %.500s port %d", remote_ip, remote_port);
1111
1112         /*
1113          * We don\'t want to listen forever unless the other side
1114          * successfully authenticates itself.  So we set up an alarm which is
1115          * cleared after successful authentication.  A limit of zero
1116          * indicates no limit. Note that we don\'t set the alarm in debugging
1117          * mode; it is just annoying to have the server exit just when you
1118          * are about to discover the bug.
1119          */
1120         signal(SIGALRM, grace_alarm_handler);
1121         if (!debug_flag)
1122                 alarm(options.login_grace_time);
1123
1124         sshd_exchange_identification(sock_in, sock_out);
1125         /*
1126          * Check that the connection comes from a privileged port.
1127          * Rhosts-Authentication only makes sense from priviledged
1128          * programs.  Of course, if the intruder has root access on his local
1129          * machine, he can connect from any port.  So do not use these
1130          * authentication methods from machines that you do not trust.
1131          */
1132         if (remote_port >= IPPORT_RESERVED ||
1133             remote_port < IPPORT_RESERVED / 2) {
1134                 debug("Rhosts Authentication disabled, "
1135                     "originating port not trusted.");
1136                 options.rhosts_authentication = 0;
1137         }
1138 #ifdef KRB4
1139         if (!packet_connection_is_ipv4() &&
1140             options.kerberos_authentication) {
1141                 debug("Kerberos Authentication disabled, only available for IPv4.");
1142                 options.kerberos_authentication = 0;
1143         }
1144 #endif /* KRB4 */
1145
1146         packet_set_nonblocking();
1147
1148         /* perform the key exchange */
1149         /* authenticate user and start session */
1150         if (compat20) {
1151                 do_ssh2_kex();
1152                 do_authentication2();
1153         } else {
1154                 do_ssh1_kex();
1155                 do_authentication();
1156         }
1157
1158 #ifdef KRB4
1159         /* Cleanup user's ticket cache file. */
1160         if (options.kerberos_ticket_cleanup)
1161                 (void) dest_tkt();
1162 #endif /* KRB4 */
1163
1164         /* The connection has been terminated. */
1165         verbose("Closing connection to %.100s", remote_ip);
1166
1167 #ifdef USE_PAM
1168         finish_pam();
1169 #endif /* USE_PAM */
1170
1171         packet_close();
1172         exit(0);
1173 }
1174
1175 /*
1176  * SSH1 key exchange
1177  */
1178 void
1179 do_ssh1_kex(void)
1180 {
1181         int i, len;
1182         int plen, slen;
1183         BIGNUM *session_key_int;
1184         u_char session_key[SSH_SESSION_KEY_LENGTH];
1185         u_char cookie[8];
1186         u_int cipher_type, auth_mask, protocol_flags;
1187         u_int32_t rand = 0;
1188
1189         /*
1190          * Generate check bytes that the client must send back in the user
1191          * packet in order for it to be accepted; this is used to defy ip
1192          * spoofing attacks.  Note that this only works against somebody
1193          * doing IP spoofing from a remote machine; any machine on the local
1194          * network can still see outgoing packets and catch the random
1195          * cookie.  This only affects rhosts authentication, and this is one
1196          * of the reasons why it is inherently insecure.
1197          */
1198         for (i = 0; i < 8; i++) {
1199                 if (i % 4 == 0)
1200                         rand = arc4random();
1201                 cookie[i] = rand & 0xff;
1202                 rand >>= 8;
1203         }
1204
1205         /*
1206          * Send our public key.  We include in the packet 64 bits of random
1207          * data that must be matched in the reply in order to prevent IP
1208          * spoofing.
1209          */
1210         packet_start(SSH_SMSG_PUBLIC_KEY);
1211         for (i = 0; i < 8; i++)
1212                 packet_put_char(cookie[i]);
1213
1214         /* Store our public server RSA key. */
1215         packet_put_int(BN_num_bits(sensitive_data.server_key->rsa->n));
1216         packet_put_bignum(sensitive_data.server_key->rsa->e);
1217         packet_put_bignum(sensitive_data.server_key->rsa->n);
1218
1219         /* Store our public host RSA key. */
1220         packet_put_int(BN_num_bits(sensitive_data.ssh1_host_key->rsa->n));
1221         packet_put_bignum(sensitive_data.ssh1_host_key->rsa->e);
1222         packet_put_bignum(sensitive_data.ssh1_host_key->rsa->n);
1223
1224         /* Put protocol flags. */
1225         packet_put_int(SSH_PROTOFLAG_HOST_IN_FWD_OPEN);
1226
1227         /* Declare which ciphers we support. */
1228         packet_put_int(cipher_mask_ssh1(0));
1229
1230         /* Declare supported authentication types. */
1231         auth_mask = 0;
1232         if (options.rhosts_authentication)
1233                 auth_mask |= 1 << SSH_AUTH_RHOSTS;
1234         if (options.rhosts_rsa_authentication)
1235                 auth_mask |= 1 << SSH_AUTH_RHOSTS_RSA;
1236         if (options.rsa_authentication)
1237                 auth_mask |= 1 << SSH_AUTH_RSA;
1238 #ifdef KRB4
1239         if (options.kerberos_authentication)
1240                 auth_mask |= 1 << SSH_AUTH_KERBEROS;
1241 #endif
1242 #ifdef AFS
1243         if (options.kerberos_tgt_passing)
1244                 auth_mask |= 1 << SSH_PASS_KERBEROS_TGT;
1245         if (options.afs_token_passing)
1246                 auth_mask |= 1 << SSH_PASS_AFS_TOKEN;
1247 #endif
1248 #ifdef SKEY
1249         if (options.skey_authentication == 1)
1250                 auth_mask |= 1 << SSH_AUTH_TIS;
1251 #endif
1252         if (options.password_authentication)
1253                 auth_mask |= 1 << SSH_AUTH_PASSWORD;
1254         packet_put_int(auth_mask);
1255
1256         /* Send the packet and wait for it to be sent. */
1257         packet_send();
1258         packet_write_wait();
1259
1260         debug("Sent %d bit server key and %d bit host key.",
1261             BN_num_bits(sensitive_data.server_key->rsa->n),
1262             BN_num_bits(sensitive_data.ssh1_host_key->rsa->n));
1263
1264         /* Read clients reply (cipher type and session key). */
1265         packet_read_expect(&plen, SSH_CMSG_SESSION_KEY);
1266
1267         /* Get cipher type and check whether we accept this. */
1268         cipher_type = packet_get_char();
1269
1270         if (!(cipher_mask_ssh1(0) & (1 << cipher_type)))
1271                 packet_disconnect("Warning: client selects unsupported cipher.");
1272
1273         /* Get check bytes from the packet.  These must match those we
1274            sent earlier with the public key packet. */
1275         for (i = 0; i < 8; i++)
1276                 if (cookie[i] != packet_get_char())
1277                         packet_disconnect("IP Spoofing check bytes do not match.");
1278
1279         debug("Encryption type: %.200s", cipher_name(cipher_type));
1280
1281         /* Get the encrypted integer. */
1282         session_key_int = BN_new();
1283         packet_get_bignum(session_key_int, &slen);
1284
1285         protocol_flags = packet_get_int();
1286         packet_set_protocol_flags(protocol_flags);
1287
1288         packet_integrity_check(plen, 1 + 8 + slen + 4, SSH_CMSG_SESSION_KEY);
1289
1290         /*
1291          * Decrypt it using our private server key and private host key (key
1292          * with larger modulus first).
1293          */
1294         if (BN_cmp(sensitive_data.server_key->rsa->n, sensitive_data.ssh1_host_key->rsa->n) > 0) {
1295                 /* Private key has bigger modulus. */
1296                 if (BN_num_bits(sensitive_data.server_key->rsa->n) <
1297                     BN_num_bits(sensitive_data.ssh1_host_key->rsa->n) + SSH_KEY_BITS_RESERVED) {
1298                         fatal("do_connection: %s: server_key %d < host_key %d + SSH_KEY_BITS_RESERVED %d",
1299                             get_remote_ipaddr(),
1300                             BN_num_bits(sensitive_data.server_key->rsa->n),
1301                             BN_num_bits(sensitive_data.ssh1_host_key->rsa->n),
1302                             SSH_KEY_BITS_RESERVED);
1303                 }
1304                 rsa_private_decrypt(session_key_int, session_key_int,
1305                     sensitive_data.server_key->rsa);
1306                 rsa_private_decrypt(session_key_int, session_key_int,
1307                     sensitive_data.ssh1_host_key->rsa);
1308         } else {
1309                 /* Host key has bigger modulus (or they are equal). */
1310                 if (BN_num_bits(sensitive_data.ssh1_host_key->rsa->n) <
1311                     BN_num_bits(sensitive_data.server_key->rsa->n) + SSH_KEY_BITS_RESERVED) {
1312                         fatal("do_connection: %s: host_key %d < server_key %d + SSH_KEY_BITS_RESERVED %d",
1313                             get_remote_ipaddr(),
1314                             BN_num_bits(sensitive_data.ssh1_host_key->rsa->n),
1315                             BN_num_bits(sensitive_data.server_key->rsa->n),
1316                             SSH_KEY_BITS_RESERVED);
1317                 }
1318                 rsa_private_decrypt(session_key_int, session_key_int,
1319                     sensitive_data.ssh1_host_key->rsa);
1320                 rsa_private_decrypt(session_key_int, session_key_int,
1321                     sensitive_data.server_key->rsa);
1322         }
1323
1324         compute_session_id(session_id, cookie,
1325             sensitive_data.ssh1_host_key->rsa->n,
1326             sensitive_data.server_key->rsa->n);
1327
1328         /* Destroy the private and public keys.  They will no longer be needed. */
1329         destroy_sensitive_data();
1330
1331         /*
1332          * Extract session key from the decrypted integer.  The key is in the
1333          * least significant 256 bits of the integer; the first byte of the
1334          * key is in the highest bits.
1335          */
1336         BN_mask_bits(session_key_int, sizeof(session_key) * 8);
1337         len = BN_num_bytes(session_key_int);
1338         if (len < 0 || len > sizeof(session_key))
1339                 fatal("do_connection: bad len from %s: session_key_int %d > sizeof(session_key) %d",
1340                     get_remote_ipaddr(),
1341                     len, sizeof(session_key));
1342         memset(session_key, 0, sizeof(session_key));
1343         BN_bn2bin(session_key_int, session_key + sizeof(session_key) - len);
1344
1345         /* Destroy the decrypted integer.  It is no longer needed. */
1346         BN_clear_free(session_key_int);
1347
1348         /* Xor the first 16 bytes of the session key with the session id. */
1349         for (i = 0; i < 16; i++)
1350                 session_key[i] ^= session_id[i];
1351
1352         /* Set the session key.  From this on all communications will be encrypted. */
1353         packet_set_encryption_key(session_key, SSH_SESSION_KEY_LENGTH, cipher_type);
1354
1355         /* Destroy our copy of the session key.  It is no longer needed. */
1356         memset(session_key, 0, sizeof(session_key));
1357
1358         debug("Received session key; encryption turned on.");
1359
1360         /* Send an acknowledgement packet.  Note that this packet is sent encrypted. */
1361         packet_start(SSH_SMSG_SUCCESS);
1362         packet_send();
1363         packet_write_wait();
1364 }
1365
1366 /*
1367  * SSH2 key exchange: diffie-hellman-group1-sha1
1368  */
1369 void
1370 do_ssh2_kex(void)
1371 {
1372         Buffer *server_kexinit;
1373         Buffer *client_kexinit;
1374         int payload_len;
1375         int i;
1376         Kex *kex;
1377         char *cprop[PROPOSAL_MAX];
1378
1379 /* KEXINIT */
1380
1381         if (options.ciphers != NULL) {
1382                 myproposal[PROPOSAL_ENC_ALGS_CTOS] =
1383                 myproposal[PROPOSAL_ENC_ALGS_STOC] = options.ciphers;
1384         }
1385         myproposal[PROPOSAL_SERVER_HOST_KEY_ALGS] = list_hostkey_types();
1386
1387         server_kexinit = kex_init(myproposal);
1388         client_kexinit = xmalloc(sizeof(*client_kexinit));
1389         buffer_init(client_kexinit);
1390
1391         /* algorithm negotiation */
1392         kex_exchange_kexinit(server_kexinit, client_kexinit, cprop);
1393         kex = kex_choose_conf(cprop, myproposal, 1);
1394         for (i = 0; i < PROPOSAL_MAX; i++)
1395                 xfree(cprop[i]);
1396
1397         switch (kex->kex_type) {
1398         case DH_GRP1_SHA1:
1399                 ssh_dh1_server(kex, client_kexinit, server_kexinit);
1400                 break;
1401         case DH_GEX_SHA1:
1402                 ssh_dhgex_server(kex, client_kexinit, server_kexinit);
1403                 break;
1404         default:
1405                 fatal("Unsupported key exchange %d", kex->kex_type);
1406         }
1407
1408         debug("send SSH2_MSG_NEWKEYS.");
1409         packet_start(SSH2_MSG_NEWKEYS);
1410         packet_send();
1411         packet_write_wait();
1412         debug("done: send SSH2_MSG_NEWKEYS.");
1413
1414         debug("Wait SSH2_MSG_NEWKEYS.");
1415         packet_read_expect(&payload_len, SSH2_MSG_NEWKEYS);
1416         debug("GOT SSH2_MSG_NEWKEYS.");
1417
1418 #ifdef DEBUG_KEXDH
1419         /* send 1st encrypted/maced/compressed message */
1420         packet_start(SSH2_MSG_IGNORE);
1421         packet_put_cstring("markus");
1422         packet_send();
1423         packet_write_wait();
1424 #endif
1425
1426         debug("done: KEX2.");
1427 }
1428
1429 /*
1430  * SSH2 key exchange
1431  */
1432
1433 /* diffie-hellman-group1-sha1 */
1434
1435 void
1436 ssh_dh1_server(Kex *kex, Buffer *client_kexinit, Buffer *server_kexinit)
1437 {
1438 #ifdef DEBUG_KEXDH
1439         int i;
1440 #endif
1441         int payload_len, dlen;
1442         int slen;
1443         u_char *signature = NULL;
1444         u_char *server_host_key_blob = NULL;
1445         u_int sbloblen;
1446         u_int klen, kout;
1447         u_char *kbuf;
1448         u_char *hash;
1449         BIGNUM *shared_secret = 0;
1450         DH *dh;
1451         BIGNUM *dh_client_pub = 0;
1452         Key *hostkey;
1453
1454         hostkey = get_hostkey_by_type(kex->hostkey_type);
1455         if (hostkey == NULL)
1456                 fatal("Unsupported hostkey type %d", kex->hostkey_type);
1457
1458 /* KEXDH */
1459         /* generate DH key */
1460         dh = dh_new_group1();                   /* XXX depends on 'kex' */
1461         dh_gen_key(dh);
1462
1463         debug("Wait SSH2_MSG_KEXDH_INIT.");
1464         packet_read_expect(&payload_len, SSH2_MSG_KEXDH_INIT);
1465
1466         /* key, cert */
1467         dh_client_pub = BN_new();
1468         if (dh_client_pub == NULL)
1469                 fatal("dh_client_pub == NULL");
1470         packet_get_bignum2(dh_client_pub, &dlen);
1471
1472 #ifdef DEBUG_KEXDH
1473         fprintf(stderr, "\ndh_client_pub= ");
1474         BN_print_fp(stderr, dh_client_pub);
1475         fprintf(stderr, "\n");
1476         debug("bits %d", BN_num_bits(dh_client_pub));
1477 #endif
1478
1479 #ifdef DEBUG_KEXDH
1480         fprintf(stderr, "\np= ");
1481         BN_print_fp(stderr, dh->p);
1482         fprintf(stderr, "\ng= ");
1483         bn_print(dh->g);
1484         fprintf(stderr, "\npub= ");
1485         BN_print_fp(stderr, dh->pub_key);
1486         fprintf(stderr, "\n");
1487         DHparams_print_fp(stderr, dh);
1488 #endif
1489         if (!dh_pub_is_valid(dh, dh_client_pub))
1490                 packet_disconnect("bad client public DH value");
1491
1492         klen = DH_size(dh);
1493         kbuf = xmalloc(klen);
1494         kout = DH_compute_key(kbuf, dh_client_pub, dh);
1495
1496 #ifdef DEBUG_KEXDH
1497         debug("shared secret: len %d/%d", klen, kout);
1498         fprintf(stderr, "shared secret == ");
1499         for (i = 0; i< kout; i++)
1500                 fprintf(stderr, "%02x", (kbuf[i])&0xff);
1501         fprintf(stderr, "\n");
1502 #endif
1503         shared_secret = BN_new();
1504
1505         BN_bin2bn(kbuf, kout, shared_secret);
1506         memset(kbuf, 0, klen);
1507         xfree(kbuf);
1508
1509         /* XXX precompute? */
1510         key_to_blob(hostkey, &server_host_key_blob, &sbloblen);
1511
1512         /* calc H */                    /* XXX depends on 'kex' */
1513         hash = kex_hash(
1514             client_version_string,
1515             server_version_string,
1516             buffer_ptr(client_kexinit), buffer_len(client_kexinit),
1517             buffer_ptr(server_kexinit), buffer_len(server_kexinit),
1518             (char *)server_host_key_blob, sbloblen,
1519             dh_client_pub,
1520             dh->pub_key,
1521             shared_secret
1522         );
1523         buffer_free(client_kexinit);
1524         buffer_free(server_kexinit);
1525         xfree(client_kexinit);
1526         xfree(server_kexinit);
1527 #ifdef DEBUG_KEXDH
1528         fprintf(stderr, "hash == ");
1529         for (i = 0; i< 20; i++)
1530                 fprintf(stderr, "%02x", (hash[i])&0xff);
1531         fprintf(stderr, "\n");
1532 #endif
1533         /* save session id := H */
1534         /* XXX hashlen depends on KEX */
1535         session_id2_len = 20;
1536         session_id2 = xmalloc(session_id2_len);
1537         memcpy(session_id2, hash, session_id2_len);
1538
1539         /* sign H */
1540         /* XXX hashlen depends on KEX */
1541         key_sign(hostkey, &signature, &slen, hash, 20);
1542
1543         destroy_sensitive_data();
1544
1545         /* send server hostkey, DH pubkey 'f' and singed H */
1546         packet_start(SSH2_MSG_KEXDH_REPLY);
1547         packet_put_string((char *)server_host_key_blob, sbloblen);
1548         packet_put_bignum2(dh->pub_key);        /* f */
1549         packet_put_string((char *)signature, slen);
1550         packet_send();
1551         xfree(signature);
1552         xfree(server_host_key_blob);
1553         packet_write_wait();
1554
1555         kex_derive_keys(kex, hash, shared_secret);
1556         packet_set_kex(kex);
1557
1558         /* have keys, free DH */
1559         DH_free(dh);
1560 }
1561
1562 /* diffie-hellman-group-exchange-sha1 */
1563
1564 void
1565 ssh_dhgex_server(Kex *kex, Buffer *client_kexinit, Buffer *server_kexinit)
1566 {
1567 #ifdef DEBUG_KEXDH
1568         int i;
1569 #endif
1570         int payload_len, dlen;
1571         int slen, nbits;
1572         u_char *signature = NULL;
1573         u_char *server_host_key_blob = NULL;
1574         u_int sbloblen;
1575         u_int klen, kout;
1576         u_char *kbuf;
1577         u_char *hash;
1578         BIGNUM *shared_secret = 0;
1579         DH *dh;
1580         BIGNUM *dh_client_pub = 0;
1581         Key *hostkey;
1582
1583         hostkey = get_hostkey_by_type(kex->hostkey_type);
1584         if (hostkey == NULL)
1585                 fatal("Unsupported hostkey type %d", kex->hostkey_type);
1586
1587 /* KEXDHGEX */
1588         debug("Wait SSH2_MSG_KEX_DH_GEX_REQUEST.");
1589         packet_read_expect(&payload_len, SSH2_MSG_KEX_DH_GEX_REQUEST);
1590         nbits = packet_get_int();
1591         dh = choose_dh(nbits);
1592
1593         debug("Sending SSH2_MSG_KEX_DH_GEX_GROUP.");
1594         packet_start(SSH2_MSG_KEX_DH_GEX_GROUP);
1595         packet_put_bignum2(dh->p);
1596         packet_put_bignum2(dh->g);
1597         packet_send();
1598         packet_write_wait();
1599
1600         /* Compute our exchange value in parallel with the client */
1601
1602         dh_gen_key(dh);
1603
1604         debug("Wait SSH2_MSG_KEX_DH_GEX_INIT.");
1605         packet_read_expect(&payload_len, SSH2_MSG_KEX_DH_GEX_INIT);
1606
1607         /* key, cert */
1608         dh_client_pub = BN_new();
1609         if (dh_client_pub == NULL)
1610                 fatal("dh_client_pub == NULL");
1611         packet_get_bignum2(dh_client_pub, &dlen);
1612
1613 #ifdef DEBUG_KEXDH
1614         fprintf(stderr, "\ndh_client_pub= ");
1615         BN_print_fp(stderr, dh_client_pub);
1616         fprintf(stderr, "\n");
1617         debug("bits %d", BN_num_bits(dh_client_pub));
1618 #endif
1619
1620 #ifdef DEBUG_KEXDH
1621         fprintf(stderr, "\np= ");
1622         BN_print_fp(stderr, dh->p);
1623         fprintf(stderr, "\ng= ");
1624         bn_print(dh->g);
1625         fprintf(stderr, "\npub= ");
1626         BN_print_fp(stderr, dh->pub_key);
1627         fprintf(stderr, "\n");
1628         DHparams_print_fp(stderr, dh);
1629 #endif
1630         if (!dh_pub_is_valid(dh, dh_client_pub))
1631                 packet_disconnect("bad client public DH value");
1632
1633         klen = DH_size(dh);
1634         kbuf = xmalloc(klen);
1635         kout = DH_compute_key(kbuf, dh_client_pub, dh);
1636
1637 #ifdef DEBUG_KEXDH
1638         debug("shared secret: len %d/%d", klen, kout);
1639         fprintf(stderr, "shared secret == ");
1640         for (i = 0; i< kout; i++)
1641                 fprintf(stderr, "%02x", (kbuf[i])&0xff);
1642         fprintf(stderr, "\n");
1643 #endif
1644         shared_secret = BN_new();
1645
1646         BN_bin2bn(kbuf, kout, shared_secret);
1647         memset(kbuf, 0, klen);
1648         xfree(kbuf);
1649
1650         /* XXX precompute? */
1651         key_to_blob(hostkey, &server_host_key_blob, &sbloblen);
1652
1653         /* calc H */                    /* XXX depends on 'kex' */
1654         hash = kex_hash_gex(
1655             client_version_string,
1656             server_version_string,
1657             buffer_ptr(client_kexinit), buffer_len(client_kexinit),
1658             buffer_ptr(server_kexinit), buffer_len(server_kexinit),
1659             (char *)server_host_key_blob, sbloblen,
1660             nbits, dh->p, dh->g,
1661             dh_client_pub,
1662             dh->pub_key,
1663             shared_secret
1664         );
1665         buffer_free(client_kexinit);
1666         buffer_free(server_kexinit);
1667         xfree(client_kexinit);
1668         xfree(server_kexinit);
1669 #ifdef DEBUG_KEXDH
1670         fprintf(stderr, "hash == ");
1671         for (i = 0; i< 20; i++)
1672                 fprintf(stderr, "%02x", (hash[i])&0xff);
1673         fprintf(stderr, "\n");
1674 #endif
1675         /* save session id := H */
1676         /* XXX hashlen depends on KEX */
1677         session_id2_len = 20;
1678         session_id2 = xmalloc(session_id2_len);
1679         memcpy(session_id2, hash, session_id2_len);
1680
1681         /* sign H */
1682         /* XXX hashlen depends on KEX */
1683         key_sign(hostkey, &signature, &slen, hash, 20);
1684
1685         destroy_sensitive_data();
1686
1687         /* send server hostkey, DH pubkey 'f' and singed H */
1688         packet_start(SSH2_MSG_KEX_DH_GEX_REPLY);
1689         packet_put_string((char *)server_host_key_blob, sbloblen);
1690         packet_put_bignum2(dh->pub_key);        /* f */
1691         packet_put_string((char *)signature, slen);
1692         packet_send();
1693         xfree(signature);
1694         xfree(server_host_key_blob);
1695         packet_write_wait();
1696
1697         kex_derive_keys(kex, hash, shared_secret);
1698         packet_set_kex(kex);
1699
1700         /* have keys, free DH */
1701         DH_free(dh);
1702 }