crypto/openssh-3.9p1/auth-rsa.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  * RSA-based authentication.  This code determines whether to admit a login
   6  * based on RSA authentication.  This file also contains functions to check
   7  * validity of the host key.
   8  *
   9  * As far as I am concerned, the code I have written for this software
  10  * can be used freely for any purpose.  Any derived versions of this
  11  * software must be clearly marked as such, and if the derived work is
  12  * incompatible with the protocol description in the RFC file, it must be
  13  * called by a name other than "ssh" or "Secure Shell".
  14  */
  15
  16 #include "includes.h"
  17 RCSID("$OpenBSD: auth-rsa.c,v 1.60 2004/06/21 17:36:31 avsm Exp $");
  18
  19 #include <openssl/rsa.h>
  20 #include <openssl/md5.h>
  21
  22 #include "rsa.h"
  23 #include "packet.h"
  24 #include "xmalloc.h"
  25 #include "ssh1.h"
  26 #include "uidswap.h"
  27 #include "match.h"
  28 #include "auth-options.h"
  29 #include "pathnames.h"
  30 #include "log.h"
  31 #include "servconf.h"
  32 #include "auth.h"
  33 #include "hostfile.h"
  34 #include "monitor_wrap.h"
  35 #include "ssh.h"
  36
  37 /* import */
  38 extern ServerOptions options;
  39
  40 /*
  41  * Session identifier that is used to bind key exchange and authentication
  42  * responses to a particular session.
  43  */
  44 extern u_char session_id[16];
  45
  46 /*
  47  * The .ssh/authorized_keys file contains public keys, one per line, in the
  48  * following format:
  49  *   options bits e n comment
  50  * where bits, e and n are decimal numbers,
  51  * and comment is any string of characters up to newline.  The maximum
  52  * length of a line is 8000 characters.  See the documentation for a
  53  * description of the options.
  54  */
  55
  56 BIGNUM *
  57 auth_rsa_generate_challenge(Key *key)
  58 {
  59         BIGNUM *challenge;
  60         BN_CTX *ctx;
  61
  62         if ((challenge = BN_new()) == NULL)
  63                 fatal("auth_rsa_generate_challenge: BN_new() failed");
  64         /* Generate a random challenge. */
  65         BN_rand(challenge, 256, 0, 0);
  66         if ((ctx = BN_CTX_new()) == NULL)
  67                 fatal("auth_rsa_generate_challenge: BN_CTX_new() failed");
  68         BN_mod(challenge, challenge, key->rsa->n, ctx);
  69         BN_CTX_free(ctx);
  70
  71         return challenge;
  72 }
  73
  74 int
  75 auth_rsa_verify_response(Key *key, BIGNUM *challenge, u_char response[16])
  76 {
  77         u_char buf[32], mdbuf[16];
  78         MD5_CTX md;
  79         int len;
  80
  81         /* don't allow short keys */
  82         if (BN_num_bits(key->rsa->n) < SSH_RSA_MINIMUM_MODULUS_SIZE) {
  83                 error("auth_rsa_verify_response: RSA modulus too small: %d < minimum %d bits",
  84                     BN_num_bits(key->rsa->n), SSH_RSA_MINIMUM_MODULUS_SIZE);
  85                 return (0);
  86         }
  87
  88         /* The response is MD5 of decrypted challenge plus session id. */
  89         len = BN_num_bytes(challenge);
  90         if (len <= 0 || len > 32)
  91                 fatal("auth_rsa_verify_response: bad challenge length %d", len);
  92         memset(buf, 0, 32);
  93         BN_bn2bin(challenge, buf + 32 - len);
  94         MD5_Init(&md);
  95         MD5_Update(&md, buf, 32);
  96         MD5_Update(&md, session_id, 16);
  97         MD5_Final(mdbuf, &md);
  98
  99         /* Verify that the response is the original challenge. */
 100         if (memcmp(response, mdbuf, 16) != 0) {
 101                 /* Wrong answer. */
 102                 return (0);
 103         }
 104         /* Correct answer. */
 105         return (1);
 106 }
 107
 108 /*
 109  * Performs the RSA authentication challenge-response dialog with the client,
 110  * and returns true (non-zero) if the client gave the correct answer to
 111  * our challenge; returns zero if the client gives a wrong answer.
 112  */
 113
 114 int
 115 auth_rsa_challenge_dialog(Key *key)
 116 {
 117         BIGNUM *challenge, *encrypted_challenge;
 118         u_char response[16];
 119         int i, success;
 120
 121         if ((encrypted_challenge = BN_new()) == NULL)
 122                 fatal("auth_rsa_challenge_dialog: BN_new() failed");
 123
 124         challenge = PRIVSEP(auth_rsa_generate_challenge(key));
 125
 126         /* Encrypt the challenge with the public key. */
 127         rsa_public_encrypt(encrypted_challenge, challenge, key->rsa);
 128
 129         /* Send the encrypted challenge to the client. */
 130         packet_start(SSH_SMSG_AUTH_RSA_CHALLENGE);
 131         packet_put_bignum(encrypted_challenge);
 132         packet_send();
 133         BN_clear_free(encrypted_challenge);
 134         packet_write_wait();
 135
 136         /* Wait for a response. */
 137         packet_read_expect(SSH_CMSG_AUTH_RSA_RESPONSE);
 138         for (i = 0; i < 16; i++)
 139                 response[i] = packet_get_char();
 140         packet_check_eom();
 141
 142         success = PRIVSEP(auth_rsa_verify_response(key, challenge, response));
 143         BN_clear_free(challenge);
 144         return (success);
 145 }
 146
 147 /*
 148  * check if there's user key matching client_n,
 149  * return key if login is allowed, NULL otherwise
 150  */
 151
 152 int
 153 auth_rsa_key_allowed(struct passwd *pw, BIGNUM *client_n, Key **rkey)
 154 {
 155         char line[8192], *file;
 156         int allowed = 0;
 157         u_int bits;
 158         FILE *f;
 159         u_long linenum = 0;
 160         struct stat st;
 161         Key *key;
 162
 163         /* Temporarily use the user's uid. */
 164         temporarily_use_uid(pw);
 165
 166         /* The authorized keys. */
 167         file = authorized_keys_file(pw);
 168         debug("trying public RSA key file %s", file);
 169
 170         /* Fail quietly if file does not exist */
 171         if (stat(file, &st) < 0) {
 172                 /* Restore the privileged uid. */
 173                 restore_uid();
 174                 xfree(file);
 175                 return (0);
 176         }
 177         /* Open the file containing the authorized keys. */
 178         f = fopen(file, "r");
 179         if (!f) {
 180                 /* Restore the privileged uid. */
 181                 restore_uid();
 182                 xfree(file);
 183                 return (0);
 184         }
 185         if (options.strict_modes &&
 186             secure_filename(f, file, pw, line, sizeof(line)) != 0) {
 187                 xfree(file);
 188                 fclose(f);
 189                 logit("Authentication refused: %s", line);
 190                 restore_uid();
 191                 return (0);
 192         }
 193
 194         /* Flag indicating whether the key is allowed. */
 195         allowed = 0;
 196
 197         key = key_new(KEY_RSA1);
 198
 199         /*
 200          * Go though the accepted keys, looking for the current key.  If
 201          * found, perform a challenge-response dialog to verify that the
 202          * user really has the corresponding private key.
 203          */
 204         while (fgets(line, sizeof(line), f)) {
 205                 char *cp;
 206                 char *key_options;
 207
 208                 linenum++;
 209
 210                 /* Skip leading whitespace, empty and comment lines. */
 211                 for (cp = line; *cp == ' ' || *cp == '\t'; cp++)
 212                         ;
 213                 if (!*cp || *cp == '\n' || *cp == '#')
 214                         continue;
 215
 216                 /*
 217                  * Check if there are options for this key, and if so,
 218                  * save their starting address and skip the option part
 219                  * for now.  If there are no options, set the starting
 220                  * address to NULL.
 221                  */
 222                 if (*cp < '0' || *cp > '9') {
 223                         int quoted = 0;
 224                         key_options = cp;
 225                         for (; *cp && (quoted || (*cp != ' ' && *cp != '\t')); cp++) {
 226                                 if (*cp == '\\' && cp[1] == '"')
 227                                         cp++;   /* Skip both */
 228                                 else if (*cp == '"')
 229                                         quoted = !quoted;
 230                         }
 231                 } else
 232                         key_options = NULL;
 233
 234                 /* Parse the key from the line. */
 235                 if (hostfile_read_key(&cp, &bits, key) == 0) {
 236                         debug("%.100s, line %lu: non ssh1 key syntax",
 237                             file, linenum);
 238                         continue;
 239                 }
 240                 /* cp now points to the comment part. */
 241
 242                 /* Check if the we have found the desired key (identified by its modulus). */
 243                 if (BN_cmp(key->rsa->n, client_n) != 0)
 244                         continue;
 245
 246                 /* check the real bits  */
 247                 if (bits != BN_num_bits(key->rsa->n))
 248                         logit("Warning: %s, line %lu: keysize mismatch: "
 249                             "actual %d vs. announced %d.",
 250                             file, linenum, BN_num_bits(key->rsa->n), bits);
 251
 252                 /* We have found the desired key. */
 253                 /*
 254                  * If our options do not allow this key to be used,
 255                  * do not send challenge.
 256                  */
 257                 if (!auth_parse_options(pw, key_options, file, linenum))
 258                         continue;
 259
 260                 /* break out, this key is allowed */
 261                 allowed = 1;
 262                 break;
 263         }
 264
 265         /* Restore the privileged uid. */
 266         restore_uid();
 267
 268         /* Close the file. */
 269         xfree(file);
 270         fclose(f);
 271
 272         /* return key if allowed */
 273         if (allowed && rkey != NULL)
 274                 *rkey = key;
 275         else
 276                 key_free(key);
 277         return (allowed);
 278 }
 279
 280 /*
 281  * Performs the RSA authentication dialog with the client.  This returns
 282  * 0 if the client could not be authenticated, and 1 if authentication was
 283  * successful.  This may exit if there is a serious protocol violation.
 284  */
 285 int
 286 auth_rsa(Authctxt *authctxt, BIGNUM *client_n)
 287 {
 288         Key *key;
 289         char *fp;
 290         struct passwd *pw = authctxt->pw;
 291
 292         /* no user given */
 293         if (!authctxt->valid)
 294                 return 0;
 295
 296         if (!PRIVSEP(auth_rsa_key_allowed(pw, client_n, &key))) {
 297                 auth_clear_options();
 298                 return (0);
 299         }
 300
 301         /* Perform the challenge-response dialog for this key. */
 302         if (!auth_rsa_challenge_dialog(key)) {
 303                 /* Wrong response. */
 304                 verbose("Wrong response to RSA authentication challenge.");
 305                 packet_send_debug("Wrong response to RSA authentication challenge.");
 306                 /*
 307                  * Break out of the loop. Otherwise we might send
 308                  * another challenge and break the protocol.
 309                  */
 310                 key_free(key);
 311                 return (0);
 312         }
 313         /*
 314          * Correct response.  The client has been successfully
 315          * authenticated. Note that we have not yet processed the
 316          * options; this will be reset if the options cause the
 317          * authentication to be rejected.
 318          */
 319         fp = key_fingerprint(key, SSH_FP_MD5, SSH_FP_HEX);
 320         verbose("Found matching %s key: %s",
 321             key_type(key), fp);
 322         xfree(fp);
 323         key_free(key);
 324
 325         packet_send_debug("RSA authentication accepted.");
 326         return (1);
 327 }