crypto/openssh/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 1.40 2001/04/06 21:00:07 markus Exp $");
  18 RCSID("$FreeBSD$");
  19
  20 #include <openssl/rsa.h>
  21 #include <openssl/md5.h>
  22
  23 #include "rsa.h"
  24 #include "packet.h"
  25 #include "xmalloc.h"
  26 #include "ssh1.h"
  27 #include "mpaux.h"
  28 #include "uidswap.h"
  29 #include "match.h"
  30 #include "auth-options.h"
  31 #include "pathnames.h"
  32 #include "log.h"
  33 #include "servconf.h"
  34 #include "auth.h"
  35
  36 /* import */
  37 extern ServerOptions options;
  38
  39 /*
  40  * Session identifier that is used to bind key exchange and authentication
  41  * responses to a particular session.
  42  */
  43 extern u_char session_id[16];
  44
  45 /*
  46  * The .ssh/authorized_keys file contains public keys, one per line, in the
  47  * following format:
  48  *   options bits e n comment
  49  * where bits, e and n are decimal numbers,
  50  * and comment is any string of characters up to newline.  The maximum
  51  * length of a line is 8000 characters.  See the documentation for a
  52  * description of the options.
  53  */
  54
  55 /*
  56  * Performs the RSA authentication challenge-response dialog with the client,
  57  * and returns true (non-zero) if the client gave the correct answer to
  58  * our challenge; returns zero if the client gives a wrong answer.
  59  */
  60
  61 int
  62 auth_rsa_challenge_dialog(RSA *pk)
  63 {
  64         BIGNUM *challenge, *encrypted_challenge;
  65         BN_CTX *ctx;
  66         u_char buf[32], mdbuf[16], response[16];
  67         MD5_CTX md;
  68         u_int i;
  69         int plen, len;
  70
  71         encrypted_challenge = BN_new();
  72         challenge = BN_new();
  73
  74         /* Generate a random challenge. */
  75         BN_rand(challenge, 256, 0, 0);
  76         ctx = BN_CTX_new();
  77         BN_mod(challenge, challenge, pk->n, ctx);
  78         BN_CTX_free(ctx);
  79
  80         /* Encrypt the challenge with the public key. */
  81         rsa_public_encrypt(encrypted_challenge, challenge, pk);
  82
  83         /* Send the encrypted challenge to the client. */
  84         packet_start(SSH_SMSG_AUTH_RSA_CHALLENGE);
  85         packet_put_bignum(encrypted_challenge);
  86         packet_send();
  87         BN_clear_free(encrypted_challenge);
  88         packet_write_wait();
  89
  90         /* Wait for a response. */
  91         packet_read_expect(&plen, SSH_CMSG_AUTH_RSA_RESPONSE);
  92         packet_integrity_check(plen, 16, SSH_CMSG_AUTH_RSA_RESPONSE);
  93         for (i = 0; i < 16; i++)
  94                 response[i] = packet_get_char();
  95
  96         /* The response is MD5 of decrypted challenge plus session id. */
  97         len = BN_num_bytes(challenge);
  98         if (len <= 0 || len > 32)
  99                 fatal("auth_rsa_challenge_dialog: bad challenge length %d", len);
 100         memset(buf, 0, 32);
 101         BN_bn2bin(challenge, buf + 32 - len);
 102         MD5_Init(&md);
 103         MD5_Update(&md, buf, 32);
 104         MD5_Update(&md, session_id, 16);
 105         MD5_Final(mdbuf, &md);
 106         BN_clear_free(challenge);
 107
 108         /* Verify that the response is the original challenge. */
 109         if (memcmp(response, mdbuf, 16) != 0) {
 110                 /* Wrong answer. */
 111                 return 0;
 112         }
 113         /* Correct answer. */
 114         return 1;
 115 }
 116
 117 /*
 118  * Performs the RSA authentication dialog with the client.  This returns
 119  * 0 if the client could not be authenticated, and 1 if authentication was
 120  * successful.  This may exit if there is a serious protocol violation.
 121  */
 122
 123 int
 124 auth_rsa(struct passwd *pw, BIGNUM *client_n)
 125 {
 126         char line[8192], file[MAXPATHLEN];
 127         int authenticated;
 128         u_int bits;
 129         FILE *f;
 130         u_long linenum = 0;
 131         struct stat st;
 132         RSA *pk;
 133
 134         /* no user given */
 135         if (pw == NULL)
 136                 return 0;
 137
 138         /* Temporarily use the user's uid. */
 139         temporarily_use_uid(pw);
 140
 141         /* The authorized keys. */
 142         snprintf(file, sizeof file, "%.500s/%.100s", pw->pw_dir,
 143                  _PATH_SSH_USER_PERMITTED_KEYS);
 144
 145         /* Fail quietly if file does not exist */
 146         if (stat(file, &st) < 0) {
 147                 /* Restore the privileged uid. */
 148                 restore_uid();
 149                 return 0;
 150         }
 151         /* Open the file containing the authorized keys. */
 152         f = fopen(file, "r");
 153         if (!f) {
 154                 /* Restore the privileged uid. */
 155                 restore_uid();
 156                 packet_send_debug("Could not open %.900s for reading.", file);
 157                 packet_send_debug("If your home is on an NFS volume, it may need to be world-readable.");
 158                 return 0;
 159         }
 160         if (options.strict_modes) {
 161                 int fail = 0;
 162                 char buf[1024];
 163                 /* Check open file in order to avoid open/stat races */
 164                 if (fstat(fileno(f), &st) < 0 ||
 165                     (st.st_uid != 0 && st.st_uid != pw->pw_uid) ||
 166                     (st.st_mode & 022) != 0) {
 167                         snprintf(buf, sizeof buf, "RSA authentication refused for %.100s: "
 168                                  "bad ownership or modes for '%s'.", pw->pw_name, file);
 169                         fail = 1;
 170                 } else {
 171                         /* Check path to _PATH_SSH_USER_PERMITTED_KEYS */
 172                         int i;
 173                         static const char *check[] = {
 174                                 "", _PATH_SSH_USER_DIR, NULL
 175                         };
 176                         for (i = 0; check[i]; i++) {
 177                                 snprintf(line, sizeof line, "%.500s/%.100s", pw->pw_dir, check[i]);
 178                                 if (stat(line, &st) < 0 ||
 179                                     (st.st_uid != 0 && st.st_uid != pw->pw_uid) ||
 180                                     (st.st_mode & 022) != 0) {
 181                                         snprintf(buf, sizeof buf, "RSA authentication refused for %.100s: "
 182                                                  "bad ownership or modes for '%s'.", pw->pw_name, line);
 183                                         fail = 1;
 184                                         break;
 185                                 }
 186                         }
 187                 }
 188                 if (fail) {
 189                         fclose(f);
 190                         log("%s", buf);
 191                         packet_send_debug("%s", buf);
 192                         restore_uid();
 193                         return 0;
 194                 }
 195         }
 196         /* Flag indicating whether authentication has succeeded. */
 197         authenticated = 0;
 198
 199         pk = RSA_new();
 200         pk->e = BN_new();
 201         pk->n = BN_new();
 202
 203         /*
 204          * Go though the accepted keys, looking for the current key.  If
 205          * found, perform a challenge-response dialog to verify that the
 206          * user really has the corresponding private key.
 207          */
 208         while (fgets(line, sizeof(line), f)) {
 209                 char *cp;
 210                 char *options;
 211
 212                 linenum++;
 213
 214                 /* Skip leading whitespace, empty and comment lines. */
 215                 for (cp = line; *cp == ' ' || *cp == '\t'; cp++)
 216                         ;
 217                 if (!*cp || *cp == '\n' || *cp == '#')
 218                         continue;
 219
 220                 /*
 221                  * Check if there are options for this key, and if so,
 222                  * save their starting address and skip the option part
 223                  * for now.  If there are no options, set the starting
 224                  * address to NULL.
 225                  */
 226                 if (*cp < '0' || *cp > '9') {
 227                         int quoted = 0;
 228                         options = cp;
 229                         for (; *cp && (quoted || (*cp != ' ' && *cp != '\t')); cp++) {
 230                                 if (*cp == '\\' && cp[1] == '"')
 231                                         cp++;   /* Skip both */
 232                                 else if (*cp == '"')
 233                                         quoted = !quoted;
 234                         }
 235                 } else
 236                         options = NULL;
 237
 238                 /* Parse the key from the line. */
 239                 if (!auth_rsa_read_key(&cp, &bits, pk->e, pk->n)) {
 240                         debug("%.100s, line %lu: bad key syntax",
 241                             file, linenum);
 242                         packet_send_debug("%.100s, line %lu: bad key syntax",
 243                             file, linenum);
 244                         continue;
 245                 }
 246                 /* cp now points to the comment part. */
 247
 248                 /* Check if the we have found the desired key (identified by its modulus). */
 249                 if (BN_cmp(pk->n, client_n) != 0)
 250                         continue;
 251
 252                 /* check the real bits  */
 253                 if (bits != BN_num_bits(pk->n))
 254                         log("Warning: %s, line %ld: keysize mismatch: "
 255                             "actual %d vs. announced %d.",
 256                             file, linenum, BN_num_bits(pk->n), bits);
 257
 258                 /* We have found the desired key. */
 259                 /*
 260                  * If our options do not allow this key to be used,
 261                  * do not send challenge.
 262                  */
 263                 if (!auth_parse_options(pw, options, file, linenum))
 264                         continue;
 265
 266                 /* Perform the challenge-response dialog for this key. */
 267                 if (!auth_rsa_challenge_dialog(pk)) {
 268                         /* Wrong response. */
 269                         verbose("Wrong response to RSA authentication challenge.");
 270                         packet_send_debug("Wrong response to RSA authentication challenge.");
 271                         continue;
 272                 }
 273                 /*
 274                  * Correct response.  The client has been successfully
 275                  * authenticated. Note that we have not yet processed the
 276                  * options; this will be reset if the options cause the
 277                  * authentication to be rejected.
 278                  * Break out of the loop if authentication was successful;
 279                  * otherwise continue searching.
 280                  */
 281                 authenticated = 1;
 282                 break;
 283         }
 284
 285         /* Restore the privileged uid. */
 286         restore_uid();
 287
 288         /* Close the file. */
 289         fclose(f);
 290
 291         RSA_free(pk);
 292
 293         if (authenticated)
 294                 packet_send_debug("RSA authentication accepted.");
 295         else
 296                 auth_clear_options();
 297
 298         /* Return authentication result. */
 299         return authenticated;
 300 }