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 1.32 2000/10/14 12:19:45 markus Exp $");
  18 RCSID("$FreeBSD$");
  19
  20 #include "rsa.h"
  21 #include "packet.h"
  22 #include "xmalloc.h"
  23 #include "ssh.h"
  24 #include "mpaux.h"
  25 #include "uidswap.h"
  26 #include "match.h"
  27 #include "servconf.h"
  28 #include "auth-options.h"
  29
  30 #include <openssl/rsa.h>
  31 #include <openssl/md5.h>
  32
  33
  34 /* import */
  35 extern ServerOptions options;
  36
  37 /*
  38  * Session identifier that is used to bind key exchange and authentication
  39  * responses to a particular session.
  40  */
  41 extern unsigned char session_id[16];
  42
  43 /*
  44  * The .ssh/authorized_keys file contains public keys, one per line, in the
  45  * following format:
  46  *   options bits e n comment
  47  * where bits, e and n are decimal numbers,
  48  * and comment is any string of characters up to newline.  The maximum
  49  * length of a line is 8000 characters.  See the documentation for a
  50  * description of the options.
  51  */
  52
  53 /*
  54  * Performs the RSA authentication challenge-response dialog with the client,
  55  * and returns true (non-zero) if the client gave the correct answer to
  56  * our challenge; returns zero if the client gives a wrong answer.
  57  */
  58
  59 int
  60 auth_rsa_challenge_dialog(RSA *pk)
  61 {
  62         BIGNUM *challenge, *encrypted_challenge;
  63         BN_CTX *ctx;
  64         unsigned char buf[32], mdbuf[16], response[16];
  65         MD5_CTX md;
  66         unsigned int i;
  67         int plen, len;
  68
  69         encrypted_challenge = BN_new();
  70         challenge = BN_new();
  71
  72         /* Generate a random challenge. */
  73         BN_rand(challenge, 256, 0, 0);
  74         ctx = BN_CTX_new();
  75         BN_mod(challenge, challenge, pk->n, ctx);
  76         BN_CTX_free(ctx);
  77
  78         /* Encrypt the challenge with the public key. */
  79         rsa_public_encrypt(encrypted_challenge, challenge, pk);
  80
  81         /* Send the encrypted challenge to the client. */
  82         packet_start(SSH_SMSG_AUTH_RSA_CHALLENGE);
  83         packet_put_bignum(encrypted_challenge);
  84         packet_send();
  85         BN_clear_free(encrypted_challenge);
  86         packet_write_wait();
  87
  88         /* Wait for a response. */
  89         packet_read_expect(&plen, SSH_CMSG_AUTH_RSA_RESPONSE);
  90         packet_integrity_check(plen, 16, SSH_CMSG_AUTH_RSA_RESPONSE);
  91         for (i = 0; i < 16; i++)
  92                 response[i] = packet_get_char();
  93
  94         /* The response is MD5 of decrypted challenge plus session id. */
  95         len = BN_num_bytes(challenge);
  96         if (len <= 0 || len > 32)
  97                 fatal("auth_rsa_challenge_dialog: bad challenge length %d", len);
  98         memset(buf, 0, 32);
  99         BN_bn2bin(challenge, buf + 32 - len);
 100         MD5_Init(&md);
 101         MD5_Update(&md, buf, 32);
 102         MD5_Update(&md, session_id, 16);
 103         MD5_Final(mdbuf, &md);
 104         BN_clear_free(challenge);
 105
 106         /* Verify that the response is the original challenge. */
 107         if (memcmp(response, mdbuf, 16) != 0) {
 108                 /* Wrong answer. */
 109                 return 0;
 110         }
 111         /* Correct answer. */
 112         return 1;
 113 }
 114
 115 /*
 116  * Performs the RSA authentication dialog with the client.  This returns
 117  * 0 if the client could not be authenticated, and 1 if authentication was
 118  * successful.  This may exit if there is a serious protocol violation.
 119  */
 120
 121 int
 122 auth_rsa(struct passwd *pw, BIGNUM *client_n)
 123 {
 124         char line[8192], file[1024];
 125         int authenticated;
 126         unsigned int bits;
 127         FILE *f;
 128         unsigned long linenum = 0;
 129         struct stat st;
 130         RSA *pk;
 131
 132         /* no user given */
 133         if (pw == NULL)
 134                 return 0;
 135
 136         /* Temporarily use the user's uid. */
 137         temporarily_use_uid(pw->pw_uid);
 138
 139         /* The authorized keys. */
 140         snprintf(file, sizeof file, "%.500s/%.100s", pw->pw_dir,
 141                  SSH_USER_PERMITTED_KEYS);
 142
 143         /* Fail quietly if file does not exist */
 144         if (stat(file, &st) < 0) {
 145                 /* Restore the privileged uid. */
 146                 restore_uid();
 147                 return 0;
 148         }
 149         /* Open the file containing the authorized keys. */
 150         f = fopen(file, "r");
 151         if (!f) {
 152                 /* Restore the privileged uid. */
 153                 restore_uid();
 154                 packet_send_debug("Could not open %.900s for reading.", file);
 155                 packet_send_debug("If your home is on an NFS volume, it may need to be world-readable.");
 156                 return 0;
 157         }
 158         if (options.strict_modes) {
 159                 int fail = 0;
 160                 char buf[1024];
 161                 /* Check open file in order to avoid open/stat races */
 162                 if (fstat(fileno(f), &st) < 0 ||
 163                     (st.st_uid != 0 && st.st_uid != pw->pw_uid) ||
 164                     (st.st_mode & 022) != 0) {
 165                         snprintf(buf, sizeof buf, "RSA authentication refused for %.100s: "
 166                                  "bad ownership or modes for '%s'.", pw->pw_name, file);
 167                         fail = 1;
 168                 } else {
 169                         /* Check path to SSH_USER_PERMITTED_KEYS */
 170                         int i;
 171                         static const char *check[] = {
 172                                 "", SSH_USER_DIR, NULL
 173                         };
 174                         for (i = 0; check[i]; i++) {
 175                                 snprintf(line, sizeof line, "%.500s/%.100s", pw->pw_dir, check[i]);
 176                                 if (stat(line, &st) < 0 ||
 177                                     (st.st_uid != 0 && st.st_uid != pw->pw_uid) ||
 178                                     (st.st_mode & 022) != 0) {
 179                                         snprintf(buf, sizeof buf, "RSA authentication refused for %.100s: "
 180                                                  "bad ownership or modes for '%s'.", pw->pw_name, line);
 181                                         fail = 1;
 182                                         break;
 183                                 }
 184                         }
 185                 }
 186                 if (fail) {
 187                         fclose(f);
 188                         log("%s",buf);
 189                         packet_send_debug("%s",buf);
 190                         restore_uid();
 191                         return 0;
 192                 }
 193         }
 194         /* Flag indicating whether authentication has succeeded. */
 195         authenticated = 0;
 196
 197         pk = RSA_new();
 198         pk->e = BN_new();
 199         pk->n = BN_new();
 200
 201         /*
 202          * Go though the accepted keys, looking for the current key.  If
 203          * found, perform a challenge-response dialog to verify that the
 204          * user really has the corresponding private key.
 205          */
 206         while (fgets(line, sizeof(line), f)) {
 207                 char *cp;
 208                 char *options;
 209
 210                 linenum++;
 211
 212                 /* Skip leading whitespace, empty and comment lines. */
 213                 for (cp = line; *cp == ' ' || *cp == '\t'; cp++)
 214                         ;
 215                 if (!*cp || *cp == '\n' || *cp == '#')
 216                         continue;
 217
 218                 /*
 219                  * Check if there are options for this key, and if so,
 220                  * save their starting address and skip the option part
 221                  * for now.  If there are no options, set the starting
 222                  * address to NULL.
 223                  */
 224                 if (*cp < '0' || *cp > '9') {
 225                         int quoted = 0;
 226                         options = cp;
 227                         for (; *cp && (quoted || (*cp != ' ' && *cp != '\t')); cp++) {
 228                                 if (*cp == '\\' && cp[1] == '"')
 229                                         cp++;   /* Skip both */
 230                                 else if (*cp == '"')
 231                                         quoted = !quoted;
 232                         }
 233                 } else
 234                         options = NULL;
 235                 /*
 236                  * If our options do not allow this key to be used,
 237                  * do not send challenge.
 238                  */
 239                 if (!auth_parse_options(pw, options, linenum))
 240                         continue;
 241
 242                 /* Parse the key from the line. */
 243                 if (!auth_rsa_read_key(&cp, &bits, pk->e, pk->n)) {
 244                         debug("%.100s, line %lu: bad key syntax",
 245                               SSH_USER_PERMITTED_KEYS, linenum);
 246                         packet_send_debug("%.100s, line %lu: bad key syntax",
 247                                           SSH_USER_PERMITTED_KEYS, linenum);
 248                         continue;
 249                 }
 250                 /* cp now points to the comment part. */
 251
 252                 /* Check if the we have found the desired key (identified by its modulus). */
 253                 if (BN_cmp(pk->n, client_n) != 0)
 254                         continue;
 255
 256                 /* check the real bits  */
 257                 if (bits != BN_num_bits(pk->n))
 258                         log("Warning: %s, line %ld: keysize mismatch: "
 259                             "actual %d vs. announced %d.",
 260                             file, linenum, BN_num_bits(pk->n), bits);
 261
 262                 /* We have found the desired key. */
 263
 264                 /* Perform the challenge-response dialog for this key. */
 265                 if (!auth_rsa_challenge_dialog(pk)) {
 266                         /* Wrong response. */
 267                         verbose("Wrong response to RSA authentication challenge.");
 268                         packet_send_debug("Wrong response to RSA authentication challenge.");
 269                         continue;
 270                 }
 271                 /*
 272                  * Correct response.  The client has been successfully
 273                  * authenticated. Note that we have not yet processed the
 274                  * options; this will be reset if the options cause the
 275                  * authentication to be rejected.
 276                  * Break out of the loop if authentication was successful;
 277                  * otherwise continue searching.
 278                  */
 279                 authenticated = 1;
 280                 break;
 281         }
 282
 283         /* Restore the privileged uid. */
 284         restore_uid();
 285
 286         /* Close the file. */
 287         fclose(f);
 288
 289         RSA_free(pk);
 290
 291         if (authenticated)
 292                 packet_send_debug("RSA authentication accepted.");
 293         else
 294                 auth_clear_options();
 295
 296         /* Return authentication result. */
 297         return authenticated;
 298 }