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 1.29 2000/09/07 21:13:36 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  * Session identifier that is used to bind key exchange and authentication
  35  * responses to a particular session.
  36  */
  37 extern unsigned char session_id[16];
  38
  39 /*
  40  * The .ssh/authorized_keys file contains public keys, one per line, in the
  41  * following format:
  42  *   options bits e n comment
  43  * where bits, e and n are decimal numbers,
  44  * and comment is any string of characters up to newline.  The maximum
  45  * length of a line is 8000 characters.  See the documentation for a
  46  * description of the options.
  47  */
  48
  49 /*
  50  * Performs the RSA authentication challenge-response dialog with the client,
  51  * and returns true (non-zero) if the client gave the correct answer to
  52  * our challenge; returns zero if the client gives a wrong answer.
  53  */
  54
  55 int
  56 auth_rsa_challenge_dialog(RSA *pk)
  57 {
  58         BIGNUM *challenge, *encrypted_challenge;
  59         BN_CTX *ctx;
  60         unsigned char buf[32], mdbuf[16], response[16];
  61         MD5_CTX md;
  62         unsigned int i;
  63         int plen, len;
  64
  65         encrypted_challenge = BN_new();
  66         challenge = BN_new();
  67
  68         /* Generate a random challenge. */
  69         BN_rand(challenge, 256, 0, 0);
  70         ctx = BN_CTX_new();
  71         BN_mod(challenge, challenge, pk->n, ctx);
  72         BN_CTX_free(ctx);
  73
  74         /* Encrypt the challenge with the public key. */
  75         rsa_public_encrypt(encrypted_challenge, challenge, pk);
  76
  77         /* Send the encrypted challenge to the client. */
  78         packet_start(SSH_SMSG_AUTH_RSA_CHALLENGE);
  79         packet_put_bignum(encrypted_challenge);
  80         packet_send();
  81         BN_clear_free(encrypted_challenge);
  82         packet_write_wait();
  83
  84         /* Wait for a response. */
  85         packet_read_expect(&plen, SSH_CMSG_AUTH_RSA_RESPONSE);
  86         packet_integrity_check(plen, 16, SSH_CMSG_AUTH_RSA_RESPONSE);
  87         for (i = 0; i < 16; i++)
  88                 response[i] = packet_get_char();
  89
  90         /* The response is MD5 of decrypted challenge plus session id. */
  91         len = BN_num_bytes(challenge);
  92         if (len <= 0 || len > 32)
  93                 fatal("auth_rsa_challenge_dialog: bad challenge length %d", len);
  94         memset(buf, 0, 32);
  95         BN_bn2bin(challenge, buf + 32 - len);
  96         MD5_Init(&md);
  97         MD5_Update(&md, buf, 32);
  98         MD5_Update(&md, session_id, 16);
  99         MD5_Final(mdbuf, &md);
 100         BN_clear_free(challenge);
 101
 102         /* Verify that the response is the original challenge. */
 103         if (memcmp(response, mdbuf, 16) != 0) {
 104                 /* Wrong answer. */
 105                 return 0;
 106         }
 107         /* Correct answer. */
 108         return 1;
 109 }
 110
 111 /*
 112  * Performs the RSA authentication dialog with the client.  This returns
 113  * 0 if the client could not be authenticated, and 1 if authentication was
 114  * successful.  This may exit if there is a serious protocol violation.
 115  */
 116
 117 int
 118 auth_rsa(struct passwd *pw, BIGNUM *client_n)
 119 {
 120         extern ServerOptions options;
 121         char line[8192], file[1024];
 122         int authenticated;
 123         unsigned int bits;
 124         FILE *f;
 125         unsigned long linenum = 0;
 126         struct stat st;
 127         RSA *pk;
 128
 129         /* Temporarily use the user's uid. */
 130         temporarily_use_uid(pw->pw_uid);
 131
 132         /* The authorized keys. */
 133         snprintf(file, sizeof file, "%.500s/%.100s", pw->pw_dir,
 134                  SSH_USER_PERMITTED_KEYS);
 135
 136         /* Fail quietly if file does not exist */
 137         if (stat(file, &st) < 0) {
 138                 /* Restore the privileged uid. */
 139                 restore_uid();
 140                 return 0;
 141         }
 142         /* Open the file containing the authorized keys. */
 143         f = fopen(file, "r");
 144         if (!f) {
 145                 /* Restore the privileged uid. */
 146                 restore_uid();
 147                 packet_send_debug("Could not open %.900s for reading.", file);
 148                 packet_send_debug("If your home is on an NFS volume, it may need to be world-readable.");
 149                 return 0;
 150         }
 151         if (options.strict_modes) {
 152                 int fail = 0;
 153                 char buf[1024];
 154                 /* Check open file in order to avoid open/stat races */
 155                 if (fstat(fileno(f), &st) < 0 ||
 156                     (st.st_uid != 0 && st.st_uid != pw->pw_uid) ||
 157                     (st.st_mode & 022) != 0) {
 158                         snprintf(buf, sizeof buf, "RSA authentication refused for %.100s: "
 159                                  "bad ownership or modes for '%s'.", pw->pw_name, file);
 160                         fail = 1;
 161                 } else {
 162                         /* Check path to SSH_USER_PERMITTED_KEYS */
 163                         int i;
 164                         static const char *check[] = {
 165                                 "", SSH_USER_DIR, NULL
 166                         };
 167                         for (i = 0; check[i]; i++) {
 168                                 snprintf(line, sizeof line, "%.500s/%.100s", pw->pw_dir, check[i]);
 169                                 if (stat(line, &st) < 0 ||
 170                                     (st.st_uid != 0 && st.st_uid != pw->pw_uid) ||
 171                                     (st.st_mode & 022) != 0) {
 172                                         snprintf(buf, sizeof buf, "RSA authentication refused for %.100s: "
 173                                                  "bad ownership or modes for '%s'.", pw->pw_name, line);
 174                                         fail = 1;
 175                                         break;
 176                                 }
 177                         }
 178                 }
 179                 if (fail) {
 180                         fclose(f);
 181                         log("%s",buf);
 182                         packet_send_debug("%s",buf);
 183                         restore_uid();
 184                         return 0;
 185                 }
 186         }
 187         /* Flag indicating whether authentication has succeeded. */
 188         authenticated = 0;
 189
 190         pk = RSA_new();
 191         pk->e = BN_new();
 192         pk->n = BN_new();
 193
 194         /*
 195          * Go though the accepted keys, looking for the current key.  If
 196          * found, perform a challenge-response dialog to verify that the
 197          * user really has the corresponding private key.
 198          */
 199         while (fgets(line, sizeof(line), f)) {
 200                 char *cp;
 201                 char *options;
 202
 203                 linenum++;
 204
 205                 /* Skip leading whitespace, empty and comment lines. */
 206                 for (cp = line; *cp == ' ' || *cp == '\t'; cp++)
 207                         ;
 208                 if (!*cp || *cp == '\n' || *cp == '#')
 209                         continue;
 210
 211                 /*
 212                  * Check if there are options for this key, and if so,
 213                  * save their starting address and skip the option part
 214                  * for now.  If there are no options, set the starting
 215                  * address to NULL.
 216                  */
 217                 if (*cp < '0' || *cp > '9') {
 218                         int quoted = 0;
 219                         options = cp;
 220                         for (; *cp && (quoted || (*cp != ' ' && *cp != '\t')); cp++) {
 221                                 if (*cp == '\\' && cp[1] == '"')
 222                                         cp++;   /* Skip both */
 223                                 else if (*cp == '"')
 224                                         quoted = !quoted;
 225                         }
 226                 } else
 227                         options = NULL;
 228
 229                 /* Parse the key from the line. */
 230                 if (!auth_rsa_read_key(&cp, &bits, pk->e, pk->n)) {
 231                         debug("%.100s, line %lu: bad key syntax",
 232                               SSH_USER_PERMITTED_KEYS, linenum);
 233                         packet_send_debug("%.100s, line %lu: bad key syntax",
 234                                           SSH_USER_PERMITTED_KEYS, linenum);
 235                         continue;
 236                 }
 237                 /* cp now points to the comment part. */
 238
 239                 /* Check if the we have found the desired key (identified by its modulus). */
 240                 if (BN_cmp(pk->n, client_n) != 0)
 241                         continue;
 242
 243                 /* check the real bits  */
 244                 if (bits != BN_num_bits(pk->n))
 245                         log("Warning: %s, line %ld: keysize mismatch: "
 246                             "actual %d vs. announced %d.",
 247                             file, linenum, BN_num_bits(pk->n), bits);
 248
 249                 /* We have found the desired key. */
 250
 251                 /* Perform the challenge-response dialog for this key. */
 252                 if (!auth_rsa_challenge_dialog(pk)) {
 253                         /* Wrong response. */
 254                         verbose("Wrong response to RSA authentication challenge.");
 255                         packet_send_debug("Wrong response to RSA authentication challenge.");
 256                         continue;
 257                 }
 258                 /*
 259                  * Correct response.  The client has been successfully
 260                  * authenticated. Note that we have not yet processed the
 261                  * options; this will be reset if the options cause the
 262                  * authentication to be rejected.
 263                  * Break out of the loop if authentication was successful;
 264                  * otherwise continue searching.
 265                  */
 266                 authenticated = auth_parse_options(pw, options, linenum);
 267                 if (authenticated)
 268                         break;
 269         }
 270
 271         /* Restore the privileged uid. */
 272         restore_uid();
 273
 274         /* Close the file. */
 275         fclose(f);
 276
 277         RSA_free(pk);
 278
 279         if (authenticated)
 280                 packet_send_debug("RSA authentication accepted.");
 281
 282         /* Return authentication result. */
 283         return authenticated;
 284 }