crypto/openssh/kex.c

   1 /* $OpenBSD: kex.c,v 1.98 2014/02/02 03:44:31 djm Exp $ */
   2 /* $FreeBSD$ */
   3 /*
   4  * Copyright (c) 2000, 2001 Markus Friedl.  All rights reserved.
   5  *
   6  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
   7  * modification, are permitted provided that the following conditions
   8  * are met:
   9  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
  10  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  11  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  12  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
  13  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
  14  *
  15  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE AUTHOR ``AS IS'' AND ANY EXPRESS OR
  16  * IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE IMPLIED WARRANTIES
  17  * OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE ARE DISCLAIMED.
  18  * IN NO EVENT SHALL THE AUTHOR BE LIABLE FOR ANY DIRECT, INDIRECT,
  19  * INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL DAMAGES (INCLUDING, BUT
  20  * NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES; LOSS OF USE,
  21  * DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION) HOWEVER CAUSED AND ON ANY
  22  * THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT LIABILITY, OR TORT
  23  * (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY OUT OF THE USE OF
  24  * THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF SUCH DAMAGE.
  25  */
  26
  27 #include "includes.h"
  28 __RCSID("$FreeBSD$");
  29
  30 #include <sys/param.h>
  31
  32 #include <signal.h>
  33 #include <stdarg.h>
  34 #include <stdio.h>
  35 #include <stdlib.h>
  36 #include <string.h>
  37
  38 #include <openssl/crypto.h>
  39
  40 #include "xmalloc.h"
  41 #include "ssh2.h"
  42 #include "buffer.h"
  43 #include "packet.h"
  44 #include "compat.h"
  45 #include "cipher.h"
  46 #include "key.h"
  47 #include "kex.h"
  48 #include "log.h"
  49 #include "mac.h"
  50 #include "match.h"
  51 #include "dispatch.h"
  52 #include "monitor.h"
  53 #include "roaming.h"
  54 #include "digest.h"
  55
  56 #if OPENSSL_VERSION_NUMBER >= 0x00907000L
  57 # if defined(HAVE_EVP_SHA256)
  58 # define evp_ssh_sha256 EVP_sha256
  59 # else
  60 extern const EVP_MD *evp_ssh_sha256(void);
  61 # endif
  62 #endif
  63
  64 /* prototype */
  65 static void kex_kexinit_finish(Kex *);
  66 static void kex_choose_conf(Kex *);
  67
  68 struct kexalg {
  69         char *name;
  70         int type;
  71         int ec_nid;
  72         int hash_alg;
  73 };
  74 static const struct kexalg kexalgs[] = {
  75         { KEX_DH1, KEX_DH_GRP1_SHA1, 0, SSH_DIGEST_SHA1 },
  76         { KEX_DH14, KEX_DH_GRP14_SHA1, 0, SSH_DIGEST_SHA1 },
  77         { KEX_DHGEX_SHA1, KEX_DH_GEX_SHA1, 0, SSH_DIGEST_SHA1 },
  78 #ifdef HAVE_EVP_SHA256
  79         { KEX_DHGEX_SHA256, KEX_DH_GEX_SHA256, 0, SSH_DIGEST_SHA256 },
  80 #endif
  81 #ifdef OPENSSL_HAS_ECC
  82         { KEX_ECDH_SHA2_NISTP256, KEX_ECDH_SHA2,
  83             NID_X9_62_prime256v1, SSH_DIGEST_SHA256 },
  84         { KEX_ECDH_SHA2_NISTP384, KEX_ECDH_SHA2, NID_secp384r1,
  85             SSH_DIGEST_SHA384 },
  86 # ifdef OPENSSL_HAS_NISTP521
  87         { KEX_ECDH_SHA2_NISTP521, KEX_ECDH_SHA2, NID_secp521r1,
  88             SSH_DIGEST_SHA512 },
  89 # endif
  90 #endif
  91         { KEX_DH1, KEX_DH_GRP1_SHA1, 0, SSH_DIGEST_SHA1 },
  92 #ifdef HAVE_EVP_SHA256
  93         { KEX_CURVE25519_SHA256, KEX_C25519_SHA256, 0, SSH_DIGEST_SHA256 },
  94 #endif
  95         { NULL, -1, -1, -1},
  96 };
  97
  98 char *
  99 kex_alg_list(char sep)
 100 {
 101         char *ret = NULL;
 102         size_t nlen, rlen = 0;
 103         const struct kexalg *k;
 104
 105         for (k = kexalgs; k->name != NULL; k++) {
 106                 if (ret != NULL)
 107                         ret[rlen++] = sep;
 108                 nlen = strlen(k->name);
 109                 ret = xrealloc(ret, 1, rlen + nlen + 2);
 110                 memcpy(ret + rlen, k->name, nlen + 1);
 111                 rlen += nlen;
 112         }
 113         return ret;
 114 }
 115
 116 static const struct kexalg *
 117 kex_alg_by_name(const char *name)
 118 {
 119         const struct kexalg *k;
 120
 121         for (k = kexalgs; k->name != NULL; k++) {
 122                 if (strcmp(k->name, name) == 0)
 123                         return k;
 124         }
 125         return NULL;
 126 }
 127
 128 /* Validate KEX method name list */
 129 int
 130 kex_names_valid(const char *names)
 131 {
 132         char *s, *cp, *p;
 133
 134         if (names == NULL || strcmp(names, "") == 0)
 135                 return 0;
 136         s = cp = xstrdup(names);
 137         for ((p = strsep(&cp, ",")); p && *p != '\0';
 138             (p = strsep(&cp, ","))) {
 139                 if (kex_alg_by_name(p) == NULL) {
 140                         error("Unsupported KEX algorithm \"%.100s\"", p);
 141                         free(s);
 142                         return 0;
 143                 }
 144         }
 145         debug3("kex names ok: [%s]", names);
 146         free(s);
 147         return 1;
 148 }
 149
 150 /* put algorithm proposal into buffer. */
 151 #ifndef NONE_CIPHER_ENABLED
 152 static void
 153 #else
 154 /* Also used in sshconnect2.c. */
 155 void
 156 #endif
 157 kex_prop2buf(Buffer *b, char *proposal[PROPOSAL_MAX])
 158 {
 159         u_int i;
 160
 161         buffer_clear(b);
 162         /*
 163          * add a dummy cookie, the cookie will be overwritten by
 164          * kex_send_kexinit(), each time a kexinit is set
 165          */
 166         for (i = 0; i < KEX_COOKIE_LEN; i++)
 167                 buffer_put_char(b, 0);
 168         for (i = 0; i < PROPOSAL_MAX; i++)
 169                 buffer_put_cstring(b, proposal[i]);
 170         buffer_put_char(b, 0);                  /* first_kex_packet_follows */
 171         buffer_put_int(b, 0);                   /* uint32 reserved */
 172 }
 173
 174 /* parse buffer and return algorithm proposal */
 175 static char **
 176 kex_buf2prop(Buffer *raw, int *first_kex_follows)
 177 {
 178         Buffer b;
 179         u_int i;
 180         char **proposal;
 181
 182         proposal = xcalloc(PROPOSAL_MAX, sizeof(char *));
 183
 184         buffer_init(&b);
 185         buffer_append(&b, buffer_ptr(raw), buffer_len(raw));
 186         /* skip cookie */
 187         for (i = 0; i < KEX_COOKIE_LEN; i++)
 188                 buffer_get_char(&b);
 189         /* extract kex init proposal strings */
 190         for (i = 0; i < PROPOSAL_MAX; i++) {
 191                 proposal[i] = buffer_get_cstring(&b,NULL);
 192                 debug2("kex_parse_kexinit: %s", proposal[i]);
 193         }
 194         /* first kex follows / reserved */
 195         i = buffer_get_char(&b);
 196         if (first_kex_follows != NULL)
 197                 *first_kex_follows = i;
 198         debug2("kex_parse_kexinit: first_kex_follows %d ", i);
 199         i = buffer_get_int(&b);
 200         debug2("kex_parse_kexinit: reserved %u ", i);
 201         buffer_free(&b);
 202         return proposal;
 203 }
 204
 205 static void
 206 kex_prop_free(char **proposal)
 207 {
 208         u_int i;
 209
 210         for (i = 0; i < PROPOSAL_MAX; i++)
 211                 free(proposal[i]);
 212         free(proposal);
 213 }
 214
 215 /* ARGSUSED */
 216 static void
 217 kex_protocol_error(int type, u_int32_t seq, void *ctxt)
 218 {
 219         error("Hm, kex protocol error: type %d seq %u", type, seq);
 220 }
 221
 222 static void
 223 kex_reset_dispatch(void)
 224 {
 225         dispatch_range(SSH2_MSG_TRANSPORT_MIN,
 226             SSH2_MSG_TRANSPORT_MAX, &kex_protocol_error);
 227         dispatch_set(SSH2_MSG_KEXINIT, &kex_input_kexinit);
 228 }
 229
 230 void
 231 kex_finish(Kex *kex)
 232 {
 233         kex_reset_dispatch();
 234
 235         packet_start(SSH2_MSG_NEWKEYS);
 236         packet_send();
 237         /* packet_write_wait(); */
 238         debug("SSH2_MSG_NEWKEYS sent");
 239
 240         debug("expecting SSH2_MSG_NEWKEYS");
 241         packet_read_expect(SSH2_MSG_NEWKEYS);
 242         packet_check_eom();
 243         debug("SSH2_MSG_NEWKEYS received");
 244
 245         kex->done = 1;
 246         buffer_clear(&kex->peer);
 247         /* buffer_clear(&kex->my); */
 248         kex->flags &= ~KEX_INIT_SENT;
 249         free(kex->name);
 250         kex->name = NULL;
 251 }
 252
 253 void
 254 kex_send_kexinit(Kex *kex)
 255 {
 256         u_int32_t rnd = 0;
 257         u_char *cookie;
 258         u_int i;
 259
 260         if (kex == NULL) {
 261                 error("kex_send_kexinit: no kex, cannot rekey");
 262                 return;
 263         }
 264         if (kex->flags & KEX_INIT_SENT) {
 265                 debug("KEX_INIT_SENT");
 266                 return;
 267         }
 268         kex->done = 0;
 269
 270         /* generate a random cookie */
 271         if (buffer_len(&kex->my) < KEX_COOKIE_LEN)
 272                 fatal("kex_send_kexinit: kex proposal too short");
 273         cookie = buffer_ptr(&kex->my);
 274         for (i = 0; i < KEX_COOKIE_LEN; i++) {
 275                 if (i % 4 == 0)
 276                         rnd = arc4random();
 277                 cookie[i] = rnd;
 278                 rnd >>= 8;
 279         }
 280         packet_start(SSH2_MSG_KEXINIT);
 281         packet_put_raw(buffer_ptr(&kex->my), buffer_len(&kex->my));
 282         packet_send();
 283         debug("SSH2_MSG_KEXINIT sent");
 284         kex->flags |= KEX_INIT_SENT;
 285 }
 286
 287 /* ARGSUSED */
 288 void
 289 kex_input_kexinit(int type, u_int32_t seq, void *ctxt)
 290 {
 291         char *ptr;
 292         u_int i, dlen;
 293         Kex *kex = (Kex *)ctxt;
 294
 295         debug("SSH2_MSG_KEXINIT received");
 296         if (kex == NULL)
 297                 fatal("kex_input_kexinit: no kex, cannot rekey");
 298
 299         ptr = packet_get_raw(&dlen);
 300         buffer_append(&kex->peer, ptr, dlen);
 301
 302         /* discard packet */
 303         for (i = 0; i < KEX_COOKIE_LEN; i++)
 304                 packet_get_char();
 305         for (i = 0; i < PROPOSAL_MAX; i++)
 306                 free(packet_get_string(NULL));
 307         /*
 308          * XXX RFC4253 sec 7: "each side MAY guess" - currently no supported
 309          * KEX method has the server move first, but a server might be using
 310          * a custom method or one that we otherwise don't support. We should
 311          * be prepared to remember first_kex_follows here so we can eat a
 312          * packet later.
 313          * XXX2 - RFC4253 is kind of ambiguous on what first_kex_follows means
 314          * for cases where the server *doesn't* go first. I guess we should
 315          * ignore it when it is set for these cases, which is what we do now.
 316          */
 317         (void) packet_get_char();       /* first_kex_follows */
 318         (void) packet_get_int();        /* reserved */
 319         packet_check_eom();
 320
 321         kex_kexinit_finish(kex);
 322 }
 323
 324 Kex *
 325 kex_setup(char *proposal[PROPOSAL_MAX])
 326 {
 327         Kex *kex;
 328
 329         kex = xcalloc(1, sizeof(*kex));
 330         buffer_init(&kex->peer);
 331         buffer_init(&kex->my);
 332         kex_prop2buf(&kex->my, proposal);
 333         kex->done = 0;
 334
 335         kex_send_kexinit(kex);                                  /* we start */
 336         kex_reset_dispatch();
 337
 338         return kex;
 339 }
 340
 341 static void
 342 kex_kexinit_finish(Kex *kex)
 343 {
 344         if (!(kex->flags & KEX_INIT_SENT))
 345                 kex_send_kexinit(kex);
 346
 347         kex_choose_conf(kex);
 348
 349         if (kex->kex_type >= 0 && kex->kex_type < KEX_MAX &&
 350             kex->kex[kex->kex_type] != NULL) {
 351                 (kex->kex[kex->kex_type])(kex);
 352         } else {
 353                 fatal("Unsupported key exchange %d", kex->kex_type);
 354         }
 355 }
 356
 357 static void
 358 choose_enc(Enc *enc, char *client, char *server)
 359 {
 360         char *name = match_list(client, server, NULL);
 361         if (name == NULL)
 362                 fatal("no matching cipher found: client %s server %s",
 363                     client, server);
 364         if ((enc->cipher = cipher_by_name(name)) == NULL)
 365                 fatal("matching cipher is not supported: %s", name);
 366         enc->name = name;
 367         enc->enabled = 0;
 368         enc->iv = NULL;
 369         enc->iv_len = cipher_ivlen(enc->cipher);
 370         enc->key = NULL;
 371         enc->key_len = cipher_keylen(enc->cipher);
 372         enc->block_size = cipher_blocksize(enc->cipher);
 373 }
 374
 375 static void
 376 choose_mac(Mac *mac, char *client, char *server)
 377 {
 378         char *name = match_list(client, server, NULL);
 379         if (name == NULL)
 380                 fatal("no matching mac found: client %s server %s",
 381                     client, server);
 382         if (mac_setup(mac, name) < 0)
 383                 fatal("unsupported mac %s", name);
 384         /* truncate the key */
 385         if (datafellows & SSH_BUG_HMAC)
 386                 mac->key_len = 16;
 387         mac->name = name;
 388         mac->key = NULL;
 389         mac->enabled = 0;
 390 }
 391
 392 static void
 393 choose_comp(Comp *comp, char *client, char *server)
 394 {
 395         char *name = match_list(client, server, NULL);
 396         if (name == NULL)
 397                 fatal("no matching comp found: client %s server %s", client, server);
 398         if (strcmp(name, "zlib@openssh.com") == 0) {
 399                 comp->type = COMP_DELAYED;
 400         } else if (strcmp(name, "zlib") == 0) {
 401                 comp->type = COMP_ZLIB;
 402         } else if (strcmp(name, "none") == 0) {
 403                 comp->type = COMP_NONE;
 404         } else {
 405                 fatal("unsupported comp %s", name);
 406         }
 407         comp->name = name;
 408 }
 409
 410 static void
 411 choose_kex(Kex *k, char *client, char *server)
 412 {
 413         const struct kexalg *kexalg;
 414
 415         k->name = match_list(client, server, NULL);
 416         if (k->name == NULL)
 417                 fatal("Unable to negotiate a key exchange method");
 418         if ((kexalg = kex_alg_by_name(k->name)) == NULL)
 419                 fatal("unsupported kex alg %s", k->name);
 420         k->kex_type = kexalg->type;
 421         k->hash_alg = kexalg->hash_alg;
 422         k->ec_nid = kexalg->ec_nid;
 423 }
 424
 425 static void
 426 choose_hostkeyalg(Kex *k, char *client, char *server)
 427 {
 428         char *hostkeyalg = match_list(client, server, NULL);
 429         if (hostkeyalg == NULL)
 430                 fatal("no hostkey alg");
 431         k->hostkey_type = key_type_from_name(hostkeyalg);
 432         if (k->hostkey_type == KEY_UNSPEC)
 433                 fatal("bad hostkey alg '%s'", hostkeyalg);
 434         free(hostkeyalg);
 435 }
 436
 437 static int
 438 proposals_match(char *my[PROPOSAL_MAX], char *peer[PROPOSAL_MAX])
 439 {
 440         static int check[] = {
 441                 PROPOSAL_KEX_ALGS, PROPOSAL_SERVER_HOST_KEY_ALGS, -1
 442         };
 443         int *idx;
 444         char *p;
 445
 446         for (idx = &check[0]; *idx != -1; idx++) {
 447                 if ((p = strchr(my[*idx], ',')) != NULL)
 448                         *p = '\0';
 449                 if ((p = strchr(peer[*idx], ',')) != NULL)
 450                         *p = '\0';
 451                 if (strcmp(my[*idx], peer[*idx]) != 0) {
 452                         debug2("proposal mismatch: my %s peer %s",
 453                             my[*idx], peer[*idx]);
 454                         return (0);
 455                 }
 456         }
 457         debug2("proposals match");
 458         return (1);
 459 }
 460
 461 static void
 462 kex_choose_conf(Kex *kex)
 463 {
 464         Newkeys *newkeys;
 465         char **my, **peer;
 466         char **cprop, **sprop;
 467         int nenc, nmac, ncomp;
 468         u_int mode, ctos, need, dh_need, authlen;
 469         int first_kex_follows, type;
 470 #ifdef  NONE_CIPHER_ENABLED
 471         int auth_flag;
 472 #endif
 473
 474         my   = kex_buf2prop(&kex->my, NULL);
 475         peer = kex_buf2prop(&kex->peer, &first_kex_follows);
 476
 477         if (kex->server) {
 478                 cprop=peer;
 479                 sprop=my;
 480         } else {
 481                 cprop=my;
 482                 sprop=peer;
 483         }
 484
 485         /* Check whether server offers roaming */
 486         if (!kex->server) {
 487                 char *roaming;
 488                 roaming = match_list(KEX_RESUME, peer[PROPOSAL_KEX_ALGS], NULL);
 489                 if (roaming) {
 490                         kex->roaming = 1;
 491                         free(roaming);
 492                 }
 493         }
 494
 495         /* Algorithm Negotiation */
 496 #ifdef  NONE_CIPHER_ENABLED
 497         auth_flag = packet_get_authentication_state();
 498         debug ("AUTH STATE is %d", auth_flag);
 499 #endif
 500         for (mode = 0; mode < MODE_MAX; mode++) {
 501                 newkeys = xcalloc(1, sizeof(*newkeys));
 502                 kex->newkeys[mode] = newkeys;
 503                 ctos = (!kex->server && mode == MODE_OUT) ||
 504                     (kex->server && mode == MODE_IN);
 505                 nenc  = ctos ? PROPOSAL_ENC_ALGS_CTOS  : PROPOSAL_ENC_ALGS_STOC;
 506                 nmac  = ctos ? PROPOSAL_MAC_ALGS_CTOS  : PROPOSAL_MAC_ALGS_STOC;
 507                 ncomp = ctos ? PROPOSAL_COMP_ALGS_CTOS : PROPOSAL_COMP_ALGS_STOC;
 508                 choose_enc(&newkeys->enc, cprop[nenc], sprop[nenc]);
 509                 /* ignore mac for authenticated encryption */
 510                 authlen = cipher_authlen(newkeys->enc.cipher);
 511                 if (authlen == 0)
 512                         choose_mac(&newkeys->mac, cprop[nmac], sprop[nmac]);
 513                 choose_comp(&newkeys->comp, cprop[ncomp], sprop[ncomp]);
 514 #ifdef  NONE_CIPHER_ENABLED
 515                 debug("REQUESTED ENC.NAME is '%s'", newkeys->enc.name);
 516                 if (strcmp(newkeys->enc.name, "none") == 0) {
 517                         debug("Requesting NONE. Authflag is %d", auth_flag);
 518                         if (auth_flag == 1)
 519                                 debug("None requested post authentication.");
 520                         else
 521                                 fatal("Pre-authentication none cipher requests "
 522                                     "are not allowed.");
 523                 }
 524 #endif
 525                 debug("kex: %s %s %s %s",
 526                     ctos ? "client->server" : "server->client",
 527                     newkeys->enc.name,
 528                     authlen == 0 ? newkeys->mac.name : "<implicit>",
 529                     newkeys->comp.name);
 530         }
 531         choose_kex(kex, cprop[PROPOSAL_KEX_ALGS], sprop[PROPOSAL_KEX_ALGS]);
 532         choose_hostkeyalg(kex, cprop[PROPOSAL_SERVER_HOST_KEY_ALGS],
 533             sprop[PROPOSAL_SERVER_HOST_KEY_ALGS]);
 534         need = dh_need = 0;
 535         for (mode = 0; mode < MODE_MAX; mode++) {
 536                 newkeys = kex->newkeys[mode];
 537                 need = MAX(need, newkeys->enc.key_len);
 538                 need = MAX(need, newkeys->enc.block_size);
 539                 need = MAX(need, newkeys->enc.iv_len);
 540                 need = MAX(need, newkeys->mac.key_len);
 541                 dh_need = MAX(dh_need, cipher_seclen(newkeys->enc.cipher));
 542                 dh_need = MAX(dh_need, newkeys->enc.block_size);
 543                 dh_need = MAX(dh_need, newkeys->enc.iv_len);
 544                 dh_need = MAX(dh_need, newkeys->mac.key_len);
 545         }
 546         /* XXX need runden? */
 547         kex->we_need = need;
 548         kex->dh_need = dh_need;
 549
 550         /* ignore the next message if the proposals do not match */
 551         if (first_kex_follows && !proposals_match(my, peer) &&
 552             !(datafellows & SSH_BUG_FIRSTKEX)) {
 553                 type = packet_read();
 554                 debug2("skipping next packet (type %u)", type);
 555         }
 556
 557         kex_prop_free(my);
 558         kex_prop_free(peer);
 559 }
 560
 561 static u_char *
 562 derive_key(Kex *kex, int id, u_int need, u_char *hash, u_int hashlen,
 563     const u_char *shared_secret, u_int slen)
 564 {
 565         Buffer b;
 566         struct ssh_digest_ctx *hashctx;
 567         char c = id;
 568         u_int have;
 569         size_t mdsz;
 570         u_char *digest;
 571
 572         if ((mdsz = ssh_digest_bytes(kex->hash_alg)) == 0)
 573                 fatal("bad kex md size %zu", mdsz);
 574         digest = xmalloc(roundup(need, mdsz));
 575
 576         buffer_init(&b);
 577         buffer_append(&b, shared_secret, slen);
 578
 579         /* K1 = HASH(K || H || "A" || session_id) */
 580         if ((hashctx = ssh_digest_start(kex->hash_alg)) == NULL)
 581                 fatal("%s: ssh_digest_start failed", __func__);
 582         if (ssh_digest_update_buffer(hashctx, &b) != 0 ||
 583             ssh_digest_update(hashctx, hash, hashlen) != 0 ||
 584             ssh_digest_update(hashctx, &c, 1) != 0 ||
 585             ssh_digest_update(hashctx, kex->session_id,
 586             kex->session_id_len) != 0)
 587                 fatal("%s: ssh_digest_update failed", __func__);
 588         if (ssh_digest_final(hashctx, digest, mdsz) != 0)
 589                 fatal("%s: ssh_digest_final failed", __func__);
 590         ssh_digest_free(hashctx);
 591
 592         /*
 593          * expand key:
 594          * Kn = HASH(K || H || K1 || K2 || ... || Kn-1)
 595          * Key = K1 || K2 || ... || Kn
 596          */
 597         for (have = mdsz; need > have; have += mdsz) {
 598                 if ((hashctx = ssh_digest_start(kex->hash_alg)) == NULL)
 599                         fatal("%s: ssh_digest_start failed", __func__);
 600                 if (ssh_digest_update_buffer(hashctx, &b) != 0 ||
 601                     ssh_digest_update(hashctx, hash, hashlen) != 0 ||
 602                     ssh_digest_update(hashctx, digest, have) != 0)
 603                         fatal("%s: ssh_digest_update failed", __func__);
 604                 if (ssh_digest_final(hashctx, digest + have, mdsz) != 0)
 605                         fatal("%s: ssh_digest_final failed", __func__);
 606                 ssh_digest_free(hashctx);
 607         }
 608         buffer_free(&b);
 609 #ifdef DEBUG_KEX
 610         fprintf(stderr, "key '%c'== ", c);
 611         dump_digest("key", digest, need);
 612 #endif
 613         return digest;
 614 }
 615
 616 Newkeys *current_keys[MODE_MAX];
 617
 618 #define NKEYS   6
 619 void
 620 kex_derive_keys(Kex *kex, u_char *hash, u_int hashlen,
 621     const u_char *shared_secret, u_int slen)
 622 {
 623         u_char *keys[NKEYS];
 624         u_int i, mode, ctos;
 625
 626         for (i = 0; i < NKEYS; i++) {
 627                 keys[i] = derive_key(kex, 'A'+i, kex->we_need, hash, hashlen,
 628                     shared_secret, slen);
 629         }
 630
 631         debug2("kex_derive_keys");
 632         for (mode = 0; mode < MODE_MAX; mode++) {
 633                 current_keys[mode] = kex->newkeys[mode];
 634                 kex->newkeys[mode] = NULL;
 635                 ctos = (!kex->server && mode == MODE_OUT) ||
 636                     (kex->server && mode == MODE_IN);
 637                 current_keys[mode]->enc.iv  = keys[ctos ? 0 : 1];
 638                 current_keys[mode]->enc.key = keys[ctos ? 2 : 3];
 639                 current_keys[mode]->mac.key = keys[ctos ? 4 : 5];
 640         }
 641 }
 642
 643 void
 644 kex_derive_keys_bn(Kex *kex, u_char *hash, u_int hashlen, const BIGNUM *secret)
 645 {
 646         Buffer shared_secret;
 647
 648         buffer_init(&shared_secret);
 649         buffer_put_bignum2(&shared_secret, secret);
 650         kex_derive_keys(kex, hash, hashlen,
 651             buffer_ptr(&shared_secret), buffer_len(&shared_secret));
 652         buffer_free(&shared_secret);
 653 }
 654
 655 Newkeys *
 656 kex_get_newkeys(int mode)
 657 {
 658         Newkeys *ret;
 659
 660         ret = current_keys[mode];
 661         current_keys[mode] = NULL;
 662         return ret;
 663 }
 664
 665 void
 666 derive_ssh1_session_id(BIGNUM *host_modulus, BIGNUM *server_modulus,
 667     u_int8_t cookie[8], u_int8_t id[16])
 668 {
 669         u_int8_t nbuf[2048], obuf[SSH_DIGEST_MAX_LENGTH];
 670         int len;
 671         struct ssh_digest_ctx *hashctx;
 672
 673         if ((hashctx = ssh_digest_start(SSH_DIGEST_MD5)) == NULL)
 674                 fatal("%s: ssh_digest_start", __func__);
 675
 676         len = BN_num_bytes(host_modulus);
 677         if (len < (512 / 8) || (u_int)len > sizeof(nbuf))
 678                 fatal("%s: bad host modulus (len %d)", __func__, len);
 679         BN_bn2bin(host_modulus, nbuf);
 680         if (ssh_digest_update(hashctx, nbuf, len) != 0)
 681                 fatal("%s: ssh_digest_update failed", __func__);
 682
 683         len = BN_num_bytes(server_modulus);
 684         if (len < (512 / 8) || (u_int)len > sizeof(nbuf))
 685                 fatal("%s: bad server modulus (len %d)", __func__, len);
 686         BN_bn2bin(server_modulus, nbuf);
 687         if (ssh_digest_update(hashctx, nbuf, len) != 0 ||
 688             ssh_digest_update(hashctx, cookie, 8) != 0)
 689                 fatal("%s: ssh_digest_update failed", __func__);
 690         if (ssh_digest_final(hashctx, obuf, sizeof(obuf)) != 0)
 691                 fatal("%s: ssh_digest_final failed", __func__);
 692         memcpy(id, obuf, ssh_digest_bytes(SSH_DIGEST_MD5));
 693
 694         explicit_bzero(nbuf, sizeof(nbuf));
 695         explicit_bzero(obuf, sizeof(obuf));
 696 }
 697
 698 #if defined(DEBUG_KEX) || defined(DEBUG_KEXDH) || defined(DEBUG_KEXECDH)
 699 void
 700 dump_digest(char *msg, u_char *digest, int len)
 701 {
 702         int i;
 703
 704         fprintf(stderr, "%s\n", msg);
 705         for (i = 0; i < len; i++) {
 706                 fprintf(stderr, "%02x", digest[i]);
 707                 if (i%32 == 31)
 708                         fprintf(stderr, "\n");
 709                 else if (i%8 == 7)
 710                         fprintf(stderr, " ");
 711         }
 712         fprintf(stderr, "\n");
 713 }
 714 #endif