kexgexc.c

   1 /* $OpenBSD: kexgexc.c,v 1.20 2015/01/26 06:10:03 djm Exp $ */
   2 /*
   3  * Copyright (c) 2000 Niels Provos.  All rights reserved.
   4  * Copyright (c) 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
  29 #ifdef WITH_OPENSSL
  30
  31 #include <sys/types.h>
  32
  33 #include <openssl/dh.h>
  34
  35 #include <stdarg.h>
  36 #include <stdio.h>
  37 #include <string.h>
  38 #include <signal.h>
  39
  40 #include "sshkey.h"
  41 #include "cipher.h"
  42 #include "digest.h"
  43 #include "kex.h"
  44 #include "log.h"
  45 #include "packet.h"
  46 #include "dh.h"
  47 #include "ssh2.h"
  48 #include "compat.h"
  49 #include "dispatch.h"
  50 #include "ssherr.h"
  51 #include "sshbuf.h"
  52
  53 static int input_kex_dh_gex_group(int, u_int32_t, void *);
  54 static int input_kex_dh_gex_reply(int, u_int32_t, void *);
  55
  56 int
  57 kexgex_client(struct ssh *ssh)
  58 {
  59         struct kex *kex = ssh->kex;
  60         int r;
  61         u_int nbits;
  62
  63         nbits = dh_estimate(kex->dh_need * 8);
  64
  65         kex->min = DH_GRP_MIN;
  66         kex->max = DH_GRP_MAX;
  67         kex->nbits = nbits;
  68         if (ssh->compat & SSH_OLD_DHGEX) {
  69                 /* Old GEX request */
  70                 if ((r = sshpkt_start(ssh, SSH2_MSG_KEX_DH_GEX_REQUEST_OLD))
  71                     != 0 ||
  72                     (r = sshpkt_put_u32(ssh, kex->nbits)) != 0 ||
  73                     (r = sshpkt_send(ssh)) != 0)
  74                         goto out;
  75                 debug("SSH2_MSG_KEX_DH_GEX_REQUEST_OLD(%u) sent", kex->nbits);
  76         } else {
  77                 /* New GEX request */
  78                 if ((r = sshpkt_start(ssh, SSH2_MSG_KEX_DH_GEX_REQUEST)) != 0 ||
  79                     (r = sshpkt_put_u32(ssh, kex->min)) != 0 ||
  80                     (r = sshpkt_put_u32(ssh, kex->nbits)) != 0 ||
  81                     (r = sshpkt_put_u32(ssh, kex->max)) != 0 ||
  82                     (r = sshpkt_send(ssh)) != 0)
  83                         goto out;
  84                 debug("SSH2_MSG_KEX_DH_GEX_REQUEST(%u<%u<%u) sent",
  85                     kex->min, kex->nbits, kex->max);
  86         }
  87 #ifdef DEBUG_KEXDH
  88         fprintf(stderr, "\nmin = %d, nbits = %d, max = %d\n",
  89             kex->min, kex->nbits, kex->max);
  90 #endif
  91         ssh_dispatch_set(ssh, SSH2_MSG_KEX_DH_GEX_GROUP,
  92             &input_kex_dh_gex_group);
  93         r = 0;
  94  out:
  95         return r;
  96 }
  97
  98 static int
  99 input_kex_dh_gex_group(int type, u_int32_t seq, void *ctxt)
 100 {
 101         struct ssh *ssh = ctxt;
 102         struct kex *kex = ssh->kex;
 103         BIGNUM *p = NULL, *g = NULL;
 104         int r, bits;
 105
 106         debug("got SSH2_MSG_KEX_DH_GEX_GROUP");
 107
 108         if ((p = BN_new()) == NULL ||
 109             (g = BN_new()) == NULL) {
 110                 r = SSH_ERR_ALLOC_FAIL;
 111                 goto out;
 112         }
 113         if ((r = sshpkt_get_bignum2(ssh, p)) != 0 ||
 114             (r = sshpkt_get_bignum2(ssh, g)) != 0 ||
 115             (r = sshpkt_get_end(ssh)) != 0)
 116                 goto out;
 117         if ((bits = BN_num_bits(p)) < 0 ||
 118             (u_int)bits < kex->min || (u_int)bits > kex->max) {
 119                 r = SSH_ERR_DH_GEX_OUT_OF_RANGE;
 120                 goto out;
 121         }
 122         if ((kex->dh = dh_new_group(g, p)) == NULL) {
 123                 r = SSH_ERR_ALLOC_FAIL;
 124                 goto out;
 125         }
 126         p = g = NULL; /* belong to kex->dh now */
 127
 128         /* generate and send 'e', client DH public key */
 129         if ((r = dh_gen_key(kex->dh, kex->we_need * 8)) != 0 ||
 130             (r = sshpkt_start(ssh, SSH2_MSG_KEX_DH_GEX_INIT)) != 0 ||
 131             (r = sshpkt_put_bignum2(ssh, kex->dh->pub_key)) != 0 ||
 132             (r = sshpkt_send(ssh)) != 0)
 133                 goto out;
 134         debug("SSH2_MSG_KEX_DH_GEX_INIT sent");
 135 #ifdef DEBUG_KEXDH
 136         DHparams_print_fp(stderr, kex->dh);
 137         fprintf(stderr, "pub= ");
 138         BN_print_fp(stderr, kex->dh->pub_key);
 139         fprintf(stderr, "\n");
 140 #endif
 141         ssh_dispatch_set(ssh, SSH2_MSG_KEX_DH_GEX_GROUP, NULL);
 142         ssh_dispatch_set(ssh, SSH2_MSG_KEX_DH_GEX_REPLY, &input_kex_dh_gex_reply);
 143         r = 0;
 144 out:
 145         if (p)
 146                 BN_clear_free(p);
 147         if (g)
 148                 BN_clear_free(g);
 149         return r;
 150 }
 151
 152 static int
 153 input_kex_dh_gex_reply(int type, u_int32_t seq, void *ctxt)
 154 {
 155         struct ssh *ssh = ctxt;
 156         struct kex *kex = ssh->kex;
 157         BIGNUM *dh_server_pub = NULL, *shared_secret = NULL;
 158         struct sshkey *server_host_key = NULL;
 159         u_char *kbuf = NULL, *signature = NULL, *server_host_key_blob = NULL;
 160         u_char hash[SSH_DIGEST_MAX_LENGTH];
 161         size_t klen = 0, slen, sbloblen, hashlen;
 162         int kout, r;
 163
 164         debug("got SSH2_MSG_KEX_DH_GEX_REPLY");
 165         if (kex->verify_host_key == NULL) {
 166                 r = SSH_ERR_INVALID_ARGUMENT;
 167                 goto out;
 168         }
 169         /* key, cert */
 170         if ((r = sshpkt_get_string(ssh, &server_host_key_blob,
 171             &sbloblen)) != 0 ||
 172             (r = sshkey_from_blob(server_host_key_blob, sbloblen,
 173             &server_host_key)) != 0)
 174                 goto out;
 175         if (server_host_key->type != kex->hostkey_type) {
 176                 r = SSH_ERR_KEY_TYPE_MISMATCH;
 177                 goto out;
 178         }
 179         if (server_host_key->type != kex->hostkey_type ||
 180             (kex->hostkey_type == KEY_ECDSA &&
 181             server_host_key->ecdsa_nid != kex->hostkey_nid)) {
 182                 r = SSH_ERR_KEY_TYPE_MISMATCH;
 183                 goto out;
 184         }
 185         if (kex->verify_host_key(server_host_key, ssh) == -1) {
 186                 r = SSH_ERR_SIGNATURE_INVALID;
 187                 goto out;
 188         }
 189         /* DH parameter f, server public DH key */
 190         if ((dh_server_pub = BN_new()) == NULL) {
 191                 r = SSH_ERR_ALLOC_FAIL;
 192                 goto out;
 193         }
 194         /* signed H */
 195         if ((r = sshpkt_get_bignum2(ssh, dh_server_pub)) != 0 ||
 196             (r = sshpkt_get_string(ssh, &signature, &slen)) != 0 ||
 197             (r = sshpkt_get_end(ssh)) != 0)
 198                 goto out;
 199 #ifdef DEBUG_KEXDH
 200         fprintf(stderr, "dh_server_pub= ");
 201         BN_print_fp(stderr, dh_server_pub);
 202         fprintf(stderr, "\n");
 203         debug("bits %d", BN_num_bits(dh_server_pub));
 204 #endif
 205         if (!dh_pub_is_valid(kex->dh, dh_server_pub)) {
 206                 sshpkt_disconnect(ssh, "bad server public DH value");
 207                 r = SSH_ERR_MESSAGE_INCOMPLETE;
 208                 goto out;
 209         }
 210
 211         klen = DH_size(kex->dh);
 212         if ((kbuf = malloc(klen)) == NULL ||
 213             (shared_secret = BN_new()) == NULL) {
 214                 r = SSH_ERR_ALLOC_FAIL;
 215                 goto out;
 216         }
 217         if ((kout = DH_compute_key(kbuf, dh_server_pub, kex->dh)) < 0 ||
 218             BN_bin2bn(kbuf, kout, shared_secret) == NULL) {
 219                 r = SSH_ERR_LIBCRYPTO_ERROR;
 220                 goto out;
 221         }
 222 #ifdef DEBUG_KEXDH
 223         dump_digest("shared secret", kbuf, kout);
 224 #endif
 225         if (ssh->compat & SSH_OLD_DHGEX)
 226                 kex->min = kex->max = -1;
 227
 228         /* calc and verify H */
 229         hashlen = sizeof(hash);
 230         if ((r = kexgex_hash(
 231             kex->hash_alg,
 232             kex->client_version_string,
 233             kex->server_version_string,
 234             sshbuf_ptr(kex->my), sshbuf_len(kex->my),
 235             sshbuf_ptr(kex->peer), sshbuf_len(kex->peer),
 236             server_host_key_blob, sbloblen,
 237             kex->min, kex->nbits, kex->max,
 238             kex->dh->p, kex->dh->g,
 239             kex->dh->pub_key,
 240             dh_server_pub,
 241             shared_secret,
 242             hash, &hashlen)) != 0)
 243                 goto out;
 244
 245         if ((r = sshkey_verify(server_host_key, signature, slen, hash,
 246             hashlen, ssh->compat)) != 0)
 247                 goto out;
 248
 249         /* save session id */
 250         if (kex->session_id == NULL) {
 251                 kex->session_id_len = hashlen;
 252                 kex->session_id = malloc(kex->session_id_len);
 253                 if (kex->session_id == NULL) {
 254                         r = SSH_ERR_ALLOC_FAIL;
 255                         goto out;
 256                 }
 257                 memcpy(kex->session_id, hash, kex->session_id_len);
 258         }
 259
 260         if ((r = kex_derive_keys_bn(ssh, hash, hashlen, shared_secret)) == 0)
 261                 r = kex_send_newkeys(ssh);
 262  out:
 263         explicit_bzero(hash, sizeof(hash));
 264         DH_free(kex->dh);
 265         kex->dh = NULL;
 266         if (dh_server_pub)
 267                 BN_clear_free(dh_server_pub);
 268         if (kbuf) {
 269                 explicit_bzero(kbuf, klen);
 270                 free(kbuf);
 271         }
 272         if (shared_secret)
 273                 BN_clear_free(shared_secret);
 274         sshkey_free(server_host_key);
 275         free(server_host_key_blob);
 276         free(signature);
 277         return r;
 278 }
 279 #endif /* WITH_OPENSSL */