- stevesk@cvs.openbsd.org 2006/07/14 01:15:28
[openssh-git.git] / RFC.nroff
blobd6baed652003d414c960b67b467a98a6f2508e7a
1 .\" -*- nroff -*-
2 .\"
3 .\" $OpenBSD: RFC.nroff,v 1.2 2000/10/16 09:38:44 djm Exp $
4 .\"
5 .pl 10.0i
6 .po 0
7 .ll 7.2i
8 .lt 7.2i
9 .nr LL 7.2i
10 .nr LT 7.2i
11 .ds LF Ylonen
12 .ds RF FORMFEED[Page %]
13 .ds CF
14 .ds LH Internet-Draft
15 .ds RH 15 November 1995
16 .ds CH SSH (Secure Shell) Remote Login Protocol
17 .na
18 .hy 0
19 .in 0
20 Network Working Group                                          T. Ylonen
21 Internet-Draft                         Helsinki University of Technology
22 draft-ylonen-ssh-protocol-00.txt                        15 November 1995
23 Expires: 15 May 1996
25 .in 3
27 .ce
28 The SSH (Secure Shell) Remote Login Protocol
30 .ti 0
31 Status of This Memo
33 This document is an Internet-Draft.   Internet-Drafts  are  working
34 documents of the Internet Engineering Task Force (IETF), its areas,
35 and its working groups.  Note that other groups may also distribute
36 working documents as Internet-Drafts.
38 Internet-Drafts are draft documents valid  for  a  maximum  of  six
39 months  and  may  be updated, replaced, or obsoleted by other docu-
40 ments at any time.  It is inappropriate to use  Internet-Drafts  as
41 reference  material  or  to  cite them other than as ``work in pro-
42 gress.''
44 To learn the current status of any Internet-Draft, please check the
45 ``1id-abstracts.txt'' listing contained in the Internet- Drafts Shadow
46 Directories on ftp.is.co.za (Africa), nic.nordu.net (Europe),
47 munnari.oz.au (Pacific Rim), ds.internic.net (US East Coast), or
48 ftp.isi.edu (US West Coast).
50 The distribution of  this  memo  is  unlimited.
52 .ti 0
53 Introduction
55 SSH (Secure Shell) is a program to log into another computer over a
56 network, to execute commands in a remote machine, and to move files
57 from one machine to another.  It provides strong authentication and
58 secure communications over insecure networks.  Its features include
59 the following:
60 .IP o
61 Closes several security holes (e.g., IP, routing, and DNS spoofing).
62 New authentication methods: .rhosts together with RSA [RSA] based host
63 authentication, and pure RSA authentication.
64 .IP o
65 All communications are automatically and transparently encrypted.
66 Encryption is also used to protect integrity.
67 .IP o
68 X11 connection forwarding provides secure X11 sessions.
69 .IP o
70 Arbitrary TCP/IP ports can be redirected over the encrypted channel
71 in both directions.
72 .IP o
73 Client RSA-authenticates the server machine in the beginning of every
74 connection to prevent trojan horses (by routing or DNS spoofing) and
75 man-in-the-middle attacks, and the server RSA-authenticates the client
76 machine before accepting .rhosts or /etc/hosts.equiv authentication
77 (to prevent DNS, routing, or IP spoofing).
78 .IP o
79 An authentication agent, running in the user's local workstation or
80 laptop, can be used to hold the user's RSA authentication keys.
81 .RT
83 The goal has been to make the software as easy to use as possible for
84 ordinary users.  The protocol has been designed to be as secure as
85 possible while making it possible to create implementations that
86 are easy to use and install.  The sample implementation has a number
87 of convenient features that are not described in this document as they
88 are not relevant for the protocol.
91 .ti 0
92 Overview of the Protocol
94 The software consists of a server program running on a server machine,
95 and a client program running on a client machine (plus a few auxiliary
96 programs).  The machines are connected by an insecure IP [RFC0791]
97 network (that can be monitored, tampered with, and spoofed by hostile
98 parties).
100 A connection is always initiated by the client side.  The server
101 listens on a specific port waiting for connections.  Many clients may
102 connect to the same server machine.
104 The client and the server are connected via a TCP/IP [RFC0793] socket
105 that is used for bidirectional communication.  Other types of
106 transport can be used but are currently not defined.
108 When the client connects the server, the server accepts the connection
109 and responds by sending back its version identification string.  The
110 client parses the server's identification, and sends its own
111 identification.  The purpose of the identification strings is to
112 validate that the connection was to the correct port, declare the
113 protocol version number used, and to declare the software version used
114 on each side (for debugging purposes).  The identification strings are
115 human-readable.  If either side fails to understand or support the
116 other side's version, it closes the connection.
118 After the protocol identification phase, both sides switch to a packet
119 based binary protocol.  The server starts by sending its host key
120 (every host has an RSA key used to authenticate the host), server key
121 (an RSA key regenerated every hour), and other information to the
122 client.  The client then generates a 256 bit session key, encrypts it
123 using both RSA keys (see below for details), and sends the encrypted
124 session key and selected cipher type to the server.  Both sides then
125 turn on encryption using the selected algorithm and key.  The server
126 sends an encrypted confirmation message to the client.
128 The client then authenticates itself using any of a number of
129 authentication methods.  The currently supported authentication
130 methods are .rhosts or /etc/hosts.equiv authentication (disabled by
131 default), the same with RSA-based host authentication, RSA
132 authentication, and password authentication.
134 After successful authentication, the client makes a number of requests
135 to prepare for the session.  Typical requests include allocating a
136 pseudo tty, starting X11 [X11] or TCP/IP port forwarding, starting
137 authentication agent forwarding, and executing the shell or a command.
139 When a shell or command is executed, the connection enters interactive
140 session mode.  In this mode, data is passed in both directions,
141 new forwarded connections may be opened, etc.  The interactive session
142 normally terminates when the server sends the exit status of the
143 program to the client.
146 The protocol makes several reservations for future extensibility.
147 First of all, the initial protocol identification messages include the
148 protocol version number.  Second, the first packet by both sides
149 includes a protocol flags field, which can be used to agree on
150 extensions in a compatible manner.  Third, the authentication and
151 session preparation phases work so that the client sends requests to
152 the server, and the server responds with success or failure.  If the
153 client sends a request that the server does not support, the server
154 simply returns failure for it.  This permits compatible addition of
155 new authentication methods and preparation operations.  The
156 interactive session phase, on the other hand, works asynchronously and
157 does not permit the use of any extensions (because there is no easy
158 and reliable way to signal rejection to the other side and problems
159 would be hard to debug).  Any compatible extensions to this phase must
160 be agreed upon during any of the earlier phases.
162 .ti 0
163 The Binary Packet Protocol
165 After the protocol identification strings, both sides only send
166 specially formatted packets.  The packet layout is as follows:
167 .IP o
168 Packet length: 32 bit unsigned integer, coded as four 8-bit bytes, msb
169 first.  Gives the length of the packet, not including the length field
170 and padding.  The maximum length of a packet (not including the length
171 field and padding) is 262144 bytes.
172 .IP o
173 Padding: 1-8 bytes of random data (or zeroes if not encrypting).  The
174 amount of padding is (8 - (length % 8)) bytes (where % stands for the
175 modulo operator).  The rationale for always having some random padding
176 at the beginning of each packet is to make known plaintext attacks
177 more difficult.
178 .IP o
179 Packet type: 8-bit unsigned byte.  The value 255 is reserved for
180 future extension.
181 .IP o
182 Data: binary data bytes, depending on the packet type.  The number of
183 data bytes is the "length" field minus 5.
184 .IP o
185 Check bytes: 32-bit crc, four 8-bit bytes, msb first.  The crc is the
186 Cyclic Redundancy Check, with the polynomial 0xedb88320, of the
187 Padding, Packet type, and Data fields.  The crc is computed before
188 any encryption.
191 The packet, except for the length field, may be encrypted using any of
192 a number of algorithms.  The length of the encrypted part (Padding +
193 Type + Data + Check) is always a multiple of 8 bytes.  Typically the
194 cipher is used in a chained mode, with all packets chained together as
195 if it was a single data stream (the length field is never included in
196 the encryption process).  Details of encryption are described below.
198 When the session starts, encryption is turned off.  Encryption is
199 enabled after the client has sent the session key.  The encryption
200 algorithm to use is selected by the client.
203 .ti 0
204 Packet Compression
206 If compression is supported (it is an optional feature, see
207 SSH_CMSG_REQUEST_COMPRESSION below), the packet type and data fields
208 of the packet are compressed using the gzip deflate algorithm [GZIP].
209 If compression is in effect, the packet length field indicates the
210 length of the compressed data, plus 4 for the crc.  The amount of
211 padding is computed from the compressed data, so that the amount of
212 data to be encrypted becomes a multiple of 8 bytes.
214 When compressing, the packets (type + data portions) in each direction
215 are compressed as if they formed a continuous data stream, with only the
216 current compression block flushed between packets.  This corresponds
217 to the GNU ZLIB library Z_PARTIAL_FLUSH option.  The compression
218 dictionary is not flushed between packets.  The two directions are
219 compressed independently of each other.
222 .ti 0
223 Packet Encryption
225 The protocol supports several encryption methods.  During session
226 initialization, the server sends a bitmask of all encryption methods
227 that it supports, and the client selects one of these methods.  The
228 client also generates a 256-bit random session key (32 8-bit bytes) and
229 sends it to the server.
231 The encryption methods supported by the current implementation, and
232 their codes are:
234 center;
235 l r l.
236 SSH_CIPHER_NONE 0          No encryption
237 SSH_CIPHER_IDEA 1          IDEA in CFB mode
238 SSH_CIPHER_DES  2          DES in CBC mode
239 SSH_CIPHER_3DES 3          Triple-DES in CBC mode
240 SSH_CIPHER_TSS  4          An experimental stream cipher
241 SSH_CIPHER_RC4  5          RC4
244 All implementations are required to support SSH_CIPHER_DES and
245 SSH_CIPHER_3DES.  Supporting SSH_CIPHER_IDEA, SSH_CIPHER_RC4, and
246 SSH_CIPHER_NONE is recommended.  Support for SSH_CIPHER_TSS is
247 optional (and it is not described in this document).  Other ciphers
248 may be added at a later time; support for them is optional.
250 For encryption, the encrypted portion of the packet is considered a
251 linear byte stream.  The length of the stream is always a multiple of
252 8.  The encrypted portions of consecutive packets (in the same
253 direction) are encrypted as if they were a continuous buffer (that is,
254 any initialization vectors are passed from the previous packet to the
255 next packet).  Data in each direction is encrypted independently.
256 .IP SSH_CIPHER_DES
257 The key is taken from the first 8 bytes of the session key.  The least
258 significant bit of each byte is ignored.  This results in 56 bits of
259 key data.  DES [DES] is used in CBC mode.  The iv (initialization vector) is
260 initialized to all zeroes.
261 .IP SSH_CIPHER_3DES
262 The variant of triple-DES used here works as follows: there are three
263 independent DES-CBC ciphers, with independent initialization vectors.
264 The data (the whole encrypted data stream) is first encrypted with the
265 first cipher, then decrypted with the second cipher, and finally
266 encrypted with the third cipher.  All these operations are performed
267 in CBC mode.
269 The key for the first cipher is taken from the first 8 bytes of the
270 session key; the key for the next cipher from the next 8 bytes, and
271 the key for the third cipher from the following 8 bytes.  All three
272 initialization vectors are initialized to zero.
274 (Note: the variant of 3DES used here differs from some other
275 descriptions.)
276 .IP SSH_CIPHER_IDEA
277 The key is taken from the first 16 bytes of the session key.  IDEA
278 [IDEA] is used in CFB mode.  The initialization vector is initialized
279 to all zeroes.
280 .IP SSH_CIPHER_TSS
281 All 32 bytes of the session key are used as the key.
283 There is no reference available for the TSS algorithm; it is currently
284 only documented in the sample implementation source code.  The
285 security of this cipher is unknown (but it is quite fast).  The cipher
286 is basically a stream cipher that uses MD5 as a random number
287 generator and takes feedback from the data.
288 .IP SSH_CIPHER_RC4
289 The first 16 bytes of the session key are used as the key for the
290 server to client direction.  The remaining 16 bytes are used as the
291 key for the client to server direction.  This gives independent
292 128-bit keys for each direction.
294 This algorithm is the alleged RC4 cipher posted to the Usenet in 1995.
295 It is widely believed to be equivalent with the original RSADSI RC4
296 cipher.  This is a very fast algorithm.
300 .ti 0
301 Data Type Encodings
303 The Data field of each packet contains data encoded as described in
304 this section.  There may be several data items; each item is coded as
305 described here, and their representations are concatenated together
306 (without any alignment or padding).
308 Each data type is stored as follows:
309 .IP "8-bit byte"
310 The byte is stored directly as a single byte.
311 .IP "32-bit unsigned integer"
312 Stored in 4 bytes, msb first.
313 .IP "Arbitrary length binary string"
314 First 4 bytes are the length of the string, msb first (not including
315 the length itself).  The following "length" bytes are the string
316 value.  There are no terminating null characters.
317 .IP "Multiple-precision integer"
318 First 2 bytes are the number of bits in the integer, msb first (for
319 example, the value 0x00012345 would have 17 bits).  The value zero has
320 zero bits.  It is permissible that the number of bits be larger than the
321 real number of bits.
323 The number of bits is followed by (bits + 7) / 8 bytes of binary data,
324 msb first, giving the value of the integer.
328 .ti 0
329 TCP/IP Port Number and Other Options
331 The server listens for connections on TCP/IP port 22.
333 The client may connect the server from any port.  However, if the
334 client wishes to use any form of .rhosts or /etc/hosts.equiv
335 authentication, it must connect from a privileged port (less than
336 1024).
338 For the IP Type of Service field [RFC0791], it is recommended that
339 interactive sessions (those having a user terminal or forwarding X11
340 connections) use the IPTOS_LOWDELAY, and non-interactive connections
341 use IPTOS_THROUGHPUT.
343 It is recommended that keepalives are used, because otherwise programs
344 on the server may never notice if the other end of the connection is
345 rebooted.
348 .ti 0
349 Protocol Version Identification
351 After the socket is opened, the server sends an identification string,
352 which is of the form
353 "SSH-<protocolmajor>.<protocolminor>-<version>\\n", where
354 <protocolmajor> and <protocolminor> are integers and specify the
355 protocol version number (not software distribution version).
356 <version> is server side software version string (max 40 characters);
357 it is not interpreted by the remote side but may be useful for
358 debugging.
360 The client parses the server's string, and sends a corresponding
361 string with its own information in response.  If the server has lower
362 version number, and the client contains special code to emulate it,
363 the client responds with the lower number; otherwise it responds with
364 its own number.  The server then compares the version number the
365 client sent with its own, and determines whether they can work
366 together.  The server either disconnects, or sends the first packet
367 using the binary packet protocol and both sides start working
368 according to the lower of the protocol versions.
370 By convention, changes which keep the protocol compatible with
371 previous versions keep the same major protocol version; changes that
372 are not compatible increment the major version (which will hopefully
373 never happen).  The version described in this document is 1.3.
375 The client will
377 .ti 0
378 Key Exchange and Server Host Authentication
380 The first message sent by the server using the packet protocol is
381 SSH_SMSG_PUBLIC_KEY.  It declares the server's host key, server public
382 key, supported ciphers, supported authentication methods, and flags
383 for protocol extensions.  It also contains a 64-bit random number
384 (cookie) that must be returned in the client's reply (to make IP
385 spoofing more difficult).  No encryption is used for this message.
387 Both sides compute a session id as follows.  The modulus of the server
388 key is interpreted as a byte string (without explicit length field,
389 with minimum length able to hold the whole value), most significant
390 byte first.  This string is concatenated with the server host key
391 interpreted the same way.  Additionally, the cookie is concatenated
392 with this.  Both sides compute MD5 of the resulting string.  The
393 resulting 16 bytes (128 bits) are stored by both parties and are
394 called the session id.
396 The client responds with a SSH_CMSG_SESSION_KEY message, which
397 contains the selected cipher type, a copy of the 64-bit cookie sent by
398 the server, client's protocol flags, and a session key encrypted
399 with both the server's host key and server key.  No encryption is used
400 for this message.
402 The session key is 32 8-bit bytes (a total of 256 random bits
403 generated by the client).  The client first xors the 16 bytes of the
404 session id with the first 16 bytes of the session key.  The resulting
405 string is then encrypted using the smaller key (one with smaller
406 modulus), and the result is then encrypted using the other key.  The
407 number of bits in the public modulus of the two keys must differ by at
408 least 128 bits.
410 At each encryption step, a multiple-precision integer is constructed
411 from the data to be encrypted as follows (the integer is here
412 interpreted as a sequence of bytes, msb first; the number of bytes is
413 the number of bytes needed to represent the modulus).
415 The most significant byte (which is only partial as the value must be
416 less than the public modulus, which is never a power of two) is zero.
418 The next byte contains the value 2 (which stands for public-key
419 encrypted data in the PKCS standard [PKCS#1]).  Then, there are
420 non-zero random bytes to fill any unused space, a zero byte, and the
421 data to be encrypted in the least significant bytes, the last byte of
422 the data in the least significant byte.
424 This algorithm is used twice.  First, it is used to encrypt the 32
425 random bytes generated by the client to be used as the session key
426 (xored by the session id).  This value is converted to an integer as
427 described above, and encrypted with RSA using the key with the smaller
428 modulus.  The resulting integer is converted to a byte stream, msb
429 first.  This byte stream is padded and encrypted identically using the
430 key with the larger modulus.
432 After the client has sent the session key, it starts to use the
433 selected algorithm and key for decrypting any received packets, and
434 for encrypting any sent packets.  Separate ciphers are used for
435 different directions (that is, both directions have separate
436 initialization vectors or other state for the ciphers).
438 When the server has received the session key message, and has turned
439 on encryption, it sends a SSH_SMSG_SUCCESS message to the client.
441 The recommended size of the host key is 1024 bits, and 768 bits for
442 the server key.  The minimum size is 512 bits for the smaller key.
445 .ti 0
446 Declaring the User Name
448 The client then sends a SSH_CMSG_USER message to the server.  This
449 message specifies the user name to log in as.
451 The server validates that such a user exists, checks whether
452 authentication is needed, and responds with either SSH_SMSG_SUCCESS or
453 SSH_SMSG_FAILURE.  SSH_SMSG_SUCCESS indicates that no authentication
454 is needed for this user (no password), and authentication phase has
455 now been completed.  SSH_SMSG_FAILURE indicates that authentication is
456 needed (or the user does not exist).
458 If the user does not exist, it is recommended that this returns
459 failure, but the server keeps reading messages from the client, and
460 responds to any messages (except SSH_MSG_DISCONNECT, SSH_MSG_IGNORE,
461 and SSH_MSG_DEBUG) with SSH_SMSG_FAILURE.  This way the client cannot
462 be certain whether the user exists.
465 .ti 0
466 Authentication Phase
468 Provided the server didn't immediately accept the login, an
469 authentication exchange begins.  The client sends messages to the
470 server requesting different types of authentication in arbitrary order as
471 many times as desired (however, the server may close the connection
472 after a timeout).  The server always responds with SSH_SMSG_SUCCESS if
473 it has accepted the authentication, and with SSH_SMSG_FAILURE if it has
474 denied authentication with the requested method or it does not
475 recognize the message.  Some authentication methods cause an exchange
476 of further messages before the final result is sent.  The
477 authentication phase ends when the server responds with success.
479 The recommended value for the authentication timeout (timeout before
480 disconnecting if no successful authentication has been made) is 5
481 minutes.
483 The following authentication methods are currently supported:
485 center;
486 l r l.
487 SSH_AUTH_RHOSTS 1       .rhosts or /etc/hosts.equiv
488 SSH_AUTH_RSA    2       pure RSA authentication
489 SSH_AUTH_PASSWORD       3       password authentication
490 SSH_AUTH_RHOSTS_RSA     4       .rhosts with RSA host authentication
492 .IP SSH_AUTH_RHOSTS
494 This is the authentication method used by rlogin and rsh [RFC1282].
496 The client sends SSH_CMSG_AUTH_RHOSTS with the client-side user name
497 as an argument.
499 The server checks whether to permit authentication.  On UNIX systems,
500 this is usually done by checking /etc/hosts.equiv, and .rhosts in the
501 user's home directory.  The connection must come from a privileged
502 port.
504 It is recommended that the server checks that there are no IP options
505 (such as source routing) specified for the socket before accepting
506 this type of authentication.  The client host name should be
507 reverse-mapped and then forward mapped to ensure that it has the
508 proper IP-address.
510 This authentication method trusts the remote host (root on the remote
511 host can pretend to be any other user on that host), the name
512 services, and partially the network: anyone who can see packets coming
513 out from the server machine can do IP-spoofing and pretend to be any
514 machine; however, the protocol prevents blind IP-spoofing (which used
515 to be possible with rlogin).
517 Many sites probably want to disable this authentication method because
518 of the fundamental insecurity of conventional .rhosts or
519 /etc/hosts.equiv authentication when faced with spoofing.  It is
520 recommended that this method not be supported by the server by
521 default.
522 .IP SSH_AUTH_RHOSTS_RSA
524 In addition to conventional .rhosts and hosts.equiv authentication,
525 this method additionally requires that the client host be
526 authenticated using RSA.
528 The client sends SSH_CMSG_AUTH_RHOSTS_RSA specifying the client-side
529 user name, and the public host key of the client host.
531 The server first checks if normal .rhosts or /etc/hosts.equiv
532 authentication would be accepted, and if not, responds with
533 SSH_SMSG_FAILURE.  Otherwise, it checks whether it knows the host key
534 for the client machine (using the same name for the host that was used
535 for checking the .rhosts and /etc/hosts.equiv files).  If it does not
536 know the RSA key for the client, access is denied and SSH_SMSG_FAILURE
537 is sent.
539 If the server knows the host key of the client machine, it verifies
540 that the given host key matches that known for the client.  If not,
541 access is denied and SSH_SMSG_FAILURE is sent.
543 The server then sends a SSH_SMSG_AUTH_RSA_CHALLENGE message containing
544 an encrypted challenge for the client.  The challenge is 32 8-bit
545 random bytes (256 bits).  When encrypted, the highest (partial) byte
546 is left as zero, the next byte contains the value 2, the following are
547 non-zero random bytes, followed by a zero byte, and the challenge put
548 in the remaining bytes.  This is then encrypted using RSA with the
549 client host's public key.  (The padding and encryption algorithm is
550 the same as that used for the session key.)
552 The client decrypts the challenge using its private host key,
553 concatenates this with the session id, and computes an MD5 checksum
554 of the resulting 48 bytes.  The MD5 output is returned as 16 bytes in
555 a SSH_CMSG_AUTH_RSA_RESPONSE message.  (MD5 is used to deter chosen
556 plaintext attacks against RSA; the session id binds it to a specific
557 session).
559 The server verifies that the MD5 of the decrypted challenge returned by
560 the client matches that of the original value, and sends SSH_SMSG_SUCCESS if
561 so.  Otherwise it sends SSH_SMSG_FAILURE and refuses the
562 authentication attempt.
564 This authentication method trusts the client side machine in that root
565 on that machine can pretend to be any user on that machine.
566 Additionally, it trusts the client host key.  The name and/or IP
567 address of the client host is only used to select the public host key.
568 The same host name is used when scanning .rhosts or /etc/hosts.equiv
569 and when selecting the host key.  It would in principle be possible to
570 eliminate the host name entirely and substitute it directly by the
571 host key.  IP and/or DNS [RFC1034] spoofing can only be used
572 to pretend to be a host for which the attacker has the private host
573 key.
574 .IP SSH_AUTH_RSA
576 The idea behind RSA authentication is that the server recognizes the
577 public key offered by the client, generates a random challenge, and
578 encrypts the challenge with the public key.  The client must then
579 prove that it has the corresponding private key by decrypting the
580 challenge.
582 The client sends SSH_CMSG_AUTH_RSA with public key modulus (n) as an
583 argument.
585 The server may respond immediately with SSH_SMSG_FAILURE if it does
586 not permit authentication with this key.  Otherwise it generates a
587 challenge, encrypts it using the user's public key (stored on the
588 server and identified using the modulus), and sends
589 SSH_SMSG_AUTH_RSA_CHALLENGE with the challenge (mp-int) as an
590 argument.
592 The challenge is 32 8-bit random bytes (256 bits).  When encrypted,
593 the highest (partial) byte is left as zero, the next byte contains the
594 value 2, the following are non-zero random bytes, followed by a zero
595 byte, and the challenge put in the remaining bytes.  This is then
596 encrypted with the public key.  (The padding and encryption algorithm
597 is the same as that used for the session key.)
599 The client decrypts the challenge using its private key, concatenates
600 it with the session id, and computes an MD5 checksum of the resulting
601 48 bytes.  The MD5 output is returned as 16 bytes in a
602 SSH_CMSG_AUTH_RSA_RESPONSE message.  (Note that the MD5 is necessary
603 to avoid chosen plaintext attacks against RSA; the session id binds it
604 to a specific session.)
606 The server verifies that the MD5 of the decrypted challenge returned
607 by the client matches that of the original value, and sends
608 SSH_SMSG_SUCCESS if so.  Otherwise it sends SSH_SMSG_FAILURE and
609 refuses the authentication attempt.
611 This authentication method does not trust the remote host, the
612 network, name services, or anything else.  Authentication is based
613 solely on the possession of the private identification keys.  Anyone
614 in possession of the private keys can log in, but nobody else.
616 The server may have additional requirements for a successful
617 authentiation.  For example, to limit damage due to a compromised RSA
618 key, a server might restrict access to a limited set of hosts.
619 .IP SSH_AUTH_PASSWORD
621 The client sends a SSH_CMSG_AUTH_PASSWORD message with the plain text
622 password.  (Note that even though the password is plain text inside
623 the message, it is normally encrypted by the packet mechanism.)
625 The server verifies the password, and sends SSH_SMSG_SUCCESS if
626 authentication was accepted and SSH_SMSG_FAILURE otherwise.
628 Note that the password is read from the user by the client; the user
629 never interacts with a login program.
631 This authentication method does not trust the remote host, the
632 network, name services or anything else.  Authentication is based
633 solely on the possession of the password.  Anyone in possession of the
634 password can log in, but nobody else.
637 .ti 0
638 Preparatory Operations
640 After successful authentication, the server waits for a request from
641 the client, processes the request, and responds with SSH_SMSG_SUCCESS
642 whenever a request has been successfully processed.  If it receives a
643 message that it does not recognize or it fails to honor a request, it
644 returns SSH_SMSG_FAILURE.  It is expected that new message types might
645 be added to this phase in future.
647 The following messages are currently defined for this phase.
648 .IP SSH_CMSG_REQUEST_COMPRESSION
649 Requests that compression be enabled for this session.  A
650 gzip-compatible compression level (1-9) is passed as an argument.
651 .IP SSH_CMSG_REQUEST_PTY
652 Requests that a pseudo terminal device be allocated for this session.
653 The user terminal type and terminal modes are supplied as arguments.
654 .IP SSH_CMSG_X11_REQUEST_FORWARDING
655 Requests forwarding of X11 connections from the remote machine to the
656 local machine over the secure channel.  Causes an internet-domain
657 socket to be allocated and the DISPLAY variable to be set on the server.
658 X11 authentication data is automatically passed to the server, and the
659 client may implement spoofing of authentication data for added
660 security.  The authentication data is passed as arguments.
661 .IP SSH_CMSG_PORT_FORWARD_REQUEST
662 Requests forwarding of a TCP/IP port on the server host over the
663 secure channel.  What happens is that whenever a connection is made to
664 the port on the server, a connection will be made from the client end
665 to the specified host/port.  Any user can forward unprivileged ports;
666 only the root can forward privileged ports (as determined by
667 authentication done earlier).
668 .IP SSH_CMSG_AGENT_REQUEST_FORWARDING
669 Requests forwarding of the connection to the authentication agent.
670 .IP SSH_CMSG_EXEC_SHELL
671 Starts a shell (command interpreter) for the user, and moves into
672 interactive session mode.
673 .IP SSH_CMSG_EXEC_CMD
674 Executes the given command (actually "<shell> -c <command>" or
675 equivalent) for the user, and moves into interactive session mode.
679 .ti 0
680 Interactive Session and Exchange of Data
682 During the interactive session, any data written by the shell or
683 command running on the server machine is forwarded to stdin or
684 stderr on the client machine, and any input available from stdin on
685 the client machine is forwarded to the program on the server machine.
687 All exchange is asynchronous; either side can send at any time, and
688 there are no acknowledgements (TCP/IP already provides reliable
689 transport, and the packet protocol protects against tampering or IP
690 spoofing).
692 When the client receives EOF from its standard input, it will send
693 SSH_CMSG_EOF; however, this in no way terminates the exchange.  The
694 exchange terminates and interactive mode is left when the server sends
695 SSH_SMSG_EXITSTATUS to indicate that the client program has
696 terminated.  Alternatively, either side may disconnect at any time by
697 sending SSH_MSG_DISCONNECT or closing the connection.
699 The server may send any of the following messages:
700 .IP SSH_SMSG_STDOUT_DATA
701 Data written to stdout by the program running on the server.  The data
702 is passed as a string argument.  The client writes this data to
703 stdout.
704 .IP SSH_SMSG_STDERR_DATA
705 Data written to stderr by the program running on the server.  The data
706 is passed as a string argument.  The client writes this data to
707 stderr.  (Note that if the program is running on a tty, it is not
708 possible to separate stdout and stderr data, and all data will be sent
709 as stdout data.)
710 .IP SSH_SMSG_EXITSTATUS
711 Indicates that the shell or command has exited.  Exit status is passed
712 as an integer argument.  This message causes termination of the
713 interactive session.
714 .IP SSH_SMSG_AGENT_OPEN
715 Indicates that someone on the server side is requesting a connection
716 to the authentication agent.  The server-side channel number is passed
717 as an argument.  The client must respond with either
718 SSH_CHANNEL_OPEN_CONFIRMATION or SSH_CHANNEL_OPEN_FAILURE.
719 .IP SSH_SMSG_X11_OPEN
720 Indicates that a connection has been made to the X11 socket on the
721 server side and should be forwarded to the real X server.  An integer
722 argument indicates the channel number allocated for this connection on
723 the server side.  The client should send back either
724 SSH_MSG_CHANNEL_OPEN_CONFIRMATION or SSH_MSG_CHANNEL_OPEN_FAILURE with
725 the same server side channel number.
726 .IP SSH_MSG_PORT_OPEN
727 Indicates that a connection has been made to a port on the server side
728 for which forwarding has been requested.  Arguments are server side
729 channel number, host name to connect to, and port to connect to.  The
730 client should send back either
731 SSH_MSG_CHANNEL_OPEN_CONFIRMATION or SSH_MSG_CHANNEL_OPEN_FAILURE with
732 the same server side channel number.
733 .IP SSH_MSG_CHANNEL_OPEN_CONFIRMATION
734 This is sent by the server to indicate that it has opened a connection
735 as requested in a previous message.  The first argument indicates the
736 client side channel number, and the second argument is the channel number
737 that the server has allocated for this connection.
738 .IP SSH_MSG_CHANNEL_OPEN_FAILURE
739 This is sent by the server to indicate that it failed to open a
740 connection as requested in a previous message.  The client-side
741 channel number is passed as an argument.  The client will close the
742 descriptor associated with the channel and free the channel.
743 .IP SSH_MSG_CHANNEL_DATA
744 This packet contains data for a channel from the server.  The first
745 argument is the client-side channel number, and the second argument (a
746 string) is the data.
747 .IP SSH_MSG_CHANNEL_CLOSE
748 This is sent by the server to indicate that whoever was in the other
749 end of the channel has closed it.  The argument is the client side channel
750 number.  The client will let all buffered data in the channel to
751 drain, and when ready, will close the socket, free the channel, and
752 send the server a SSH_MSG_CHANNEL_CLOSE_CONFIRMATION message for the
753 channel.
754 .IP SSH_MSG_CHANNEL_CLOSE_CONFIRMATION
755 This is send by the server to indicate that a channel previously
756 closed by the client has now been closed on the server side as well.
757 The argument indicates the client channel number.  The client frees
758 the channel.
761 The client may send any of the following messages:
762 .IP SSH_CMSG_STDIN_DATA
763 This is data to be sent as input to the program running on the server.
764 The data is passed as a string.
765 .IP SSH_CMSG_EOF
766 Indicates that the client has encountered EOF while reading standard
767 input.  The server will allow any buffered input data to drain, and
768 will then close the input to the program.
769 .IP SSH_CMSG_WINDOW_SIZE
770 Indicates that window size on the client has been changed.  The server
771 updates the window size of the tty and causes SIGWINCH to be sent to
772 the program.  The new window size is passed as four integer arguments:
773 row, col, xpixel, ypixel.
774 .IP SSH_MSG_PORT_OPEN
775 Indicates that a connection has been made to a port on the client side
776 for which forwarding has been requested.  Arguments are client side
777 channel number, host name to connect to, and port to connect to.  The
778 server should send back either SSH_MSG_CHANNEL_OPEN_CONFIRMATION or
779 SSH_MSG_CHANNEL_OPEN_FAILURE with the same client side channel number.
780 .IP SSH_MSG_CHANNEL_OPEN_CONFIRMATION
781 This is sent by the client to indicate that it has opened a connection
782 as requested in a previous message.  The first argument indicates the
783 server side channel number, and the second argument is the channel
784 number that the client has allocated for this connection.
785 .IP SSH_MSG_CHANNEL_OPEN_FAILURE
786 This is sent by the client to indicate that it failed to open a
787 connection as requested in a previous message.  The server side
788 channel number is passed as an argument.  The server will close the
789 descriptor associated with the channel and free the channel.
790 .IP SSH_MSG_CHANNEL_DATA
791 This packet contains data for a channel from the client.  The first
792 argument is the server side channel number, and the second argument (a
793 string) is the data.
794 .IP SSH_MSG_CHANNEL_CLOSE
795 This is sent by the client to indicate that whoever was in the other
796 end of the channel has closed it.  The argument is the server channel
797 number.  The server will allow buffered data to drain, and when ready,
798 will close the socket, free the channel, and send the client a
799 SSH_MSG_CHANNEL_CLOSE_CONFIRMATION message for the channel.
800 .IP SSH_MSG_CHANNEL_CLOSE_CONFIRMATION
801 This is send by the client to indicate that a channel previously
802 closed by the server has now been closed on the client side as well.
803 The argument indicates the server channel number.  The server frees
804 the channel.
807 Any unsupported messages during interactive mode cause the connection
808 to be terminated with SSH_MSG_DISCONNECT and an error message.
809 Compatible protocol upgrades should agree about any extensions during
810 the preparation phase or earlier.
813 .ti 0
814 Termination of the Connection
816 Normal termination of the connection is always initiated by the server
817 by sending SSH_SMSG_EXITSTATUS after the program has exited.  The
818 client responds to this message by sending SSH_CMSG_EXIT_CONFIRMATION
819 and closes the socket; the server then closes the socket.  There are
820 two purposes for the confirmation: some systems may lose previously
821 sent data when the socket is closed, and closing the client side first
822 causes any TCP/IP TIME_WAIT [RFC0793] waits to occur on the client side, not
823 consuming server resources.
825 If the program terminates due to a signal, the server will send
826 SSH_MSG_DISCONNECT with an appropriate message.  If the connection is
827 closed, all file descriptors to the program will be closed and the
828 server will exit.  If the program runs on a tty, the kernel sends it
829 the SIGHUP signal when the pty master side is closed.
831 .ti 0
832 Protocol Flags
834 Both the server and the client pass 32 bits of protocol flags to the
835 other side.  The flags are intended for compatible protocol extension;
836 the server first announces which added capabilities it supports, and
837 the client then sends the capabilities that it supports.
839 The following flags are currently defined (the values are bit masks):
840 .IP "1 SSH_PROTOFLAG_SCREEN_NUMBER"
841 This flag can only be sent by the client.  It indicates that the X11
842 forwarding requests it sends will include the screen number.
843 .IP "2 SSH_PROTOFLAG_HOST_IN_FWD_OPEN"
844 If both sides specify this flag, SSH_SMSG_X11_OPEN and
845 SSH_MSG_PORT_OPEN messages will contain an additional field containing
846 a description of the host at the other end of the connection.
849 .ti 0
850 Detailed Description of Packet Types and Formats
852 The supported packet types and the corresponding message numbers are
853 given in the following table.  Messages with _MSG_ in their name may
854 be sent by either side.  Messages with _CMSG_ are only sent by the
855 client, and messages with _SMSG_ only by the server.
857 A packet may contain additional data after the arguments specified
858 below.  Any such data should be ignored by the receiver.  However, it
859 is recommended that no such data be stored without good reason.  (This
860 helps build compatible extensions.)
861 .IP "0 SSH_MSG_NONE"
862 This code is reserved.  This message type is never sent.
863 .IP "1 SSH_MSG_DISCONNECT"
866 l l.
867 string  Cause of disconnection
869 This message may be sent by either party at any time.  It causes the
870 immediate disconnection of the connection.  The message is intended to
871 be displayed to a human, and describes the reason for disconnection.
872 .IP "2 SSH_SMSG_PUBLIC_KEY"
875 l l.
876 8 bytes anti_spoofing_cookie
877 32-bit int      server_key_bits
878 mp-int  server_key_public_exponent
879 mp-int  server_key_public_modulus
880 32-bit int      host_key_bits
881 mp-int  host_key_public_exponent
882 mp-int  host_key_public_modulus
883 32-bit int      protocol_flags
884 32-bit int      supported_ciphers_mask
885 32-bit int      supported_authentications_mask
887 Sent as the first message by the server.  This message gives the
888 server's host key, server key, protocol flags (intended for compatible
889 protocol extension), supported_ciphers_mask (which is the
890 bitwise or of (1 << cipher_number), where << is the left shift
891 operator, for all supported ciphers), and
892 supported_authentications_mask (which is the bitwise or of (1 <<
893 authentication_type) for all supported authentication types).  The
894 anti_spoofing_cookie is 64 random bytes, and must be sent back
895 verbatim by the client in its reply.  It is used to make IP-spoofing
896 more difficult (encryption and host keys are the real defense against
897 spoofing).
898 .IP "3 SSH_CMSG_SESSION_KEY"
901 l l.
902 1 byte  cipher_type (must be one of the supported values)
903 8 bytes anti_spoofing_cookie (must match data sent by the server)
904 mp-int  double-encrypted session key
905 32-bit int      protocol_flags
907 Sent by the client as the first message in the session.  Selects the
908 cipher to use, and sends the encrypted session key to the server.  The
909 anti_spoofing_cookie must be the same bytes that were sent by the
910 server.  Protocol_flags is intended for negotiating compatible
911 protocol extensions.
912 .IP "4 SSH_CMSG_USER"
915 l l.
916 string  user login name on server
918 Sent by the client to begin authentication.  Specifies the user name
919 on the server to log in as.  The server responds with SSH_SMSG_SUCCESS
920 if no authentication is needed for this user, or SSH_SMSG_FAILURE if
921 authentication is needed (or the user does not exist).  [Note to the
922 implementator: the user name is of arbitrary size.  The implementation
923 must be careful not to overflow internal buffers.]
924 .IP "5 SSH_CMSG_AUTH_RHOSTS"
927 l l.
928 string  client-side user name
930 Requests authentication using /etc/hosts.equiv and .rhosts (or
931 equivalent mechanisms).  This authentication method is normally
932 disabled in the server because it is not secure (but this is the
933 method used by rsh and rlogin).  The server responds with
934 SSH_SMSG_SUCCESS if authentication was successful, and
935 SSH_SMSG_FAILURE if access was not granted.  The server should check
936 that the client side port number is less than 1024 (a privileged
937 port), and immediately reject authentication if it is not.  Supporting
938 this authentication method is optional.  This method should normally
939 not be enabled in the server because it is not safe.  (However, not
940 enabling this only helps if rlogind and rshd are disabled.)
941 .IP "6 SSH_CMSG_AUTH_RSA"
944 l l.
945 mp-int  identity_public_modulus
947 Requests authentication using pure RSA authentication.  The server
948 checks if the given key is permitted to log in, and if so, responds
949 with SSH_SMSG_AUTH_RSA_CHALLENGE.  Otherwise, it responds with
950 SSH_SMSG_FAILURE.  The client often tries several different keys in
951 sequence until one supported by the server is found.  Authentication
952 is accepted if the client gives the correct response to the challenge.
953 The server is free to add other criteria for authentication, such as a
954 requirement that the connection must come from a certain host.  Such
955 additions are not visible at the protocol level.  Supporting this
956 authentication method is optional but recommended.
957 .IP "7 SSH_SMSG_AUTH_RSA_CHALLENGE"
960 l l.
961 mp-int  encrypted challenge
963 Presents an RSA authentication challenge to the client.  The challenge
964 is a 256-bit random value encrypted as described elsewhere in this
965 document.  The client must decrypt the challenge using the RSA private
966 key, compute MD5 of the challenge plus session id, and send back the
967 resulting 16 bytes using SSH_CMSG_AUTH_RSA_RESPONSE.
968 .IP "8 SSH_CMSG_AUTH_RSA_RESPONSE"
971 l l.
972 16 bytes        MD5 of decrypted challenge
974 This message is sent by the client in response to an RSA challenge.
975 The MD5 checksum is returned instead of the decrypted challenge to
976 deter known-plaintext attacks against the RSA key.  The server
977 responds to this message with either SSH_SMSG_SUCCESS or
978 SSH_SMSG_FAILURE.
979 .IP "9 SSH_CMSG_AUTH_PASSWORD"
982 l l.
983 string  plain text password
985 Requests password authentication using the given password.  Note that
986 even though the password is plain text inside the packet, the whole
987 packet is normally encrypted by the packet layer.  It would not be
988 possible for the client to perform password encryption/hashing,
989 because it cannot know which kind of encryption/hashing, if any, the
990 server uses.  The server responds to this message with
991 SSH_SMSG_SUCCESS or SSH_SMSG_FAILURE.
992 .IP "10 SSH_CMSG_REQUEST_PTY"
995 l l.
996 string  TERM environment variable value (e.g. vt100)
997 32-bit int      terminal height, rows (e.g., 24)
998 32-bit int      terminal width, columns (e.g., 80)
999 32-bit int      terminal width, pixels (0 if no graphics) (e.g., 480)
1000 32-bit int      terminal height, pixels (0 if no graphics) (e.g., 640)
1001 n bytes tty modes encoded in binary
1003 Requests a pseudo-terminal to be allocated for this command.  This
1004 message can be used regardless of whether the session will later
1005 execute the shell or a command.  If a pty has been requested with this
1006 message, the shell or command will run on a pty.  Otherwise it will
1007 communicate with the server using pipes, sockets or some other similar
1008 mechanism.
1010 The terminal type gives the type of the user's terminal.  In the UNIX
1011 environment it is passed to the shell or command in the TERM
1012 environment variable.
1014 The width and height values give the initial size of the user's
1015 terminal or window.  All values can be zero if not supported by the
1016 operating system.  The server will pass these values to the kernel if
1017 supported.
1019 Terminal modes are encoded into a byte stream in a portable format.
1020 The exact format is described later in this document.
1022 The server responds to the request with either SSH_SMSG_SUCCESS or
1023 SSH_SMSG_FAILURE.  If the server does not have the concept of pseudo
1024 terminals, it should return success if it is possible to execute a
1025 shell or a command so that it looks to the client as if it was running
1026 on a pseudo terminal.
1027 .IP "11 SSH_CMSG_WINDOW_SIZE"
1030 l l.
1031 32-bit int      terminal height, rows
1032 32-bit int      terminal width, columns
1033 32-bit int      terminal width, pixels
1034 32-bit int      terminal height, pixels
1036 This message can only be sent by the client during the interactive
1037 session.  This indicates that the size of the user's window has
1038 changed, and provides the new size.  The server will update the
1039 kernel's notion of the window size, and a SIGWINCH signal or
1040 equivalent will be sent to the shell or command (if supported by the
1041 operating system).
1042 .IP "12 SSH_CMSG_EXEC_SHELL"
1044 (no arguments)
1046 Starts a shell (command interpreter), and enters interactive session
1047 mode.
1048 .IP "13 SSH_CMSG_EXEC_CMD"
1051 l l.
1052 string  command to execute
1054 Starts executing the given command, and enters interactive session
1055 mode.  On UNIX, the command is run as "<shell> -c <command>", where
1056 <shell> is the user's login shell.
1057 .IP "14 SSH_SMSG_SUCCESS"
1059 (no arguments)
1061 This message is sent by the server in response to the session key, a
1062 successful authentication request, and a successfully completed
1063 preparatory operation.
1064 .IP "15 SSH_SMSG_FAILURE"
1066 (no arguments)
1068 This message is sent by the server in response to a failed
1069 authentication operation to indicate that the user has not yet been
1070 successfully authenticated, and in response to a failed preparatory
1071 operation.  This is also sent in response to an authentication or
1072 preparatory operation request that is not recognized or supported.
1073 .IP "16 SSH_CMSG_STDIN_DATA"
1076 l l.
1077 string  data
1079 Delivers data from the client to be supplied as input to the shell or
1080 program running on the server side.  This message can only be used in
1081 the interactive session mode.  No acknowledgement is sent for this
1082 message.
1083 .IP "17 SSH_SMSG_STDOUT_DATA"
1086 l l.
1087 string  data
1089 Delivers data from the server that was read from the standard output of
1090 the shell or program running on the server side.  This message can
1091 only be used in the interactive session mode.  No acknowledgement is
1092 sent for this message.
1093 .IP "18 SSH_SMSG_STDERR_DATA"
1096 l l.
1097 string  data
1099 Delivers data from the server that was read from the standard error of
1100 the shell or program running on the server side.  This message can
1101 only be used in the interactive session mode.  No acknowledgement is
1102 sent for this message.
1103 .IP "19 SSH_CMSG_EOF"
1105 (no arguments)
1107 This message is sent by the client to indicate that EOF has been
1108 reached on the input.  Upon receiving this message, and after all
1109 buffered input data has been sent to the shell or program, the server
1110 will close the input file descriptor to the program.  This message can
1111 only be used in the interactive session mode.  No acknowledgement is
1112 sent for this message.
1113 .IP "20 SSH_SMSG_EXITSTATUS"
1116 l l.
1117 32-bit int      exit status of the command
1119 Returns the exit status of the shell or program after it has exited.
1120 The client should respond with SSH_CMSG_EXIT_CONFIRMATION when it has
1121 received this message.  This will be the last message sent by the
1122 server.  If the program being executed dies with a signal instead of
1123 exiting normally, the server should terminate the session with
1124 SSH_MSG_DISCONNECT (which can be used to pass a human-readable string
1125 indicating that the program died due to a signal) instead of using
1126 this message.
1127 .IP "21 SSH_MSG_CHANNEL_OPEN_CONFIRMATION"
1130 l l.
1131 32-bit int      remote_channel
1132 32-bit int      local_channel
1134 This is sent in response to any channel open request if the channel
1135 has been successfully opened.  Remote_channel is the channel number
1136 received in the initial open request; local_channel is the channel
1137 number the side sending this message has allocated for the channel.
1138 Data can be transmitted on the channel after this message.
1139 .IP "22 SSH_MSG_CHANNEL_OPEN_FAILURE"
1142 l l.
1143 32-bit int      remote_channel
1145 This message indicates that an earlier channel open request by the
1146 other side has failed or has been denied.  Remote_channel is the
1147 channel number given in the original request.
1148 .IP "23 SSH_MSG_CHANNEL_DATA"
1151 l l.
1152 32-bit int      remote_channel
1153 string  data
1155 Data is transmitted in a channel in these messages.  A channel is
1156 bidirectional, and both sides can send these messages.  There is no
1157 acknowledgement for these messages.  It is possible that either side
1158 receives these messages after it has sent SSH_MSG_CHANNEL_CLOSE for
1159 the channel.  These messages cannot be received after the party has
1160 sent or received SSH_MSG_CHANNEL_CLOSE_CONFIRMATION.
1161 .IP "24 SSH_MSG_CHANNEL_CLOSE"
1164 l l.
1165 32-bit int      remote_channel
1167 When a channel is closed at one end of the connection, that side sends
1168 this message.  Upon receiving this message, the channel should be
1169 closed.  When this message is received, if the channel is already
1170 closed (the receiving side has sent this message for the same channel
1171 earlier), the channel is freed and no further action is taken;
1172 otherwise the channel is freed and SSH_MSG_CHANNEL_CLOSE_CONFIRMATION
1173 is sent in response.  (It is possible that the channel is closed
1174 simultaneously at both ends.)
1175 .IP "25 SSH_MSG_CHANNEL_CLOSE_CONFIRMATION"
1178 l l.
1179 32-bit int      remote_channel
1181 This message is sent in response to SSH_MSG_CHANNEL_CLOSE unless the
1182 channel was already closed.  When this message is sent or received,
1183 the channel is freed.
1184 .IP "26 (OBSOLETED; was unix-domain X11 forwarding)
1185 .IP "27 SSH_SMSG_X11_OPEN"
1188 l l.
1189 32-bit int      local_channel
1190 string  originator_string (see below)
1192 This message can be sent by the server during the interactive session
1193 mode to indicate that a client has connected the fake X server.
1194 Local_channel is the channel number that the server has allocated for
1195 the connection.  The client should try to open a connection to the
1196 real X server, and respond with SSH_MSG_CHANNEL_OPEN_CONFIRMATION or
1197 SSH_MSG_CHANNEL_OPEN_FAILURE.
1199 The field originator_string is present if both sides
1200 specified SSH_PROTOFLAG_HOST_IN_FWD_OPEN in the protocol flags.  It
1201 contains a description of the host originating the connection.
1202 .IP "28 SSH_CMSG_PORT_FORWARD_REQUEST"
1205 l l.
1206 32-bit int      server_port
1207 string  host_to_connect
1208 32-bit int      port_to_connect
1210 Sent by the client in the preparatory phase, this message requests
1211 that server_port on the server machine be forwarded over the secure
1212 channel to the client machine, and from there to the specified host
1213 and port.  The server should start listening on the port, and send
1214 SSH_MSG_PORT_OPEN whenever a connection is made to it.  Supporting
1215 this message is optional, and the server is free to reject any forward
1216 request.  For example, it is highly recommended that unless the user
1217 has been authenticated as root, forwarding any privileged port numbers
1218 (below 1024) is denied.
1219 .IP "29 SSH_MSG_PORT_OPEN"
1222 l l.
1223 32-bit int      local_channel
1224 string  host_name
1225 32-bit int      port
1226 string  originator_string (see below)
1228 Sent by either party in interactive session mode, this message
1229 indicates that a connection has been opened to a forwarded TCP/IP
1230 port.  Local_channel is the channel number that the sending party has
1231 allocated for the connection.  Host_name is the host the connection
1232 should be be forwarded to, and the port is the port on that host to
1233 connect.  The receiving party should open the connection, and respond
1234 with SSH_MSG_CHANNEL_OPEN_CONFIRMATION or
1235 SSH_MSG_CHANNEL_OPEN_FAILURE.  It is recommended that the receiving
1236 side check the host_name and port for validity to avoid compromising
1237 local security by compromised remote side software.  Particularly, it
1238 is recommended that the client permit connections only to those ports
1239 for which it has requested forwarding with SSH_CMSG_PORT_FORWARD_REQUEST.
1241 The field originator_string is present if both sides
1242 specified SSH_PROTOFLAG_HOST_IN_FWD_OPEN in the protocol flags.  It
1243 contains a description of the host originating the connection.
1244 .IP "30 SSH_CMSG_AGENT_REQUEST_FORWARDING"
1246 (no arguments)
1248 Requests that the connection to the authentication agent be forwarded
1249 over the secure channel.  The method used by clients to contact the
1250 authentication agent within each machine is implementation and machine
1251 dependent.  If the server accepts this request, it should arrange that
1252 any clients run from this session will actually contact the server
1253 program when they try to contact the authentication agent.  The server
1254 should then send a SSH_SMSG_AGENT_OPEN to open a channel to the agent,
1255 and the client should forward the connection to the real
1256 authentication agent.  Supporting this message is optional.
1257 .IP "31 SSH_SMSG_AGENT_OPEN"
1260 l l.
1261 32-bit int      local_channel
1263 Sent by the server in interactive session mode, this message requests
1264 opening a channel to the authentication agent.  The client should open
1265 a channel, and respond with either SSH_MSG_CHANNEL_OPEN_CONFIRMATION
1266 or SSH_MSG_CHANNEL_OPEN_FAILURE.
1267 .IP "32 SSH_MSG_IGNORE"
1270 l l.
1271 string  data
1273 Either party may send this message at any time.  This message, and the
1274 argument string, is silently ignored.  This message might be used in
1275 some implementations to make traffic analysis more difficult.  This
1276 message is not currently sent by the implementation, but all
1277 implementations are required to recognize and ignore it.
1278 .IP "33 SSH_CMSG_EXIT_CONFIRMATION"
1280 (no arguments)
1282 Sent by the client in response to SSH_SMSG_EXITSTATUS.  This is the
1283 last message sent by the client.
1284 .IP "34 SSH_CMSG_X11_REQUEST_FORWARDING"
1287 l l.
1288 string  x11_authentication_protocol
1289 string  x11_authentication_data
1290 32-bit int      screen number (if SSH_PROTOFLAG_SCREEN_NUMBER)
1292 Sent by the client during the preparatory phase, this message requests
1293 that the server create a fake X11 display and set the DISPLAY
1294 environment variable accordingly.  An internet-domain display is
1295 preferable.  The given authentication protocol and the associated data
1296 should be recorded by the server so that it is used as authentication
1297 on connections (e.g., in .Xauthority).  The authentication protocol
1298 must be one of the supported X11 authentication protocols, e.g.,
1299 "MIT-MAGIC-COOKIE-1".  Authentication data must be a lowercase hex
1300 string of even length.  Its interpretation is protocol dependent.
1301 The data is in a format that can be used with e.g. the xauth program.
1302 Supporting this message is optional.
1304 The client is permitted (and recommended) to generate fake
1305 authentication information and send fake information to the server.
1306 This way, a corrupt server will not have access to the user's terminal
1307 after the connection has terminated.  The correct authorization codes
1308 will also not be left hanging around in files on the server (many
1309 users keep the same X session for months, thus protecting the
1310 authorization data becomes important).
1312 X11 authentication spoofing works by initially sending fake (random)
1313 authentication data to the server, and interpreting the first packet
1314 sent by the X11 client after the connection has been opened.  The
1315 first packet contains the client's authentication.  If the packet
1316 contains the correct fake data, it is replaced by the client by the
1317 correct authentication data, and then sent to the X server.
1318 .IP "35 SSH_CMSG_AUTH_RHOSTS_RSA"
1321 l l.
1322 string  clint-side user name
1323 32-bit int      client_host_key_bits
1324 mp-int  client_host_key_public_exponent
1325 mp-int  client_host_key_public_modulus
1327 Requests authentication using /etc/hosts.equiv and .rhosts (or
1328 equivalent) together with RSA host authentication.  The server should
1329 check that the client side port number is less than 1024 (a privileged
1330 port), and immediately reject authentication if it is not.  The server
1331 responds with SSH_SMSG_FAILURE or SSH_SMSG_AUTH_RSA_CHALLENGE.  The
1332 client must respond to the challenge with the proper
1333 SSH_CMSG_AUTH_RSA_RESPONSE.  The server then responds with success if
1334 access was granted, or failure if the client gave a wrong response.
1335 Supporting this authentication method is optional but recommended in
1336 most environments.
1337 .IP "36 SSH_MSG_DEBUG"
1340 l l.
1341 string  debugging message sent to the other side
1343 This message may be sent by either party at any time.  It is used to
1344 send debugging messages that may be informative to the user in
1345 solving various problems.  For example, if authentication fails
1346 because of some configuration error (e.g., incorrect permissions for
1347 some file), it can be very helpful for the user to make the cause of
1348 failure available.  On the other hand, one should not make too much
1349 information available for security reasons.  It is recommended that
1350 the client provides an option to display the debugging information
1351 sent by the sender (the user probably does not want to see it by default).
1352 The server can log debugging data sent by the client (if any).  Either
1353 party is free to ignore any received debugging data.  Every
1354 implementation must be able to receive this message, but no
1355 implementation is required to send these.
1356 .IP "37 SSH_CMSG_REQUEST_COMPRESSION"
1359 l l.
1360 32-bit int      gzip compression level (1-9)
1362 This message can be sent by the client in the preparatory operations
1363 phase.  The server responds with SSH_SMSG_FAILURE if it does not
1364 support compression or does not want to compress; it responds with
1365 SSH_SMSG_SUCCESS if it accepted the compression request.  In the
1366 latter case the response to this packet will still be uncompressed,
1367 but all further packets in either direction will be compressed by gzip.
1371 .ti 0
1372 Encoding of Terminal Modes
1374 Terminal modes (as passed in SSH_CMSG_REQUEST_PTY) are encoded into a
1375 byte stream.  It is intended that the coding be portable across
1376 different environments.
1378 The tty mode description is a stream of bytes.  The stream consists of
1379 opcode-argument pairs.  It is terminated by opcode TTY_OP_END (0).
1380 Opcodes 1-127 have one-byte arguments.  Opcodes 128-159 have 32-bit
1381 integer arguments (stored msb first).  Opcodes 160-255 are not yet
1382 defined, and cause parsing to stop (they should only be used after any
1383 other data).
1385 The client puts in the stream any modes it knows about, and the server
1386 ignores any modes it does not know about.  This allows some degree of
1387 machine-independence, at least between systems that use a POSIX-like
1388 [POSIX] tty interface.  The protocol can support other systems as
1389 well, but the client may need to fill reasonable values for a number
1390 of parameters so the server pty gets set to a reasonable mode (the
1391 server leaves all unspecified mode bits in their default values, and
1392 only some combinations make sense).
1394 The following opcodes have been defined.  The naming of opcodes mostly
1395 follows the POSIX terminal mode flags.
1396 .IP "0 TTY_OP_END"
1397 Indicates end of options.
1398 .IP "1 VINTR"
1399 Interrupt character; 255 if none.  Similarly for the other characters.
1400 Not all of these characters are supported on all systems.
1401 .IP "2 VQUIT"
1402 The quit character (sends SIGQUIT signal on UNIX systems).
1403 .IP "3 VERASE"
1404 Erase the character to left of the cursor.
1405 .IP "4 VKILL"
1406 Kill the current input line.
1407 .IP "5 VEOF "
1408 End-of-file character (sends EOF from the terminal).
1409 .IP "6 VEOL "
1410 End-of-line character in addition to carriage return and/or linefeed.
1411 .IP "7 VEOL2"
1412 Additional end-of-line character.
1413 .IP "8 VSTART"
1414 Continues paused output (normally ^Q).
1415 .IP "9 VSTOP"
1416 Pauses output (^S).
1417 .IP "10 VSUSP"
1418 Suspends the current program.
1419 .IP "11 VDSUSP"
1420 Another suspend character.
1421 .IP "12 VREPRINT"
1422 Reprints the current input line.
1423 .IP "13 VWERASE"
1424 Erases a word left of cursor.
1425 .IP "14 VLNEXT"
1426 More special input characters; these are probably not supported on
1427 most systems.
1428 .IP "15 VFLUSH"
1429 .IP "16 VSWTCH"
1430 .IP "17 VSTATUS"
1431 .IP "18 VDISCARD"
1433 .IP "30 IGNPAR"
1434 The ignore parity flag.  The next byte should be 0 if this flag is not
1435 set, and 1 if it is set.
1436 .IP "31 PARMRK"
1437 More flags.  The exact definitions can be found in the POSIX standard.
1438 .IP "32 INPCK"
1439 .IP "33 ISTRIP"
1440 .IP "34 INLCR"
1441 .IP "35 IGNCR"
1442 .IP "36 ICRNL"
1443 .IP "37 IUCLC"
1444 .IP "38 IXON"
1445 .IP "39 IXANY"
1446 .IP "40 IXOFF"
1447 .IP "41 IMAXBEL"
1449 .IP "50 ISIG"
1450 .IP "51 ICANON"
1451 .IP "52 XCASE"
1452 .IP "53 ECHO"
1453 .IP "54 ECHOE"
1454 .IP "55 ECHOK"
1455 .IP "56 ECHONL"
1456 .IP "57 NOFLSH"
1457 .IP "58 TOSTOP"
1458 .IP "59 IEXTEN"
1459 .IP "60 ECHOCTL"
1460 .IP "61 ECHOKE"
1461 .IP "62 PENDIN"
1463 .IP "70 OPOST"
1464 .IP "71 OLCUC"
1465 .IP "72 ONLCR"
1466 .IP "73 OCRNL"
1467 .IP "74 ONOCR"
1468 .IP "75 ONLRET"
1470 .IP "90 CS7"
1471 .IP "91 CS8"
1472 .IP "92 PARENB"
1473 .IP "93 PARODD"
1475 .IP "192 TTY_OP_ISPEED"
1476 Specifies the input baud rate in bits per second.
1477 .IP "193 TTY_OP_OSPEED"
1478 Specifies the output baud rate in bits per second.
1482 .ti 0
1483 The Authentication Agent Protocol
1485 The authentication agent is a program that can be used to hold RSA
1486 authentication keys for the user (in future, it might hold data for
1487 other authentication types as well).  An authorized program can send
1488 requests to the agent to generate a proper response to an RSA
1489 challenge.  How the connection is made to the agent (or its
1490 representative) inside a host and how access control is done inside a
1491 host is implementation-dependent; however, how it is forwarded and how
1492 one interacts with it is specified in this protocol.  The connection
1493 to the agent is normally automatically forwarded over the secure
1494 channel.
1496 A program that wishes to use the agent first opens a connection to its
1497 local representative (typically, the agent itself or an SSH server).
1498 It then writes a request to the connection, and waits for response.
1499 It is recommended that at least five minutes of timeout are provided
1500 waiting for the agent to respond to an authentication challenge (this
1501 gives sufficient time for the user to cut-and-paste the challenge to a
1502 separate machine, perform the computation there, and cut-and-paste the
1503 result back if so desired).
1505 Messages sent to and by the agent are in the following format:
1508 l l.
1509 4 bytes Length, msb first.  Does not include length itself.
1510 1 byte  Packet type.  The value 255 is reserved for future extensions.
1511 data    Any data, depending on packet type.  Encoding as in the ssh packet
1512 protocol.
1515 The following message types are currently defined:
1516 .IP "1 SSH_AGENTC_REQUEST_RSA_IDENTITIES"
1518 (no arguments)
1520 Requests the agent to send a list of all RSA keys for which it can
1521 answer a challenge.
1522 .IP "2 SSH_AGENT_RSA_IDENTITIES_ANSWER"
1525 l l.
1526 32-bit int      howmany
1527 howmany times:
1528 32-bit int      bits
1529 mp-int  public exponent
1530 mp-int  public modulus
1531 string  comment
1533 The agent sends this message in response to the to
1534 SSH_AGENTC_REQUEST_RSA_IDENTITIES.  The answer lists all RSA keys for
1535 which the agent can answer a challenge.  The comment field is intended
1536 to help identify each key; it may be printed by an application to
1537 indicate which key is being used.  If the agent is not holding any
1538 keys, howmany will be zero.
1539 .IP "3 SSH_AGENTC_RSA_CHALLENGE
1542 l l.
1543 32-bit int      bits
1544 mp-int  public exponent
1545 mp-int  public modulus
1546 mp-int  challenge
1547 16 bytes        session_id
1548 32-bit int      response_type
1550 Requests RSA decryption of random challenge to authenticate the other
1551 side.  The challenge will be decrypted with the RSA private key
1552 corresponding to the given public key.
1554 The decrypted challenge must contain a zero in the highest (partial)
1555 byte, 2 in the next byte, followed by non-zero random bytes, a zero
1556 byte, and then the real challenge value in the lowermost bytes.  The
1557 real challenge must be 32 8-bit bytes (256 bits).
1559 Response_type indicates the format of the response to be returned.
1560 Currently the only supported value is 1, which means to compute MD5 of
1561 the real challenge plus session id, and return the resulting 16 bytes
1562 in a SSH_AGENT_RSA_RESPONSE message.
1563 .IP "4 SSH_AGENT_RSA_RESPONSE"
1566 l l.
1567 16 bytes        MD5 of decrypted challenge
1569 Answers an RSA authentication challenge.  The response is 16 bytes:
1570 the MD5 checksum of the 32-byte challenge.
1571 .IP "5 SSH_AGENT_FAILURE"
1573 (no arguments)
1575 This message is sent whenever the agent fails to answer a request
1576 properly.  For example, if the agent cannot answer a challenge (e.g.,
1577 no longer has the proper key), it can respond with this.  The agent
1578 also responds with this message if it receives a message it does not
1579 recognize.
1580 .IP "6 SSH_AGENT_SUCCESS"
1582 (no arguments)
1584 This message is sent by the agent as a response to certain requests
1585 that do not otherwise cause a message be sent.  Currently, this is
1586 only sent in response to SSH_AGENTC_ADD_RSA_IDENTITY and
1587 SSH_AGENTC_REMOVE_RSA_IDENTITY.
1588 .IP "7 SSH_AGENTC_ADD_RSA_IDENTITY"
1591 l l.
1592 32-bit int      bits
1593 mp-int  public modulus
1594 mp-int  public exponent
1595 mp-int  private exponent
1596 mp-int  multiplicative inverse of p mod q
1597 mp-int  p
1598 mp-int  q
1599 string  comment
1601 Registers an RSA key with the agent.  After this request, the agent can
1602 use this RSA key to answer requests.  The agent responds with
1603 SSH_AGENT_SUCCESS or SSH_AGENT_FAILURE.
1604 .IP "8 SSH_AGENT_REMOVE_RSA_IDENTITY"
1607 l l.
1608 32-bit int      bits
1609 mp-int  public exponent
1610 mp-int  public modulus
1612 Removes an RSA key from the agent.  The agent will no longer accept
1613 challenges for this key and will not list it as a supported identity.
1614 The agent responds with SSH_AGENT_SUCCESS or SSH_AGENT_FAILURE.
1617 If the agent receives a message that it does not understand, it
1618 responds with SSH_AGENT_FAILURE.  This permits compatible future
1619 extensions.
1621 It is possible that several clients have a connection open to the
1622 authentication agent simultaneously.  Each client will use a separate
1623 connection (thus, any SSH connection can have multiple agent
1624 connections active simultaneously).
1627 .ti 0
1628 References
1630 .IP "[DES] "
1631 FIPS PUB 46-1: Data Encryption Standard.  National Bureau of
1632 Standards, January 1988.  FIPS PUB 81: DES Modes of Operation.
1633 National Bureau of Standards, December 1980.  Bruce Schneier: Applied
1634 Cryptography.  John Wiley & Sons, 1994.  J. Seberry and J. Pieprzyk:
1635 Cryptography: An Introduction to Computer Security.  Prentice-Hall,
1636 1989.
1637 .IP "[GZIP] "
1638 The GNU GZIP program; available for anonymous ftp at prep.ai.mit.edu.
1639 Please let me know if you know a paper describing the algorithm.
1640 .IP "[IDEA] "
1641 Xuejia Lai: On the Design and Security of Block Ciphers, ETH Series in
1642 Information Processing, vol. 1, Hartung-Gorre Verlag, Konstanz,
1643 Switzerland, 1992.  Bruce Schneier: Applied Cryptography, John Wiley &
1644 Sons, 1994.  See also the following patents: PCT/CH91/00117, EP 0 482
1645 154 B1, US Pat. 5,214,703.
1646 .IP [PKCS#1]
1647 PKCS #1: RSA Encryption Standard.  Version 1.5, RSA Laboratories,
1648 November 1993.  Available for anonymous ftp at ftp.rsa.com.
1649 .IP [POSIX]
1650 Portable Operating System Interface (POSIX) - Part 1: Application
1651 Program Interface (API) [C language], ISO/IEC 9945-1, IEEE Std 1003.1,
1652 1990.
1653 .IP [RFC0791]
1654 J. Postel: Internet Protocol, RFC 791, USC/ISI, September 1981.
1655 .IP [RFC0793]
1656 J. Postel: Transmission Control Protocol, RFC 793, USC/ISI, September
1657 1981.
1658 .IP [RFC1034]
1659 P. Mockapetris: Domain Names - Concepts and Facilities, RFC 1034,
1660 USC/ISI, November 1987.
1661 .IP [RFC1282]
1662 B. Kantor: BSD Rlogin, RFC 1258, UCSD, December 1991.
1663 .IP "[RSA] "
1664 Bruce Schneier: Applied Cryptography.  John Wiley & Sons, 1994.  See
1665 also R. Rivest, A. Shamir, and L. M. Adleman: Cryptographic
1666 Communications System and Method.  US Patent 4,405,829, 1983.
1667 .IP "[X11] "
1668 R. Scheifler: X Window System Protocol, X Consortium Standard, Version
1669 11, Release 6.  Massachusetts Institute of Technology, Laboratory of
1670 Computer Science, 1994.
1674 .ti 0
1675 Security Considerations
1677 This protocol deals with the very issue of user authentication and
1678 security.
1680 First of all, as an implementation issue, the server program will have
1681 to run as root (or equivalent) on the server machine.  This is because
1682 the server program will need be able to change to an arbitrary user
1683 id.  The server must also be able to create a privileged TCP/IP port.
1685 The client program will need to run as root if any variant of .rhosts
1686 authentication is to be used.  This is because the client program will
1687 need to create a privileged port.  The client host key is also usually
1688 stored in a file which is readable by root only.  The client needs the
1689 host key in .rhosts authentication only.  Root privileges can be
1690 dropped as soon as the privileged port has been created and the host
1691 key has been read.
1693 The SSH protocol offers major security advantages over existing telnet
1694 and rlogin protocols.
1695 .IP o
1696 IP spoofing is restricted to closing a connection (by encryption, host
1697 keys, and the special random cookie).  If encryption is not used, IP
1698 spoofing is possible for those who can hear packets going out from the
1699 server.
1700 .IP o
1701 DNS spoofing is made ineffective (by host keys).
1702 .IP o
1703 Routing spoofing is made ineffective (by host keys).
1704 .IP o
1705 All data is encrypted with strong algorithms to make eavesdropping as
1706 difficult as possible.  This includes encrypting any authentication
1707 information such as passwords.  The information for decrypting session
1708 keys is destroyed every hour.
1709 .IP o
1710 Strong authentication methods: .rhosts combined with RSA host
1711 authentication, and pure RSA authentication.
1712 .IP o
1713 X11 connections and arbitrary TCP/IP ports can be forwarded securely.
1714 .IP o
1715 Man-in-the-middle attacks are deterred by using the server host key to
1716 encrypt the session key.
1717 .IP o
1718 Trojan horses to catch a password by routing manipulation are deterred
1719 by checking that the host key of the server machine matches that
1720 stored on the client host.
1723 The security of SSH against man-in-the-middle attacks and the security
1724 of the new form of .rhosts authentication, as well as server host
1725 validation, depends on the integrity of the host key and the files
1726 containing known host keys.
1728 The host key is normally stored in a root-readable file.  If the host
1729 key is compromised, it permits attackers to use IP, DNS and routing
1730 spoofing as with current rlogin and rsh.  It should never be any worse
1731 than the current situation.
1733 The files containing known host keys are not sensitive.  However, if an
1734 attacker gets to modify the known host key files, it has the same
1735 consequences as a compromised host key, because the attacker can then
1736 change the recorded host key.
1738 The security improvements obtained by this protocol for X11 are of
1739 particular significance.  Previously, there has been no way to protect
1740 data communicated between an X server and a client running on a remote
1741 machine.  By creating a fake display on the server, and forwarding all
1742 X11 requests over the secure channel, SSH can be used to run any X11
1743 applications securely without any cooperation with the vendors of the
1744 X server or the application.
1746 Finally, the security of this program relies on the strength of the
1747 underlying cryptographic algorithms.  The RSA algorithm is used for
1748 authentication key exchange.  It is widely believed to be secure.  Of
1749 the algorithms used to encrypt the session, DES has a rather small key
1750 these days, probably permitting governments and organized criminals to
1751 break it in very short time with specialized hardware.  3DES is
1752 probably safe (but slower).  IDEA is widely believed to be secure.
1753 People have varying degrees of confidence in the other algorithms.
1754 This program is not secure if used with no encryption at all.
1757 .ti 0
1758 Additional Information
1760 Additional information (especially on the implementation and mailing
1761 lists) is available via WWW at http://www.cs.hut.fi/ssh.
1763 Comments should be sent to Tatu Ylonen <ylo@cs.hut.fi> or the SSH
1764 Mailing List <ssh@clinet.fi>.
1766 .ti 0
1767 Author's Address
1772 Tatu Ylonen
1773 Helsinki University of Technology
1774 Otakaari 1
1775 FIN-02150 Espoo, Finland
1777 Phone: +358-0-451-3374
1778 Fax: +358-0-451-3293
1779 EMail: ylo@cs.hut.fi