Refactor encrypted traffic handling
[oweals/gnunet.git] / src / cadet / gnunet-service-cadet_connection.h
1 /*
2      This file is part of GNUnet.
3      Copyright (C) 2013 GNUnet e.V.
4
5      GNUnet is free software; you can redistribute it and/or modify
6      it under the terms of the GNU General Public License as published
7      by the Free Software Foundation; either version 3, or (at your
8      option) any later version.
9
10      GNUnet is distributed in the hope that it will be useful, but
11      WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
12      MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
13      General Public License for more details.
14
15      You should have received a copy of the GNU General Public License
16      along with GNUnet; see the file COPYING.  If not, write to the
17      Free Software Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor,
18      Boston, MA 02110-1301, USA.
19 */
20
21 /**
22  * @file cadet/gnunet-service-cadet_connection.h
23  * @brief cadet service; dealing with connections
24  * @author Bartlomiej Polot
25  *
26  * All functions in this file use the prefix GCC (GNUnet Cadet Connection)
27  */
28
29 #ifndef GNUNET_SERVICE_CADET_CONNECTION_H
30 #define GNUNET_SERVICE_CADET_CONNECTION_H
31
32 #ifdef __cplusplus
33 extern "C"
34 {
35 #if 0                           /* keep Emacsens' auto-indent happy */
36 }
37 #endif
38 #endif
39
40 #include "gnunet_util_lib.h"
41
42
43 /**
44  * All the states a connection can be in.
45  */
46 enum CadetConnectionState
47 {
48   /**
49    * Uninitialized status, should never appear in operation.
50    */
51   CADET_CONNECTION_NEW,
52
53   /**
54    * Connection create message sent, waiting for ACK.
55    */
56   CADET_CONNECTION_SENT,
57
58   /**
59    * Connection ACK sent, waiting for ACK.
60    */
61   CADET_CONNECTION_ACK,
62
63   /**
64    * Connection confirmed, ready to carry traffic.
65    */
66   CADET_CONNECTION_READY,
67
68   /**
69    * Connection to be destroyed, just waiting to empty queues.
70    */
71   CADET_CONNECTION_DESTROYED,
72
73   /**
74    * Connection to be destroyed because of a distant peer, same as DESTROYED.
75    */
76   CADET_CONNECTION_BROKEN,
77 };
78
79
80 /**
81  * Struct containing all information regarding a connection to a peer.
82  */
83 struct CadetConnection;
84
85 /**
86  * Handle for messages queued but not yet sent.
87  */
88 struct CadetConnectionQueue;
89
90 #include "cadet_path.h"
91 #include "gnunet-service-cadet_channel.h"
92 #include "gnunet-service-cadet_peer.h"
93
94
95 /**
96  * Check invariants for all connections using #check_neighbours().
97  */
98 void
99 GCC_check_connections (void);
100
101
102 /**
103  * Callback called when a queued message is sent.
104  *
105  * @param cls Closure.
106  * @param c Connection this message was on.
107  * @param type Type of message sent.
108  * @param fwd Was this a FWD going message?
109  * @param size Size of the message.
110  */
111 typedef void
112 (*GCC_sent) (void *cls,
113              struct CadetConnection *c,
114              struct CadetConnectionQueue *q,
115              uint16_t type,
116              int fwd,
117              size_t size);
118
119
120 /**
121  * Handler for connection creation.
122  *
123  * @param peer Message sender (neighbor).
124  * @param msg Message itself.
125  */
126 void
127 GCC_handle_create (struct CadetPeer *peer,
128                    const struct GNUNET_CADET_ConnectionCreate *msg);
129
130
131 /**
132  * Handler for connection confirmations.
133  *
134  * @param peer Message sender (neighbor).
135  * @param msg Message itself.
136  */
137 void
138 GCC_handle_confirm (struct CadetPeer *peer,
139                     const struct GNUNET_CADET_ConnectionACK *msg);
140
141
142 /**
143  * Handler for notifications of broken connections.
144  *
145  * @param peer Message sender (neighbor).
146  * @param msg Message itself.
147  */
148 void
149 GCC_handle_broken (struct CadetPeer *peer,
150                    const struct GNUNET_CADET_ConnectionBroken *msg);
151
152 /**
153  * Handler for notifications of destroyed connections.
154  *
155  * @param peer Message sender (neighbor).
156  * @param msg Message itself.
157  */
158 void
159 GCC_handle_destroy (struct CadetPeer *peer,
160                     const struct GNUNET_CADET_ConnectionDestroy *msg);
161
162 /**
163  * Handler for cadet network traffic hop-by-hop acks.
164  *
165  * @param peer Message sender (neighbor).
166  * @param msg Message itself.
167  */
168 void
169 GCC_handle_ack (struct CadetPeer *peer,
170                 const struct GNUNET_CADET_ACK *msg);
171
172 /**
173  * Handler for cadet network traffic hop-by-hop data counter polls.
174  *
175  * @param peer Message sender (neighbor).
176  * @param msg Message itself.
177  */
178 void
179 GCC_handle_poll (struct CadetPeer *peer,
180                  const struct GNUNET_CADET_Poll *msg);
181
182 /**
183  * Handler for key exchange traffic (Axolotl KX).
184  *
185  * @param peer Message sender (neighbor).
186  * @param msg Message itself.
187  */
188 void
189 GCC_handle_kx (struct CadetPeer *peer,
190                const struct GNUNET_CADET_KX *msg);
191
192 /**
193  * Handler for encrypted cadet network traffic (channel mgmt, data).
194  *
195  * @param peer Message sender (neighbor).
196  * @param msg Message itself.
197  */
198 void
199 GCC_handle_encrypted (struct CadetPeer *peer,
200                       const struct GNUNET_CADET_Encrypted *msg);
201
202 /**
203  * Core handler for axolotl key exchange traffic.
204  *
205  * @param cls Closure (unused).
206  * @param message Message received.
207  * @param peer Neighbor who sent the message.
208  *
209  * @return GNUNET_OK, to keep the connection open.
210  */
211 int
212 GCC_handle_ax_kx (void *cls, const struct GNUNET_PeerIdentity *peer,
213                   const struct GNUNET_MessageHeader *message);
214
215 /**
216  * Core handler for axolotl encrypted cadet network traffic.
217  *
218  * @param cls Closure (unused).
219  * @param message Message received.
220  * @param peer Neighbor who sent the message.
221  *
222  * @return GNUNET_OK, to keep the connection open.
223  */
224 int
225 GCC_handle_ax (void *cls, const struct GNUNET_PeerIdentity *peer,
226                struct GNUNET_MessageHeader *message);
227
228 /**
229  * Core handler for cadet keepalives.
230  *
231  * @param cls closure
232  * @param message message
233  * @param peer peer identity this notification is about
234  * @return GNUNET_OK to keep the connection open,
235  *         GNUNET_SYSERR to close it (signal serious error)
236  *
237  * TODO: Check who we got this from, to validate route.
238  */
239 int
240 GCC_handle_keepalive (void *cls, const struct GNUNET_PeerIdentity *peer,
241                       const struct GNUNET_MessageHeader *message);
242
243 /**
244  * Send an ACK on the appropriate connection/channel, depending on
245  * the direction and the position of the peer.
246  *
247  * @param c Which connection to send the hop-by-hop ACK.
248  * @param fwd Is this a fwd ACK? (will go dest->root).
249  * @param force Send the ACK even if suboptimal (e.g. requested by POLL).
250  */
251 void
252 GCC_send_ack (struct CadetConnection *c, int fwd, int force);
253
254 /**
255  * Initialize the connections subsystem
256  *
257  * @param c Configuration handle.
258  */
259 void
260 GCC_init (const struct GNUNET_CONFIGURATION_Handle *c);
261
262 /**
263  * Shut down the connections subsystem.
264  */
265 void
266 GCC_shutdown (void);
267
268 /**
269  * Create a connection.
270  *
271  * @param cid Connection ID (either created locally or imposed remotely).
272  * @param t Tunnel this connection belongs to (or NULL for transit connections);
273  * @param path Path this connection has to use (copy is made).
274  * @param own_pos Own position in the @c path path.
275  *
276  * @return Newly created connection.
277  *         NULL in case of error: own id not in path, wrong neighbors, ...
278  */
279 struct CadetConnection *
280 GCC_new (const struct GNUNET_CADET_Hash *cid,
281          struct CadetTunnel *t,
282          struct CadetPeerPath *path,
283          unsigned int own_pos);
284
285 /**
286  * Connection is no longer needed: destroy it.
287  *
288  * Cancels all pending traffic (including possible DESTROY messages), all
289  * maintenance tasks and removes the connection from neighbor peers and tunnel.
290  *
291  * @param c Connection to destroy.
292  */
293 void
294 GCC_destroy (struct CadetConnection *c);
295
296 /**
297  * Get the connection ID.
298  *
299  * @param c Connection to get the ID from.
300  *
301  * @return ID of the connection.
302  */
303 const struct GNUNET_CADET_Hash *
304 GCC_get_id (const struct CadetConnection *c);
305
306
307 /**
308  * Get a hash for the connection ID.
309  *
310  * @param c Connection to get the hash.
311  *
312  * @return Hash expanded from the ID of the connection.
313  */
314 const struct GNUNET_HashCode *
315 GCC_get_h (const struct CadetConnection *c);
316
317
318 /**
319  * Get the connection path.
320  *
321  * @param c Connection to get the path from.
322  *
323  * @return path used by the connection.
324  */
325 const struct CadetPeerPath *
326 GCC_get_path (const struct CadetConnection *c);
327
328 /**
329  * Get the connection state.
330  *
331  * @param c Connection to get the state from.
332  *
333  * @return state of the connection.
334  */
335 enum CadetConnectionState
336 GCC_get_state (const struct CadetConnection *c);
337
338 /**
339  * Get the connection tunnel.
340  *
341  * @param c Connection to get the tunnel from.
342  *
343  * @return tunnel of the connection.
344  */
345 struct CadetTunnel *
346 GCC_get_tunnel (const struct CadetConnection *c);
347
348 /**
349  * Get free buffer space in a connection.
350  *
351  * @param c Connection.
352  * @param fwd Is query about FWD traffic?
353  *
354  * @return Free buffer space [0 - max_msgs_queue/max_connections]
355  */
356 unsigned int
357 GCC_get_buffer (struct CadetConnection *c, int fwd);
358
359 /**
360  * Get how many messages have we allowed to send to us from a direction.
361  *
362  * @param c Connection.
363  * @param fwd Are we asking about traffic from FWD (BCK messages)?
364  *
365  * @return last_ack_sent - last_pid_recv
366  */
367 unsigned int
368 GCC_get_allowed (struct CadetConnection *c, int fwd);
369
370 /**
371  * Get messages queued in a connection.
372  *
373  * @param c Connection.
374  * @param fwd Is query about FWD traffic?
375  *
376  * @return Number of messages queued.
377  */
378 unsigned int
379 GCC_get_qn (struct CadetConnection *c, int fwd);
380
381 /**
382  * Get next PID to use.
383  *
384  * @param c Connection.
385  * @param fwd Is query about FWD traffic?
386  *
387  * @return Next PID to use.
388  */
389 uint32_t
390 GCC_get_pid (struct CadetConnection *c, int fwd);
391
392 /**
393  * Allow the connection to advertise a buffer of the given size.
394  *
395  * The connection will send an @c fwd ACK message (so: in direction !fwd)
396  * allowing up to last_pid_recv + buffer.
397  *
398  * @param c Connection.
399  * @param buffer How many more messages the connection can accept.
400  * @param fwd Is this about FWD traffic? (The ack will go dest->root).
401  */
402 void
403 GCC_allow (struct CadetConnection *c, unsigned int buffer, int fwd);
404
405 /**
406  * Send FWD keepalive packets for a connection.
407  *
408  * @param cls Closure (connection for which to send the keepalive).
409  * @param tc Notification context.
410  */
411 void
412 GCC_fwd_keepalive (void *cls, const struct GNUNET_SCHEDULER_TaskContext *tc);
413
414 /**
415  * Send BCK keepalive packets for a connection.
416  *
417  * @param cls Closure (connection for which to send the keepalive).
418  * @param tc Notification context.
419  */
420 void
421 GCC_bck_keepalive (void *cls, const struct GNUNET_SCHEDULER_TaskContext *tc);
422
423
424 /**
425  * Notify other peers on a connection of a broken link. Mark connections
426  * to destroy after all traffic has been sent.
427  *
428  * @param c Connection on which there has been a disconnection.
429  * @param peer Peer that disconnected.
430  */
431 void
432 GCC_neighbor_disconnected (struct CadetConnection *c, struct CadetPeer *peer);
433
434 /**
435  * Is this peer the first one on the connection?
436  *
437  * @param c Connection.
438  * @param fwd Is this about fwd traffic?
439  *
440  * @return #GNUNET_YES if origin, #GNUNET_NO if relay/terminal.
441  */
442 int
443 GCC_is_origin (struct CadetConnection *c, int fwd);
444
445 /**
446  * Is this peer the last one on the connection?
447  *
448  * @param c Connection.
449  * @param fwd Is this about fwd traffic?
450  *            Note that the ROOT is the terminal for BCK traffic!
451  *
452  * @return #GNUNET_YES if terminal, #GNUNET_NO if relay/origin.
453  */
454 int
455 GCC_is_terminal (struct CadetConnection *c, int fwd);
456
457 /**
458  * See if we are allowed to send by the next hop in the given direction.
459  *
460  * @param c Connection.
461  * @param fwd Is this about fwd traffic?
462  *
463  * @return #GNUNET_YES in case it's OK to send.
464  */
465 int
466 GCC_is_sendable (struct CadetConnection *c, int fwd);
467
468 /**
469  * Check if this connection is a direct one (never trim a direct connection).
470  *
471  * @param c Connection.
472  *
473  * @return #GNUNET_YES in case it's a direct connection, #GNUNET_NO otherwise.
474  */
475 int
476 GCC_is_direct (struct CadetConnection *c);
477
478 /**
479  * Cancel a previously sent message while it's in the queue.
480  *
481  * ONLY can be called before the continuation given to the send function
482  * is called. Once the continuation is called, the message is no longer in the
483  * queue.
484  *
485  * @param q Handle to the queue.
486  */
487 void
488 GCC_cancel (struct CadetConnectionQueue *q);
489
490 /**
491  * Sends an already built message on a connection, properly registering
492  * all used resources.
493  *
494  * @param message Message to send.
495  * @param payload_type Type of payload, in case the message is encrypted.
496  * @param payload_id ID of the payload (PID, ACK, ...).
497  * @param c Connection on which this message is transmitted.
498  * @param fwd Is this a fwd message?
499  * @param force Force the connection to accept the message (buffer overfill).
500  * @param cont Continuation called once message is sent. Can be NULL.
501  * @param cont_cls Closure for @c cont.
502  *
503  * @return Handle to cancel the message before it's sent.
504  *         NULL on error or if @c cont is NULL.
505  *         Invalid on @c cont call.
506  */
507 struct CadetConnectionQueue *
508 GCC_send_prebuilt_message (const struct GNUNET_MessageHeader *message,
509                            uint16_t payload_type, uint32_t payload_id,
510                            struct CadetConnection *c, int fwd, int force,
511                            GCC_sent cont, void *cont_cls);
512
513 /**
514  * Sends a CREATE CONNECTION message for a path to a peer.
515  * Changes the connection and tunnel states if necessary.
516  *
517  * @param connection Connection to create.
518  */
519 void
520 GCC_send_create (struct CadetConnection *connection);
521
522 /**
523  * Send a message to all peers in this connection that the connection
524  * is no longer valid.
525  *
526  * If some peer should not receive the message, it should be zero'ed out
527  * before calling this function.
528  *
529  * @param c The connection whose peers to notify.
530  */
531 void
532 GCC_send_destroy (struct CadetConnection *c);
533
534 /**
535  * @brief Start a polling timer for the connection.
536  *
537  * When a neighbor does not accept more traffic on the connection it could be
538  * caused by a simple congestion or by a lost ACK. Polling enables to check
539  * for the lastest ACK status for a connection.
540  *
541  * @param c Connection.
542  * @param fwd Should we poll in the FWD direction?
543  */
544 void
545 GCC_start_poll (struct CadetConnection *c, int fwd);
546
547
548 /**
549  * @brief Stop polling a connection for ACKs.
550  *
551  * Once we have enough ACKs for future traffic, polls are no longer necessary.
552  *
553  * @param c Connection.
554  * @param fwd Should we stop the poll in the FWD direction?
555  */
556 void
557 GCC_stop_poll (struct CadetConnection *c, int fwd);
558
559 /**
560  * Get a (static) string for a connection.
561  *
562  * @param c Connection.
563  */
564 const char *
565 GCC_2s (const struct CadetConnection *c);
566
567 /**
568  * Log all possible info about the connection state.
569  *
570  * @param c Connection to debug.
571  * @param level Debug level to use.
572  */
573 void
574 GCC_debug (const struct CadetConnection *c, enum GNUNET_ErrorType level);
575
576 #if 0                           /* keep Emacsens' auto-indent happy */
577 {
578 #endif
579 #ifdef __cplusplus
580 }
581 #endif
582
583 /* ifndef GNUNET_SERVICE_CADET_CONNECTION_H */
584 #endif
585 /* end of gnunet-service-cadet_connection.h */