src/cadet/gnunet-service-cadet_tunnel.c

   1 /*
   2      This file is part of GNUnet.
   3      (C) 2013 Christian Grothoff (and other contributing authors)
   4
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   9
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  12      MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
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  14
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  17      Free Software Foundation, Inc., 59 Temple Place - Suite 330,
  18      Boston, MA 02111-1307, USA.
  19 */
  20
  21 #include "platform.h"
  22 #include "gnunet_util_lib.h"
  23
  24 #include "gnunet_signatures.h"
  25 #include "gnunet_statistics_service.h"
  26
  27 #include "cadet_protocol.h"
  28 #include "cadet_path.h"
  29
  30 #include "gnunet-service-cadet_tunnel.h"
  31 #include "gnunet-service-cadet_connection.h"
  32 #include "gnunet-service-cadet_channel.h"
  33 #include "gnunet-service-cadet_peer.h"
  34
  35 #define LOG(level, ...) GNUNET_log_from(level,"cadet-tun",__VA_ARGS__)
  36
  37 #define REKEY_WAIT GNUNET_TIME_relative_multiply(GNUNET_TIME_UNIT_SECONDS, 5)
  38
  39 #define CONNECTIONS_PER_TUNNEL 3
  40
  41 #if !defined(GNUNET_CULL_LOGGING)
  42 #define DUMP_KEYS_TO_STDERR GNUNET_YES
  43 #else
  44 #define DUMP_KEYS_TO_STDERR GNUNET_NO
  45 #endif
  46
  47 /******************************************************************************/
  48 /********************************   STRUCTS  **********************************/
  49 /******************************************************************************/
  50
  51 struct CadetTChannel
  52 {
  53   struct CadetTChannel *next;
  54   struct CadetTChannel *prev;
  55   struct CadetChannel *ch;
  56 };
  57
  58
  59 /**
  60  * Connection list and metadata.
  61  */
  62 struct CadetTConnection
  63 {
  64   /**
  65    * Next in DLL.
  66    */
  67   struct CadetTConnection *next;
  68
  69   /**
  70    * Prev in DLL.
  71    */
  72   struct CadetTConnection *prev;
  73
  74   /**
  75    * Connection handle.
  76    */
  77   struct CadetConnection *c;
  78
  79   /**
  80    * Creation time, to keep oldest connection alive.
  81    */
  82   struct GNUNET_TIME_Absolute created;
  83
  84   /**
  85    * Connection throughput, to keep fastest connection alive.
  86    */
  87   uint32_t throughput;
  88 };
  89
  90 /**
  91  * Structure used during a Key eXchange.
  92  */
  93 struct CadetTunnelKXCtx
  94 {
  95   /**
  96    * Encryption ("our") old "confirmed" key, for encrypting traffic sent by us
  97    * end before the key exchange is finished or times out.
  98    */
  99   struct GNUNET_CRYPTO_SymmetricSessionKey e_key_old;
 100
 101   /**
 102    * Decryption ("their") old "confirmed" key, for decrypting traffic sent by
 103    * the other end before the key exchange started.
 104    */
 105   struct GNUNET_CRYPTO_SymmetricSessionKey d_key_old;
 106
 107   /**
 108    * Challenge to send in a ping and expect in the pong.
 109    */
 110   uint32_t challenge;
 111
 112   /**
 113    * When the rekey started. One minute after this the new key will be used.
 114    */
 115   struct GNUNET_TIME_Absolute rekey_start_time;
 116
 117   /**
 118    * Task for delayed destruction of the Key eXchange context, to allow delayed
 119    * messages with the old key to be decrypted successfully.
 120    */
 121   GNUNET_SCHEDULER_TaskIdentifier finish_task;
 122 };
 123
 124 /**
 125  * Struct containing all information regarding a tunnel to a peer.
 126  */
 127 struct CadetTunnel
 128 {
 129     /**
 130      * Endpoint of the tunnel.
 131      */
 132   struct CadetPeer *peer;
 133
 134     /**
 135      * State of the tunnel connectivity.
 136      */
 137   enum CadetTunnelCState cstate;
 138
 139   /**
 140    * State of the tunnel encryption.
 141    */
 142   enum CadetTunnelEState estate;
 143
 144   /**
 145    * Key eXchange context.
 146    */
 147   struct CadetTunnelKXCtx *kx_ctx;
 148
 149   /**
 150    * Peer's ephemeral key, to recreate @c e_key and @c d_key when own ephemeral
 151    * key changes.
 152    */
 153   struct GNUNET_CRYPTO_EcdhePublicKey peers_ephemeral_key;
 154
 155   /**
 156    * Encryption ("our") key. It is only "confirmed" if kx_ctx is NULL.
 157    */
 158   struct GNUNET_CRYPTO_SymmetricSessionKey e_key;
 159
 160   /**
 161    * Decryption ("their") key. It is only "confirmed" if kx_ctx is NULL.
 162    */
 163   struct GNUNET_CRYPTO_SymmetricSessionKey d_key;
 164
 165   /**
 166    * Task to start the rekey process.
 167    */
 168   GNUNET_SCHEDULER_TaskIdentifier rekey_task;
 169
 170   /**
 171    * Paths that are actively used to reach the destination peer.
 172    */
 173   struct CadetTConnection *connection_head;
 174   struct CadetTConnection *connection_tail;
 175
 176   /**
 177    * Next connection number.
 178    */
 179   uint32_t next_cid;
 180
 181   /**
 182    * Channels inside this tunnel.
 183    */
 184   struct CadetTChannel *channel_head;
 185   struct CadetTChannel *channel_tail;
 186
 187   /**
 188    * Channel ID for the next created channel.
 189    */
 190   CADET_ChannelNumber next_chid;
 191
 192   /**
 193    * Destroy flag: if true, destroy on last message.
 194    */
 195   GNUNET_SCHEDULER_TaskIdentifier destroy_task;
 196
 197   /**
 198    * Queued messages, to transmit once tunnel gets connected.
 199    */
 200   struct CadetTunnelDelayed *tq_head;
 201   struct CadetTunnelDelayed *tq_tail;
 202 };
 203
 204
 205 /**
 206  * Struct used to save messages in a non-ready tunnel to send once connected.
 207  */
 208 struct CadetTunnelDelayed
 209 {
 210   /**
 211    * DLL
 212    */
 213   struct CadetTunnelDelayed *next;
 214   struct CadetTunnelDelayed *prev;
 215
 216   /**
 217    * Tunnel.
 218    */
 219   struct CadetTunnel *t;
 220
 221   /**
 222    * Tunnel queue given to the channel to cancel request. Update on send_queued.
 223    */
 224   struct CadetTunnelQueue *tq;
 225
 226   /**
 227    * Message to send.
 228    */
 229   /* struct GNUNET_MessageHeader *msg; */
 230 };
 231
 232
 233 /**
 234  * Handle for messages queued but not yet sent.
 235  */
 236 struct CadetTunnelQueue
 237 {
 238   /**
 239    * Connection queue handle, to cancel if necessary.
 240    */
 241   struct CadetConnectionQueue *cq;
 242
 243   /**
 244    * Handle in case message hasn't been given to a connection yet.
 245    */
 246   struct CadetTunnelDelayed *tqd;
 247
 248   /**
 249    * Continuation to call once sent.
 250    */
 251   GCT_sent cont;
 252
 253   /**
 254    * Closure for @c cont.
 255    */
 256   void *cont_cls;
 257 };
 258
 259
 260 /******************************************************************************/
 261 /*******************************   GLOBALS  ***********************************/
 262 /******************************************************************************/
 263
 264 /**
 265  * Global handle to the statistics service.
 266  */
 267 extern struct GNUNET_STATISTICS_Handle *stats;
 268
 269 /**
 270  * Local peer own ID (memory efficient handle).
 271  */
 272 extern GNUNET_PEER_Id myid;
 273
 274 /**
 275  * Local peer own ID (full value).
 276  */
 277 extern struct GNUNET_PeerIdentity my_full_id;
 278
 279
 280 /**
 281  * Don't try to recover tunnels if shutting down.
 282  */
 283 extern int shutting_down;
 284
 285
 286 /**
 287  * Set of all tunnels, in order to trigger a new exchange on rekey.
 288  * Indexed by peer's ID.
 289  */
 290 static struct GNUNET_CONTAINER_MultiPeerMap *tunnels;
 291
 292 /**
 293  * Default TTL for payload packets.
 294  */
 295 static unsigned long long default_ttl;
 296
 297 /**
 298  * Own private key.
 299  */
 300 const static struct GNUNET_CRYPTO_EddsaPrivateKey *my_private_key;
 301
 302 /**
 303  * Own ephemeral private key.
 304  */
 305 static struct GNUNET_CRYPTO_EcdhePrivateKey *my_ephemeral_key;
 306
 307 /**
 308  * Cached message used to perform a key exchange.
 309  */
 310 static struct GNUNET_CADET_KX_Ephemeral kx_msg;
 311
 312 /**
 313  * Task to generate a new ephemeral key.
 314  */
 315 static GNUNET_SCHEDULER_TaskIdentifier rekey_task;
 316
 317 /**
 318  * Rekey period.
 319  */
 320 static struct GNUNET_TIME_Relative rekey_period;
 321
 322 /******************************************************************************/
 323 /********************************   STATIC  ***********************************/
 324 /******************************************************************************/
 325
 326 /**
 327  * Get string description for tunnel connectivity state.
 328  *
 329  * @param cs Tunnel state.
 330  *
 331  * @return String representation.
 332  */
 333 static const char *
 334 cstate2s (enum CadetTunnelCState cs)
 335 {
 336   static char buf[32];
 337
 338   switch (cs)
 339   {
 340     case CADET_TUNNEL_NEW:
 341       return "CADET_TUNNEL_NEW";
 342     case CADET_TUNNEL_SEARCHING:
 343       return "CADET_TUNNEL_SEARCHING";
 344     case CADET_TUNNEL_WAITING:
 345       return "CADET_TUNNEL_WAITING";
 346     case CADET_TUNNEL_READY:
 347       return "CADET_TUNNEL_READY";
 348
 349     default:
 350       sprintf (buf, "%u (UNKNOWN STATE)", cs);
 351       return buf;
 352   }
 353   return "";
 354 }
 355
 356
 357 /**
 358  * Get string description for tunnel encryption state.
 359  *
 360  * @param es Tunnel state.
 361  *
 362  * @return String representation.
 363  */
 364 static const char *
 365 estate2s (enum CadetTunnelEState es)
 366 {
 367   static char buf[32];
 368
 369   switch (es)
 370   {
 371     case CADET_TUNNEL_KEY_UNINITIALIZED:
 372       return "CADET_TUNNEL_KEY_UNINITIALIZED";
 373     case CADET_TUNNEL_KEY_SENT:
 374       return "CADET_TUNNEL_KEY_SENT";
 375     case CADET_TUNNEL_KEY_PING:
 376       return "CADET_TUNNEL_KEY_PING";
 377     case CADET_TUNNEL_KEY_OK:
 378       return "CADET_TUNNEL_KEY_OK";
 379     case CADET_TUNNEL_KEY_REKEY:
 380       return "CADET_TUNNEL_KEY_REKEY";
 381     default:
 382       sprintf (buf, "%u (UNKNOWN STATE)", es);
 383       return buf;
 384   }
 385   return "";
 386 }
 387
 388
 389 /**
 390  * @brief Check if tunnel is ready to send traffic.
 391  *
 392  * Tunnel must be connected and with encryption correctly set up.
 393  *
 394  * @param t Tunnel to check.
 395  *
 396  * @return #GNUNET_YES if ready, #GNUNET_NO otherwise
 397  */
 398 static int
 399 is_ready (struct CadetTunnel *t)
 400 {
 401   int ready;
 402
 403   GCT_debug (t, GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG);
 404   ready = CADET_TUNNEL_READY == t->cstate
 405           && (CADET_TUNNEL_KEY_OK == t->estate
 406               || CADET_TUNNEL_KEY_REKEY == t->estate);
 407   ready = ready || GCT_is_loopback (t);
 408   return ready;
 409 }
 410
 411
 412 /**
 413  * Ephemeral key message purpose size.
 414  *
 415  * @return Size of the part of the ephemeral key message that must be signed.
 416  */
 417 size_t
 418 ephemeral_purpose_size (void)
 419 {
 420   return sizeof (struct GNUNET_CRYPTO_EccSignaturePurpose) +
 421          sizeof (struct GNUNET_TIME_AbsoluteNBO) +
 422          sizeof (struct GNUNET_TIME_AbsoluteNBO) +
 423          sizeof (struct GNUNET_CRYPTO_EcdhePublicKey) +
 424          sizeof (struct GNUNET_PeerIdentity);
 425 }
 426
 427
 428 /**
 429  * Size of the encrypted part of a ping message.
 430  *
 431  * @return Size of the encrypted part of a ping message.
 432  */
 433 size_t
 434 ping_encryption_size (void)
 435 {
 436   return sizeof (struct GNUNET_PeerIdentity) + sizeof (uint32_t);
 437 }
 438
 439
 440 /**
 441  * Get the channel's buffer. ONLY FOR NON-LOOPBACK CHANNELS!!
 442  *
 443  * @param tch Tunnel's channel handle.
 444  *
 445  * @return Amount of messages the channel can still buffer towards the client.
 446  */
 447 static unsigned int
 448 get_channel_buffer (const struct CadetTChannel *tch)
 449 {
 450   int fwd;
 451
 452   /* If channel is outgoing, is origin in the FWD direction and fwd is YES */
 453   fwd = GCCH_is_origin (tch->ch, GNUNET_YES);
 454
 455   return GCCH_get_buffer (tch->ch, fwd);
 456 }
 457
 458
 459 /**
 460  * Get the channel's allowance status.
 461  *
 462  * @param tch Tunnel's channel handle.
 463  *
 464  * @return #GNUNET_YES if we allowed the client to send data to us.
 465  */
 466 static int
 467 get_channel_allowed (const struct CadetTChannel *tch)
 468 {
 469   int fwd;
 470
 471   /* If channel is outgoing, is origin in the FWD direction and fwd is YES */
 472   fwd = GCCH_is_origin (tch->ch, GNUNET_YES);
 473
 474   return GCCH_get_allowed (tch->ch, fwd);
 475 }
 476
 477
 478 /**
 479  * Get the connection's buffer.
 480  *
 481  * @param tc Tunnel's connection handle.
 482  *
 483  * @return Amount of messages the connection can still buffer.
 484  */
 485 static unsigned int
 486 get_connection_buffer (const struct CadetTConnection *tc)
 487 {
 488   int fwd;
 489
 490   /* If connection is outgoing, is origin in the FWD direction and fwd is YES */
 491   fwd = GCC_is_origin (tc->c, GNUNET_YES);
 492
 493   return GCC_get_buffer (tc->c, fwd);
 494 }
 495
 496
 497 /**
 498  * Get the connection's allowance.
 499  *
 500  * @param tc Tunnel's connection handle.
 501  *
 502  * @return Amount of messages we have allowed the next peer to send us.
 503  */
 504 static unsigned int
 505 get_connection_allowed (const struct CadetTConnection *tc)
 506 {
 507   int fwd;
 508
 509   /* If connection is outgoing, is origin in the FWD direction and fwd is YES */
 510   fwd = GCC_is_origin (tc->c, GNUNET_YES);
 511
 512   return GCC_get_allowed (tc->c, fwd);
 513 }
 514
 515
 516 /**
 517  * Check that a ephemeral key message s well formed and correctly signed.
 518  *
 519  * @param t Tunnel on which the message came.
 520  * @param msg The ephemeral key message.
 521  *
 522  * @return GNUNET_OK if message is fine, GNUNET_SYSERR otherwise.
 523  */
 524 int
 525 check_ephemeral (struct CadetTunnel *t,
 526                  const struct GNUNET_CADET_KX_Ephemeral *msg)
 527 {
 528   /* Check message size */
 529   if (ntohs (msg->header.size) != sizeof (struct GNUNET_CADET_KX_Ephemeral))
 530     return GNUNET_SYSERR;
 531
 532   /* Check signature size */
 533   if (ntohl (msg->purpose.size) != ephemeral_purpose_size ())
 534     return GNUNET_SYSERR;
 535
 536   /* Check origin */
 537   if (0 != memcmp (&msg->origin_identity,
 538                    GCP_get_id (t->peer),
 539                    sizeof (struct GNUNET_PeerIdentity)))
 540     return GNUNET_SYSERR;
 541
 542   /* Check signature */
 543   if (GNUNET_OK !=
 544       GNUNET_CRYPTO_eddsa_verify (GNUNET_SIGNATURE_PURPOSE_CADET_KX,
 545                                   &msg->purpose,
 546                                   &msg->signature,
 547                                   &msg->origin_identity.public_key))
 548     return GNUNET_SYSERR;
 549
 550   return GNUNET_OK;
 551 }
 552
 553
 554 /**
 555  * Select the best key to use for encryption (send), based on KX status.
 556  *
 557  * Normally, return the current key. If there is a KX in progress and the old
 558  * key is fresh enough, return the old key.
 559  *
 560  * @param t Tunnel to choose the key from.
 561  *
 562  * @return The optimal key to encrypt/hmac outgoing traffic.
 563  */
 564 static const struct GNUNET_CRYPTO_SymmetricSessionKey *
 565 select_key (const struct CadetTunnel *t)
 566 {
 567   const struct GNUNET_CRYPTO_SymmetricSessionKey *key;
 568
 569   if (NULL != t->kx_ctx
 570       && GNUNET_SCHEDULER_NO_TASK == t->kx_ctx->finish_task)
 571   {
 572     struct GNUNET_TIME_Relative age;
 573
 574     age = GNUNET_TIME_absolute_get_duration (t->kx_ctx->rekey_start_time);
 575     LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG,
 576          "  key exchange in progress, started %s ago\n",
 577          GNUNET_STRINGS_relative_time_to_string (age, GNUNET_YES));
 578     // FIXME make duration of old keys configurable
 579     if (age.rel_value_us < GNUNET_TIME_UNIT_MINUTES.rel_value_us)
 580     {
 581       LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "  using old key\n");
 582       key = &t->kx_ctx->e_key_old;
 583     }
 584     else
 585     {
 586       LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "  using new key\n");
 587       key = &t->e_key;
 588     }
 589   }
 590   else
 591   {
 592     LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "  no KX: using current key\n");
 593     key = &t->e_key;
 594   }
 595   return key;
 596 }
 597
 598
 599 /**
 600  * Calculate HMAC.
 601  *
 602  * @param plaintext Content to HMAC.
 603  * @param size Size of @c plaintext.
 604  * @param iv Initialization vector for the message.
 605  * @param key Key to use.
 606  * @param hmac[out] Destination to store the HMAC.
 607  */
 608 static void
 609 t_hmac (const void *plaintext, size_t size,
 610         uint32_t iv, const struct GNUNET_CRYPTO_SymmetricSessionKey *key,
 611         struct GNUNET_CADET_Hash *hmac)
 612 {
 613   static const char ctx[] = "cadet authentication key";
 614   struct GNUNET_CRYPTO_AuthKey auth_key;
 615   struct GNUNET_HashCode hash;
 616
 617 #if DUMP_KEYS_TO_STDERR
 618   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_INFO, "  HMAC with key %s\n",
 619        GNUNET_h2s ((struct GNUNET_HashCode *) key));
 620 #endif
 621   GNUNET_CRYPTO_hmac_derive_key (&auth_key, key,
 622                                  &iv, sizeof (iv),
 623                                  key, sizeof (*key),
 624                                  ctx, sizeof (ctx),
 625                                  NULL);
 626   /* Two step: CADET_Hash is only 256 bits, HashCode is 512. */
 627   GNUNET_CRYPTO_hmac (&auth_key, plaintext, size, &hash);
 628   memcpy (hmac, &hash, sizeof (*hmac));
 629 }
 630
 631
 632 /**
 633  * Encrypt daforce_newest_keyta with the tunnel key.
 634  *
 635  * @param t Tunnel whose key to use.
 636  * @param dst Destination for the encrypted data.
 637  * @param src Source of the plaintext. Can overlap with @c dst.
 638  * @param size Size of the plaintext.
 639  * @param iv Initialization Vector to use.
 640  * @param force_newest_key Force the use of the newest key, otherwise
 641  *                         CADET will use the old key when allowed.
 642  *                         This can happen in the case when a KX is going on
 643  *                         and the old one hasn't expired.
 644  */
 645 static int
 646 t_encrypt (struct CadetTunnel *t, void *dst, const void *src,
 647            size_t size, uint32_t iv, int force_newest_key)
 648 {
 649   struct GNUNET_CRYPTO_SymmetricInitializationVector siv;
 650   const struct GNUNET_CRYPTO_SymmetricSessionKey *key;
 651   size_t out_size;
 652
 653   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "  t_encrypt start\n");
 654
 655   key = GNUNET_YES == force_newest_key ? &t->e_key : select_key (t);
 656   #if DUMP_KEYS_TO_STDERR
 657   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_INFO, "  ENC with key %s\n",
 658        GNUNET_h2s ((struct GNUNET_HashCode *) key));
 659   #endif
 660   GNUNET_CRYPTO_symmetric_derive_iv (&siv, key, &iv, sizeof (iv), NULL);
 661   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "  t_encrypt IV derived\n");
 662   out_size = GNUNET_CRYPTO_symmetric_encrypt (src, size, key, &siv, dst);
 663   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "  t_encrypt end\n");
 664
 665   return out_size;
 666 }
 667
 668
 669 /**
 670  * Decrypt and verify data with the appropriate tunnel key.
 671  *
 672  * @param key Key to use.
 673  * @param dst Destination for the plaintext.
 674  * @param src Source of the encrypted data. Can overlap with @c dst.
 675  * @param size Size of the encrypted data.
 676  * @param iv Initialization Vector to use.
 677  *
 678  * @return Size of the decrypted data, -1 if an error was encountered.
 679  */
 680 static int
 681 decrypt (const struct GNUNET_CRYPTO_SymmetricSessionKey *key,
 682          void *dst, const void *src, size_t size, uint32_t iv)
 683 {
 684   struct GNUNET_CRYPTO_SymmetricInitializationVector siv;
 685   size_t out_size;
 686
 687   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "  decrypt start\n");
 688   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "  decrypt iv\n");
 689   GNUNET_CRYPTO_symmetric_derive_iv (&siv, key, &iv, sizeof (iv), NULL);
 690   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "  decrypt iv done\n");
 691   out_size = GNUNET_CRYPTO_symmetric_decrypt (src, size, key, &siv, dst);
 692   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "  decrypt end\n");
 693
 694   return out_size;
 695 }
 696
 697
 698 /**
 699  * Decrypt and verify data with the most recent tunnel key.
 700  *
 701  * @param t Tunnel whose key to use.
 702  * @param dst Destination for the plaintext.
 703  * @param src Source of the encrypted data. Can overlap with @c dst.
 704  * @param size Size of the encrypted data.
 705  * @param iv Initialization Vector to use.
 706  *
 707  * @return Size of the decrypted data, -1 if an error was encountered.
 708  */
 709 static int
 710 t_decrypt (struct CadetTunnel *t, void *dst, const void *src,
 711            size_t size, uint32_t iv)
 712 {
 713   size_t out_size;
 714
 715 #if DUMP_KEYS_TO_STDERR
 716   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "  t_decrypt with %s\n",
 717        GNUNET_h2s ((struct GNUNET_HashCode *) &t->d_key));
 718 #endif
 719   if (t->estate == CADET_TUNNEL_KEY_UNINITIALIZED)
 720   {
 721     GNUNET_STATISTICS_update (stats, "# non decryptable data", 1, GNUNET_NO);
 722     LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_WARNING,
 723          "got data on %s without a valid key\n",
 724          GCT_2s (t));
 725     GCT_debug (t, GNUNET_ERROR_TYPE_WARNING);
 726     return -1;
 727   }
 728
 729   out_size = decrypt (&t->d_key, dst, src, size, iv);
 730
 731   return out_size;
 732 }
 733
 734
 735 /**
 736  * Decrypt and verify data with the appropriate tunnel key and verify that the
 737  * data has not been altered since it was sent by the remote peer.
 738  *
 739  * @param t Tunnel whose key to use.
 740  * @param dst Destination for the plaintext.
 741  * @param src Source of the encrypted data. Can overlap with @c dst.
 742  * @param size Size of the encrypted data.
 743  * @param iv Initialization Vector to use.
 744  * @param msg_hmac HMAC of the message, cannot be NULL.
 745  *
 746  * @return Size of the decrypted data, -1 if an error was encountered.
 747  */
 748 static int
 749 t_decrypt_and_validate (struct CadetTunnel *t,
 750                         void *dst, const void *src,
 751                         size_t size, uint32_t iv,
 752                         const struct GNUNET_CADET_Hash *msg_hmac)
 753 {
 754   struct GNUNET_CRYPTO_SymmetricSessionKey *key;
 755   struct GNUNET_CADET_Hash hmac;
 756   int decrypted_size;
 757
 758   /* Try primary (newest) key */
 759   key = &t->d_key;
 760   decrypted_size = decrypt (key, dst, src, size, iv);
 761   t_hmac (src, size, iv, key, &hmac);
 762   if (0 == memcmp (msg_hmac, &hmac, sizeof (hmac)))
 763     return decrypted_size;
 764
 765   /* If no key exchange is going on, we just failed */
 766   if (NULL == t->kx_ctx)
 767   {
 768     GNUNET_log (GNUNET_ERROR_TYPE_WARNING,
 769                 "Failed checksum validation on tunnel %s with no KX\n",
 770                 GCT_2s (t));
 771     GNUNET_STATISTICS_update (stats, "# wrong HMAC", 1, GNUNET_NO);
 772     return -1;
 773   }
 774
 775   /* Try secondary (from previous KX period) key */
 776   key = &t->kx_ctx->d_key_old;
 777   decrypted_size = decrypt (key, dst, src, size, iv);
 778   t_hmac (src, size, iv, key, &hmac);
 779   if (0 == memcmp (msg_hmac, &hmac, sizeof (hmac)))
 780     return decrypted_size;
 781
 782   GNUNET_log (GNUNET_ERROR_TYPE_WARNING,
 783               "Failed checksum validation on tunnel %s with KX\n",
 784               GCT_2s (t));
 785   GNUNET_STATISTICS_update (stats, "# wrong HMAC", 1, GNUNET_NO);
 786   return -1;
 787 }
 788
 789
 790 /**
 791  * Create key material by doing ECDH on the local and remote ephemeral keys.
 792  *
 793  * @param key_material Where to store the key material.
 794  * @param ephemeral_key Peer's public ephemeral key.
 795  */
 796 void
 797 derive_key_material (struct GNUNET_HashCode *key_material,
 798                      const struct GNUNET_CRYPTO_EcdhePublicKey *ephemeral_key)
 799 {
 800   if (GNUNET_OK !=
 801       GNUNET_CRYPTO_ecc_ecdh (my_ephemeral_key,
 802                               ephemeral_key,
 803                               key_material))
 804   {
 805     GNUNET_break (0);
 806   }
 807 }
 808
 809
 810 /**
 811  * Create a symmetic key from the identities of both ends and the key material
 812  * from ECDH.
 813  *
 814  * @param key Destination for the generated key.
 815  * @param sender ID of the peer that will encrypt with @c key.
 816  * @param receiver ID of the peer that will decrypt with @c key.
 817  * @param key_material Hash created with ECDH with the ephemeral keys.
 818  */
 819 void
 820 derive_symmertic (struct GNUNET_CRYPTO_SymmetricSessionKey *key,
 821                   const struct GNUNET_PeerIdentity *sender,
 822                   const struct GNUNET_PeerIdentity *receiver,
 823                   const struct GNUNET_HashCode *key_material)
 824 {
 825   const char salt[] = "CADET kx salt";
 826
 827   GNUNET_CRYPTO_kdf (key, sizeof (struct GNUNET_CRYPTO_SymmetricSessionKey),
 828                      salt, sizeof (salt),
 829                      key_material, sizeof (struct GNUNET_HashCode),
 830                      sender, sizeof (struct GNUNET_PeerIdentity),
 831                      receiver, sizeof (struct GNUNET_PeerIdentity),
 832                      NULL);
 833 }
 834
 835
 836 /**
 837  * Create a new Key eXchange context for the tunnel.
 838  *
 839  * Initializes the key copies, KX start timestamp and creates a new nonce.
 840  *
 841  * @param t Tunnel for which to create the KX ctx.
 842  */
 843 static void
 844 create_kx_ctx (struct CadetTunnel *t)
 845 {
 846   if (NULL != t->kx_ctx)
 847   {
 848     if (GNUNET_SCHEDULER_NO_TASK != t->kx_ctx->finish_task)
 849     {
 850       GNUNET_SCHEDULER_cancel (t->kx_ctx->finish_task);
 851       t->kx_ctx->finish_task = GNUNET_SCHEDULER_NO_TASK;
 852     }
 853     return;
 854   }
 855
 856   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_INFO, "  new kx ctx for %s\n", GCT_2s (t));
 857   t->kx_ctx = GNUNET_new (struct CadetTunnelKXCtx);
 858   t->kx_ctx->challenge = GNUNET_CRYPTO_random_u32 (GNUNET_CRYPTO_QUALITY_NONCE,
 859                                                    UINT32_MAX);
 860   t->kx_ctx->d_key_old = t->d_key;
 861   t->kx_ctx->e_key_old = t->e_key;
 862   t->kx_ctx->rekey_start_time = GNUNET_TIME_absolute_get ();
 863 }
 864
 865
 866 /**
 867  * @brief Finish the Key eXchange and destroy the old keys.
 868  *
 869  * @param cls Closure (Tunnel for which to finish the KX).
 870  * @param tc Task context.
 871  */
 872 static void
 873 finish_kx (void *cls, const struct GNUNET_SCHEDULER_TaskContext *tc)
 874 {
 875   struct CadetTunnel *t = cls;
 876
 877   if (0 != (tc->reason & GNUNET_SCHEDULER_REASON_SHUTDOWN))
 878     return;
 879
 880   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_INFO, "finish KX for %s\n", GCT_2s (t));
 881
 882   GNUNET_free (t->kx_ctx);
 883   t->kx_ctx = NULL;
 884 }
 885
 886
 887 /**
 888  * Destroy a Key eXchane context for the tunnel. This function only schedules
 889  * the destruction, the freeing of the memory (and clearing of old key material)
 890  * happens after a delay!
 891  *
 892  * @param t Tunnel whose KX ctx to destroy.
 893  */
 894 static void
 895 destroy_kx_ctx (struct CadetTunnel *t)
 896 {
 897   struct GNUNET_TIME_Relative delay;
 898
 899   if (NULL == t->kx_ctx || GNUNET_SCHEDULER_NO_TASK != t->kx_ctx->finish_task)
 900     return;
 901
 902   delay = GNUNET_TIME_relative_divide (rekey_period, 4);
 903   delay = GNUNET_TIME_relative_min (delay, GNUNET_TIME_UNIT_MINUTES);
 904
 905   t->kx_ctx->finish_task = GNUNET_SCHEDULER_add_delayed (delay, finish_kx, t);
 906 }
 907
 908
 909 /**
 910  * Derive the tunnel's keys using our own and the peer's ephemeral keys.
 911  *
 912  * @param t Tunnel for which to create the keys.
 913  */
 914 static void
 915 create_keys (struct CadetTunnel *t)
 916 {
 917   struct GNUNET_HashCode km;
 918
 919   derive_key_material (&km, &t->peers_ephemeral_key);
 920   derive_symmertic (&t->e_key, &my_full_id, GCP_get_id (t->peer), &km);
 921   derive_symmertic (&t->d_key, GCP_get_id (t->peer), &my_full_id, &km);
 922 #if DUMP_KEYS_TO_STDERR
 923   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_INFO, "ME: %s\n",
 924        GNUNET_h2s ((struct GNUNET_HashCode *) &kx_msg.ephemeral_key));
 925   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_INFO, "PE: %s\n",
 926        GNUNET_h2s ((struct GNUNET_HashCode *) &t->peers_ephemeral_key));
 927   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_INFO, "KM: %s\n", GNUNET_h2s (&km));
 928   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_INFO, "EK: %s\n",
 929        GNUNET_h2s ((struct GNUNET_HashCode *) &t->e_key));
 930   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_INFO, "DK: %s\n",
 931        GNUNET_h2s ((struct GNUNET_HashCode *) &t->d_key));
 932 #endif
 933 }
 934
 935
 936 /**
 937  * Pick a connection on which send the next data message.
 938  *
 939  * @param t Tunnel on which to send the message.
 940  *
 941  * @return The connection on which to send the next message.
 942  */
 943 static struct CadetConnection *
 944 tunnel_get_connection (struct CadetTunnel *t)
 945 {
 946   struct CadetTConnection *iter;
 947   struct CadetConnection *best;
 948   unsigned int qn;
 949   unsigned int lowest_q;
 950
 951   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "tunnel_get_connection %s\n", GCT_2s (t));
 952   best = NULL;
 953   lowest_q = UINT_MAX;
 954   for (iter = t->connection_head; NULL != iter; iter = iter->next)
 955   {
 956     LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "  connection %s: %u\n",
 957          GCC_2s (iter->c), GCC_get_state (iter->c));
 958     if (CADET_CONNECTION_READY == GCC_get_state (iter->c))
 959     {
 960       qn = GCC_get_qn (iter->c, GCC_is_origin (iter->c, GNUNET_YES));
 961       LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "    q_n %u, \n", qn);
 962       if (qn < lowest_q)
 963       {
 964         best = iter->c;
 965         lowest_q = qn;
 966       }
 967     }
 968   }
 969   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, " selected: connection %s\n", GCC_2s (best));
 970   return best;
 971 }
 972
 973
 974 /**
 975  * Callback called when a queued message is sent.
 976  *
 977  * Calculates the average time and connection packet tracking.
 978  *
 979  * @param cls Closure (TunnelQueue handle).
 980  * @param c Connection this message was on.
 981  * @param q Connection queue handle (unused).
 982  * @param type Type of message sent.
 983  * @param fwd Was this a FWD going message?
 984  * @param size Size of the message.
 985  */
 986 static void
 987 tun_message_sent (void *cls,
 988               struct CadetConnection *c,
 989               struct CadetConnectionQueue *q,
 990               uint16_t type, int fwd, size_t size)
 991 {
 992   struct CadetTunnelQueue *qt = cls;
 993   struct CadetTunnel *t;
 994
 995   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "tun_message_sent\n");
 996
 997   GNUNET_assert (NULL != qt->cont);
 998   t = NULL == c ? NULL : GCC_get_tunnel (c);
 999   qt->cont (qt->cont_cls, t, qt, type, size);
1000   GNUNET_free (qt);
1001 }
1002
1003
1004 static unsigned int
1005 count_queued_data (const struct CadetTunnel *t)
1006 {
1007   struct CadetTunnelDelayed *iter;
1008   unsigned int count;
1009
1010   for (count = 0, iter = t->tq_head; iter != NULL; iter = iter->next)
1011     count++;
1012
1013   return count;
1014 }
1015
1016 /**
1017  * Delete a queued message: either was sent or the channel was destroyed
1018  * before the tunnel's key exchange had a chance to finish.
1019  *
1020  * @param tqd Delayed queue handle.
1021  */
1022 static void
1023 unqueue_data (struct CadetTunnelDelayed *tqd)
1024 {
1025   GNUNET_CONTAINER_DLL_remove (tqd->t->tq_head, tqd->t->tq_tail, tqd);
1026   GNUNET_free (tqd);
1027 }
1028
1029
1030 /**
1031  * Cache a message to be sent once tunnel is online.
1032  *
1033  * @param t Tunnel to hold the message.
1034  * @param msg Message itself (copy will be made).
1035  */
1036 static struct CadetTunnelDelayed *
1037 queue_data (struct CadetTunnel *t, const struct GNUNET_MessageHeader *msg)
1038 {
1039   struct CadetTunnelDelayed *tqd;
1040   uint16_t size = ntohs (msg->size);
1041
1042   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "queue data on Tunnel %s\n", GCT_2s (t));
1043
1044   if (GNUNET_YES == is_ready (t))
1045   {
1046     GNUNET_break (0);
1047     return NULL;
1048   }
1049
1050   tqd = GNUNET_malloc (sizeof (struct CadetTunnelDelayed) + size);
1051
1052   tqd->t = t;
1053   memcpy (&tqd[1], msg, size);
1054   GNUNET_CONTAINER_DLL_insert_tail (t->tq_head, t->tq_tail, tqd);
1055   return tqd;
1056 }
1057
1058
1059 /**
1060  * Sends an already built message on a tunnel, encrypting it and
1061  * choosing the best connection.
1062  *
1063  * @param message Message to send. Function modifies it.
1064  * @param t Tunnel on which this message is transmitted.
1065  * @param c Connection to use (autoselect if NULL).
1066  * @param force Force the tunnel to take the message (buffer overfill).
1067  * @param cont Continuation to call once message is really sent.
1068  * @param cont_cls Closure for @c cont.
1069  * @param existing_q In case this a transmission of previously queued data,
1070  *                   this should be TunnelQueue given to the client.
1071  *                   Otherwise, NULL.
1072  *
1073  * @return Handle to cancel message.
1074  *         NULL if @c cont is NULL or an error happens and message is dropped.
1075  */
1076 static struct CadetTunnelQueue *
1077 send_prebuilt_message (const struct GNUNET_MessageHeader *message,
1078                        struct CadetTunnel *t, struct CadetConnection *c,
1079                        int force, GCT_sent cont, void *cont_cls,
1080                        struct CadetTunnelQueue *existing_q)
1081 {
1082   struct CadetTunnelQueue *tq;
1083   struct GNUNET_CADET_Encrypted *msg;
1084   size_t size = ntohs (message->size);
1085   char cbuf[sizeof (struct GNUNET_CADET_Encrypted) + size];
1086   uint32_t mid;
1087   uint32_t iv;
1088   uint16_t type;
1089   int fwd;
1090
1091   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "GMT Send on Tunnel %s\n", GCT_2s (t));
1092
1093   if (GNUNET_NO == is_ready (t))
1094   {
1095     struct CadetTunnelDelayed *tqd;
1096     /* A non null existing_q indicates sending of queued data.
1097      * Should only happen after tunnel becomes ready.
1098      */
1099     GNUNET_assert (NULL == existing_q);
1100     tqd = queue_data (t, message);
1101     if (NULL == cont)
1102       return NULL;
1103     tq = GNUNET_new (struct CadetTunnelQueue);
1104     tq->tqd = tqd;
1105     tqd->tq = tq;
1106     tq->cont = cont;
1107     tq->cont_cls = cont_cls;
1108     return tq;
1109   }
1110
1111   GNUNET_assert (GNUNET_NO == GCT_is_loopback (t));
1112
1113   iv = GNUNET_CRYPTO_random_u32 (GNUNET_CRYPTO_QUALITY_NONCE, UINT32_MAX);
1114   msg = (struct GNUNET_CADET_Encrypted *) cbuf;
1115   msg->header.type = htons (GNUNET_MESSAGE_TYPE_CADET_ENCRYPTED);
1116   msg->iv = iv;
1117   GNUNET_assert (t_encrypt (t, &msg[1], message, size, iv, GNUNET_NO) == size);
1118   t_hmac (&msg[1], size, iv, select_key (t), &msg->hmac);
1119   msg->header.size = htons (sizeof (struct GNUNET_CADET_Encrypted) + size);
1120
1121   if (NULL == c)
1122     c = tunnel_get_connection (t);
1123   if (NULL == c)
1124   {
1125     /* Why is tunnel 'ready'? Should have been queued! */
1126     if (GNUNET_SCHEDULER_NO_TASK != t->destroy_task)
1127     {
1128       GNUNET_break (0);
1129       GCT_debug (t, GNUNET_ERROR_TYPE_WARNING);
1130     }
1131     return NULL; /* Drop... */
1132   }
1133
1134   mid = 0;
1135   type = ntohs (message->type);
1136   switch (type)
1137   {
1138     case GNUNET_MESSAGE_TYPE_CADET_DATA:
1139     case GNUNET_MESSAGE_TYPE_CADET_DATA_ACK:
1140       if (GNUNET_MESSAGE_TYPE_CADET_DATA == type)
1141         mid = ntohl (((struct GNUNET_CADET_Data *) message)->mid);
1142       else
1143         mid = ntohl (((struct GNUNET_CADET_DataACK *) message)->mid);
1144       /* Fall thru */
1145     case GNUNET_MESSAGE_TYPE_CADET_KEEPALIVE:
1146     case GNUNET_MESSAGE_TYPE_CADET_CHANNEL_CREATE:
1147     case GNUNET_MESSAGE_TYPE_CADET_CHANNEL_DESTROY:
1148     case GNUNET_MESSAGE_TYPE_CADET_CHANNEL_ACK:
1149     case GNUNET_MESSAGE_TYPE_CADET_CHANNEL_NACK:
1150       msg->cid = *GCC_get_id (c);
1151       msg->ttl = htonl (default_ttl);
1152       break;
1153     default:
1154       GNUNET_break (0);
1155   }
1156   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "type %s\n", GC_m2s (type));
1157
1158   fwd = GCC_is_origin (c, GNUNET_YES);
1159
1160   if (NULL == cont)
1161   {
1162     GNUNET_break (NULL == GCC_send_prebuilt_message (&msg->header, type, mid, c,
1163                                                      fwd, force, NULL, NULL));
1164     return NULL;
1165   }
1166   if (NULL == existing_q)
1167   {
1168     tq = GNUNET_new (struct CadetTunnelQueue); /* FIXME valgrind: leak*/
1169   }
1170   else
1171   {
1172     tq = existing_q;
1173     tq->tqd = NULL;
1174   }
1175   tq->cq = GCC_send_prebuilt_message (&msg->header, type, mid, c, fwd, force,
1176                                       &tun_message_sent, tq);
1177   GNUNET_assert (NULL != tq->cq);
1178   tq->cont = cont;
1179   tq->cont_cls = cont_cls;
1180
1181   return tq;
1182 }
1183
1184
1185 /**
1186  * Send all cached messages that we can, tunnel is online.
1187  *
1188  * @param t Tunnel that holds the messages. Cannot be loopback.
1189  */
1190 static void
1191 send_queued_data (struct CadetTunnel *t)
1192 {
1193   struct CadetTunnelDelayed *tqd;
1194   struct CadetTunnelDelayed *next;
1195   unsigned int room;
1196
1197   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG,
1198        "GCT_send_queued_data on tunnel %s\n",
1199        GCT_2s (t));
1200
1201   if (GCT_is_loopback (t))
1202   {
1203     GNUNET_break (0);
1204     return;
1205   }
1206
1207   if (GNUNET_NO == is_ready (t))
1208   {
1209     LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "  not ready yet: %s/%s\n",
1210          estate2s (t->estate), cstate2s (t->cstate));
1211     return;
1212   }
1213
1214   room = GCT_get_connections_buffer (t);
1215   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "  buffer space: %u\n", room);
1216   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "  tq head: %p\n", t->tq_head);
1217   for (tqd = t->tq_head; NULL != tqd && room > 0; tqd = next)
1218   {
1219     LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, " sending queued data\n");
1220     next = tqd->next;
1221     room--;
1222     send_prebuilt_message ((struct GNUNET_MessageHeader *) &tqd[1],
1223                            tqd->t, NULL, GNUNET_YES,
1224                            NULL != tqd->tq ? tqd->tq->cont : NULL,
1225                            NULL != tqd->tq ? tqd->tq->cont_cls : NULL,
1226                            tqd->tq);
1227     unqueue_data (tqd);
1228   }
1229   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "GCT_send_queued_data end\n", GCP_2s (t->peer));
1230 }
1231
1232
1233 /**
1234  * Sends key exchange message on a tunnel, choosing the best connection.
1235  * Should not be called on loopback tunnels.
1236  *
1237  * @param t Tunnel on which this message is transmitted.
1238  * @param message Message to send. Function modifies it.
1239  */
1240 static void
1241 send_kx (struct CadetTunnel *t,
1242          const struct GNUNET_MessageHeader *message)
1243 {
1244   struct CadetConnection *c;
1245   struct GNUNET_CADET_KX *msg;
1246   size_t size = ntohs (message->size);
1247   char cbuf[sizeof (struct GNUNET_CADET_KX) + size];
1248   uint16_t type;
1249   int fwd;
1250
1251   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "GMT KX on Tunnel %s\n", GCT_2s (t));
1252
1253   /* Avoid loopback. */
1254   if (GCT_is_loopback (t))
1255   {
1256     LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "  loopback!\n");
1257     GNUNET_break (0);
1258     return;
1259   }
1260   type = ntohs (message->type);
1261
1262   /* Even if tunnel is being destroyed, send anyway.
1263    * Could be a response to a rekey initiated by remote peer,
1264    * who is trying to create a new channel!
1265    */
1266
1267   /* Must have a connection. */
1268   if (NULL == t->connection_head && CADET_TUNNEL_SEARCHING != t->cstate)
1269   {
1270     LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_WARNING, "\n\n\n");
1271     GNUNET_break (0);
1272     LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_WARNING, "sending %s\n", GC_m2s (type));
1273     GCT_debug (t, GNUNET_ERROR_TYPE_WARNING);
1274     GCP_debug (t->peer, GNUNET_ERROR_TYPE_WARNING);
1275     LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_WARNING, "\n\n\n");
1276     return;
1277   }
1278
1279   msg = (struct GNUNET_CADET_KX *) cbuf;
1280   msg->header.type = htons (GNUNET_MESSAGE_TYPE_CADET_KX);
1281   msg->header.size = htons (sizeof (struct GNUNET_CADET_KX) + size);
1282   c = tunnel_get_connection (t);
1283   if (NULL == c)
1284   {
1285     GNUNET_break (GNUNET_SCHEDULER_NO_TASK != t->destroy_task
1286                   || CADET_TUNNEL_READY != t->cstate);
1287     GCT_debug (t, GNUNET_ERROR_TYPE_WARNING);
1288     return;
1289   }
1290   switch (type)
1291   {
1292     case GNUNET_MESSAGE_TYPE_CADET_KX_EPHEMERAL:
1293     case GNUNET_MESSAGE_TYPE_CADET_KX_PING:
1294     case GNUNET_MESSAGE_TYPE_CADET_KX_PONG:
1295       memcpy (&msg[1], message, size);
1296       break;
1297     default:
1298       LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "unkown type %s\n",
1299            GC_m2s (type));
1300       GNUNET_break (0);
1301   }
1302
1303   fwd = GCC_is_origin (t->connection_head->c, GNUNET_YES);
1304   /* TODO save handle and cancel in case of a unneeded retransmission */
1305   GNUNET_assert (NULL == GCC_send_prebuilt_message (&msg->header, type, 0, c,
1306                                                     fwd, GNUNET_YES,
1307                                                     NULL, NULL));
1308 }
1309
1310
1311 /**
1312  * Send the ephemeral key on a tunnel.
1313  *
1314  * @param t Tunnel on which to send the key.
1315  */
1316 static void
1317 send_ephemeral (struct CadetTunnel *t)
1318 {
1319   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_INFO, "===> EPHM for %s\n", GCT_2s (t));
1320
1321   kx_msg.sender_status = htonl (t->estate);
1322   send_kx (t, &kx_msg.header);
1323 }
1324
1325 /**
1326  * Send a ping message on a tunnel.
1327  *
1328  * @param t Tunnel on which to send the ping.
1329  */
1330 static void
1331 send_ping (struct CadetTunnel *t)
1332 {
1333   struct GNUNET_CADET_KX_Ping msg;
1334
1335   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_INFO, "===> PING for %s\n", GCT_2s (t));
1336   msg.header.size = htons (sizeof (msg));
1337   msg.header.type = htons (GNUNET_MESSAGE_TYPE_CADET_KX_PING);
1338   msg.iv = GNUNET_CRYPTO_random_u32 (GNUNET_CRYPTO_QUALITY_NONCE, UINT32_MAX);
1339   msg.target = *GCP_get_id (t->peer);
1340   msg.nonce = t->kx_ctx->challenge;
1341
1342   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "  sending %u\n", msg.nonce);
1343   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "  towards %s\n", GNUNET_i2s (&msg.target));
1344   t_encrypt (t, &msg.target, &msg.target,
1345              ping_encryption_size(), msg.iv, GNUNET_YES);
1346   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "  e sending %u\n", msg.nonce);
1347   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "  e towards %s\n", GNUNET_i2s (&msg.target));
1348
1349   send_kx (t, &msg.header);
1350 }
1351
1352
1353 /**
1354  * Send a pong message on a tunnel.
1355  *d_
1356  * @param t Tunnel on which to send the pong.
1357  * @param challenge Value sent in the ping that we have to send back.
1358  */
1359 static void
1360 send_pong (struct CadetTunnel *t, uint32_t challenge)
1361 {
1362   struct GNUNET_CADET_KX_Pong msg;
1363
1364   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_INFO, "===> PONG for %s\n", GCT_2s (t));
1365   msg.header.size = htons (sizeof (msg));
1366   msg.header.type = htons (GNUNET_MESSAGE_TYPE_CADET_KX_PONG);
1367   msg.iv = GNUNET_CRYPTO_random_u32 (GNUNET_CRYPTO_QUALITY_NONCE, UINT32_MAX);
1368   msg.nonce = challenge;
1369   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "  sending %u\n", msg.nonce);
1370   t_encrypt (t, &msg.nonce, &msg.nonce,
1371              sizeof (msg.nonce), msg.iv, GNUNET_YES);
1372   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "  e sending %u\n", msg.nonce);
1373
1374   send_kx (t, &msg.header);
1375 }
1376
1377
1378 /**
1379  * Initiate a rekey with the remote peer.
1380  *
1381  * @param cls Closure (tunnel).
1382  * @param tc TaskContext.
1383  */
1384 static void
1385 rekey_tunnel (void *cls, const struct GNUNET_SCHEDULER_TaskContext *tc)
1386 {
1387   struct CadetTunnel *t = cls;
1388
1389   t->rekey_task = GNUNET_SCHEDULER_NO_TASK;
1390
1391   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_INFO, "Re-key Tunnel %s\n", GCT_2s (t));
1392   if (NULL != tc && 0 != (GNUNET_SCHEDULER_REASON_SHUTDOWN & tc->reason))
1393     return;
1394
1395   if (NULL == t->kx_ctx)
1396   {
1397     create_kx_ctx (t);
1398     create_keys (t);
1399   }
1400   else
1401   {
1402     struct GNUNET_TIME_Relative duration;
1403
1404     if (GNUNET_SCHEDULER_NO_TASK != t->kx_ctx->finish_task)
1405     {
1406       GNUNET_SCHEDULER_cancel (t->kx_ctx->finish_task);
1407       t->kx_ctx->finish_task = GNUNET_SCHEDULER_NO_TASK;
1408     }
1409
1410     duration = GNUNET_TIME_absolute_get_duration (t->kx_ctx->rekey_start_time);
1411     LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, " kx started %s ago\n",
1412          GNUNET_STRINGS_relative_time_to_string (duration, GNUNET_YES));
1413
1414     // FIXME make duration of old keys configurable
1415     if (duration.rel_value_us >= GNUNET_TIME_UNIT_MINUTES.rel_value_us)
1416     {
1417       memset (&t->kx_ctx->d_key_old, 0, sizeof (t->kx_ctx->d_key_old));
1418       memset (&t->kx_ctx->e_key_old, 0, sizeof (t->kx_ctx->e_key_old));
1419     }
1420   }
1421
1422   send_ephemeral (t);
1423
1424   switch (t->estate)
1425   {
1426     case CADET_TUNNEL_KEY_UNINITIALIZED:
1427       t->estate = CADET_TUNNEL_KEY_SENT;
1428       break;
1429     case CADET_TUNNEL_KEY_SENT:
1430       break;
1431     case CADET_TUNNEL_KEY_OK:
1432       t->estate = CADET_TUNNEL_KEY_REKEY;
1433       /* fall-thru */
1434     case CADET_TUNNEL_KEY_PING:
1435     case CADET_TUNNEL_KEY_REKEY:
1436       send_ping (t);
1437       break;
1438     default:
1439       LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "Unexpected state %u\n", t->estate);
1440   }
1441
1442   // FIXME exponential backoff
1443   struct GNUNET_TIME_Relative delay;
1444
1445   delay = GNUNET_TIME_relative_divide (rekey_period, 16);
1446   delay = GNUNET_TIME_relative_min (delay, REKEY_WAIT);
1447   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "  next call in %s\n",
1448        GNUNET_STRINGS_relative_time_to_string (delay, GNUNET_YES));
1449   t->rekey_task = GNUNET_SCHEDULER_add_delayed (delay, &rekey_tunnel, t);
1450 }
1451
1452
1453 /**
1454  * Our ephemeral key has changed, create new session key on all tunnels.
1455  *
1456  * Each tunnel will start the Key Exchange with a random delay between
1457  * 0 and number_of_tunnels*100 milliseconds, so there are 10 key exchanges
1458  * per second, on average.
1459  *
1460  * @param cls Closure (size of the hashmap).
1461  * @param key Current public key.
1462  * @param value Value in the hash map (tunnel).
1463  *
1464  * @return #GNUNET_YES, so we should continue to iterate,
1465  */
1466 static int
1467 rekey_iterator (void *cls,
1468                 const struct GNUNET_PeerIdentity *key,
1469                 void *value)
1470 {
1471   struct CadetTunnel *t = value;
1472   struct GNUNET_TIME_Relative delay;
1473   long n = (long) cls;
1474   uint32_t r;
1475
1476   if (GNUNET_SCHEDULER_NO_TASK != t->rekey_task)
1477     return GNUNET_YES;
1478
1479   if (GNUNET_YES == GCT_is_loopback (t))
1480     return GNUNET_YES;
1481
1482   r = GNUNET_CRYPTO_random_u32 (GNUNET_CRYPTO_QUALITY_WEAK, (uint32_t) n * 100);
1483   delay = GNUNET_TIME_relative_multiply (GNUNET_TIME_UNIT_MILLISECONDS, r);
1484   t->rekey_task = GNUNET_SCHEDULER_add_delayed (delay, &rekey_tunnel, t);
1485
1486   return GNUNET_YES;
1487 }
1488
1489
1490 /**
1491  * Create a new ephemeral key and key message, schedule next rekeying.
1492  *
1493  * @param cls Closure (unused).
1494  * @param tc TaskContext.
1495  */
1496 static void
1497 rekey (void *cls, const struct GNUNET_SCHEDULER_TaskContext *tc)
1498 {
1499   struct GNUNET_TIME_Absolute time;
1500   long n;
1501
1502   rekey_task = GNUNET_SCHEDULER_NO_TASK;
1503
1504   if (0 != (GNUNET_SCHEDULER_REASON_SHUTDOWN & tc->reason))
1505     return;
1506
1507   GNUNET_free_non_null (my_ephemeral_key);
1508   my_ephemeral_key = GNUNET_CRYPTO_ecdhe_key_create ();
1509
1510   time = GNUNET_TIME_absolute_get ();
1511   kx_msg.creation_time = GNUNET_TIME_absolute_hton (time);
1512   time = GNUNET_TIME_absolute_add (time, rekey_period);
1513   time = GNUNET_TIME_absolute_add (time, GNUNET_TIME_UNIT_MINUTES);
1514   kx_msg.expiration_time = GNUNET_TIME_absolute_hton (time);
1515   GNUNET_CRYPTO_ecdhe_key_get_public (my_ephemeral_key, &kx_msg.ephemeral_key);
1516
1517   GNUNET_assert (GNUNET_OK ==
1518                  GNUNET_CRYPTO_eddsa_sign (my_private_key,
1519                                            &kx_msg.purpose,
1520                                            &kx_msg.signature));
1521
1522   n = (long) GNUNET_CONTAINER_multipeermap_size (tunnels);
1523   GNUNET_CONTAINER_multipeermap_iterate (tunnels, &rekey_iterator, (void *) n);
1524
1525   rekey_task = GNUNET_SCHEDULER_add_delayed (rekey_period, &rekey, NULL);
1526 }
1527
1528
1529 /**
1530  * Called only on shutdown, destroy every tunnel.
1531  *
1532  * @param cls Closure (unused).
1533  * @param key Current public key.
1534  * @param value Value in the hash map (tunnel).
1535  *
1536  * @return #GNUNET_YES, so we should continue to iterate,
1537  */
1538 static int
1539 destroy_iterator (void *cls,
1540                 const struct GNUNET_PeerIdentity *key,
1541                 void *value)
1542 {
1543   struct CadetTunnel *t = value;
1544
1545   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "GCT_shutdown destroying tunnel at %p\n", t);
1546   GCT_destroy (t);
1547   return GNUNET_YES;
1548 }
1549
1550
1551 /**
1552  * Notify remote peer that we don't know a channel he is talking about,
1553  * probably CHANNEL_DESTROY was missed.
1554  *
1555  * @param t Tunnel on which to notify.
1556  * @param gid ID of the channel.
1557  */
1558 static void
1559 send_channel_destroy (struct CadetTunnel *t, unsigned int gid)
1560 {
1561   struct GNUNET_CADET_ChannelManage msg;
1562
1563   msg.header.type = htons (GNUNET_MESSAGE_TYPE_CADET_CHANNEL_DESTROY);
1564   msg.header.size = htons (sizeof (msg));
1565   msg.chid = htonl (gid);
1566
1567   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG,
1568        "WARNING destroying unknown channel %u on tunnel %s\n",
1569        gid, GCT_2s (t));
1570   send_prebuilt_message (&msg.header, t, NULL, GNUNET_YES, NULL, NULL, NULL);
1571 }
1572
1573
1574 /**
1575  * Demultiplex data per channel and call appropriate channel handler.
1576  *
1577  * @param t Tunnel on which the data came.
1578  * @param msg Data message.
1579  * @param fwd Is this message fwd? This only is meaningful in loopback channels.
1580  *            #GNUNET_YES if message is FWD on the respective channel (loopback)
1581  *            #GNUNET_NO if message is BCK on the respective channel (loopback)
1582  *            #GNUNET_SYSERR if message on a one-ended channel (remote)
1583  */
1584 static void
1585 handle_data (struct CadetTunnel *t,
1586              const struct GNUNET_CADET_Data *msg,
1587              int fwd)
1588 {
1589   struct CadetChannel *ch;
1590   size_t size;
1591
1592   /* Check size */
1593   size = ntohs (msg->header.size);
1594   if (size <
1595       sizeof (struct GNUNET_CADET_Data) +
1596       sizeof (struct GNUNET_MessageHeader))
1597   {
1598     GNUNET_break (0);
1599     return;
1600   }
1601   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, " payload of type %s\n",
1602               GC_m2s (ntohs (msg[1].header.type)));
1603
1604   /* Check channel */
1605   ch = GCT_get_channel (t, ntohl (msg->chid));
1606   if (NULL == ch)
1607   {
1608     GNUNET_STATISTICS_update (stats, "# data on unknown channel",
1609                               1, GNUNET_NO);
1610     LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "WARNING channel 0x%X unknown\n",
1611          ntohl (msg->chid));
1612     send_channel_destroy (t, ntohl (msg->chid));
1613     return;
1614   }
1615
1616   GCCH_handle_data (ch, msg, fwd);
1617 }
1618
1619
1620 /**
1621  * Demultiplex data ACKs per channel and update appropriate channel buffer info.
1622  *
1623  * @param t Tunnel on which the DATA ACK came.
1624  * @param msg DATA ACK message.
1625  * @param fwd Is this message fwd? This only is meaningful in loopback channels.
1626  *            #GNUNET_YES if message is FWD on the respective channel (loopback)
1627  *            #GNUNET_NO if message is BCK on the respective channel (loopback)
1628  *            #GNUNET_SYSERR if message on a one-ended channel (remote)
1629  */
1630 static void
1631 handle_data_ack (struct CadetTunnel *t,
1632                  const struct GNUNET_CADET_DataACK *msg,
1633                  int fwd)
1634 {
1635   struct CadetChannel *ch;
1636   size_t size;
1637
1638   /* Check size */
1639   size = ntohs (msg->header.size);
1640   if (size != sizeof (struct GNUNET_CADET_DataACK))
1641   {
1642     GNUNET_break (0);
1643     return;
1644   }
1645
1646   /* Check channel */
1647   ch = GCT_get_channel (t, ntohl (msg->chid));
1648   if (NULL == ch)
1649   {
1650     GNUNET_STATISTICS_update (stats, "# data ack on unknown channel",
1651                               1, GNUNET_NO);
1652     LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "WARNING channel %u unknown\n",
1653          ntohl (msg->chid));
1654     return;
1655   }
1656
1657   GCCH_handle_data_ack (ch, msg, fwd);
1658 }
1659
1660
1661 /**
1662  * Handle channel create.
1663  *
1664  * @param t Tunnel on which the data came.
1665  * @param msg Data message.
1666  */
1667 static void
1668 handle_ch_create (struct CadetTunnel *t,
1669                   const struct GNUNET_CADET_ChannelCreate *msg)
1670 {
1671   struct CadetChannel *ch;
1672   size_t size;
1673
1674   /* Check size */
1675   size = ntohs (msg->header.size);
1676   if (size != sizeof (struct GNUNET_CADET_ChannelCreate))
1677   {
1678     GNUNET_break (0);
1679     return;
1680   }
1681
1682   /* Check channel */
1683   ch = GCT_get_channel (t, ntohl (msg->chid));
1684   if (NULL != ch && ! GCT_is_loopback (t))
1685   {
1686     /* Probably a retransmission, safe to ignore */
1687     LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "   already exists...\n");
1688   }
1689   ch = GCCH_handle_create (t, msg);
1690   if (NULL != ch)
1691     GCT_add_channel (t, ch);
1692 }
1693
1694
1695
1696 /**
1697  * Handle channel NACK: check correctness and call channel handler for NACKs.
1698  *
1699  * @param t Tunnel on which the NACK came.
1700  * @param msg NACK message.
1701  */
1702 static void
1703 handle_ch_nack (struct CadetTunnel *t,
1704                 const struct GNUNET_CADET_ChannelManage *msg)
1705 {
1706   struct CadetChannel *ch;
1707   size_t size;
1708
1709   /* Check size */
1710   size = ntohs (msg->header.size);
1711   if (size != sizeof (struct GNUNET_CADET_ChannelManage))
1712   {
1713     GNUNET_break (0);
1714     return;
1715   }
1716
1717   /* Check channel */
1718   ch = GCT_get_channel (t, ntohl (msg->chid));
1719   if (NULL == ch)
1720   {
1721     GNUNET_STATISTICS_update (stats, "# channel NACK on unknown channel",
1722                               1, GNUNET_NO);
1723     LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "WARNING channel %u unknown\n",
1724          ntohl (msg->chid));
1725     return;
1726   }
1727
1728   GCCH_handle_nack (ch);
1729 }
1730
1731
1732 /**
1733  * Handle a CHANNEL ACK (SYNACK/ACK).
1734  *
1735  * @param t Tunnel on which the CHANNEL ACK came.
1736  * @param msg CHANNEL ACK message.
1737  * @param fwd Is this message fwd? This only is meaningful in loopback channels.
1738  *            #GNUNET_YES if message is FWD on the respective channel (loopback)
1739  *            #GNUNET_NO if message is BCK on the respective channel (loopback)
1740  *            #GNUNET_SYSERR if message on a one-ended channel (remote)
1741  */
1742 static void
1743 handle_ch_ack (struct CadetTunnel *t,
1744                const struct GNUNET_CADET_ChannelManage *msg,
1745                int fwd)
1746 {
1747   struct CadetChannel *ch;
1748   size_t size;
1749
1750   /* Check size */
1751   size = ntohs (msg->header.size);
1752   if (size != sizeof (struct GNUNET_CADET_ChannelManage))
1753   {
1754     GNUNET_break (0);
1755     return;
1756   }
1757
1758   /* Check channel */
1759   ch = GCT_get_channel (t, ntohl (msg->chid));
1760   if (NULL == ch)
1761   {
1762     GNUNET_STATISTICS_update (stats, "# channel ack on unknown channel",
1763                               1, GNUNET_NO);
1764     LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "WARNING channel %u unknown\n",
1765          ntohl (msg->chid));
1766     return;
1767   }
1768
1769   GCCH_handle_ack (ch, msg, fwd);
1770 }
1771
1772
1773 /**
1774  * Handle a channel destruction message.
1775  *
1776  * @param t Tunnel on which the message came.
1777  * @param msg Channel destroy message.
1778  * @param fwd Is this message fwd? This only is meaningful in loopback channels.
1779  *            #GNUNET_YES if message is FWD on the respective channel (loopback)
1780  *            #GNUNET_NO if message is BCK on the respective channel (loopback)
1781  *            #GNUNET_SYSERR if message on a one-ended channel (remote)
1782  */
1783 static void
1784 handle_ch_destroy (struct CadetTunnel *t,
1785                    const struct GNUNET_CADET_ChannelManage *msg,
1786                    int fwd)
1787 {
1788   struct CadetChannel *ch;
1789   size_t size;
1790
1791   /* Check size */
1792   size = ntohs (msg->header.size);
1793   if (size != sizeof (struct GNUNET_CADET_ChannelManage))
1794   {
1795     GNUNET_break (0);
1796     return;
1797   }
1798
1799   /* Check channel */
1800   ch = GCT_get_channel (t, ntohl (msg->chid));
1801   if (NULL == ch)
1802   {
1803     /* Probably a retransmission, safe to ignore */
1804     return;
1805   }
1806
1807   GCCH_handle_destroy (ch, msg, fwd);
1808 }
1809
1810
1811 /**
1812  * The peer's ephemeral key has changed: update the symmetrical keys.
1813  *
1814  * @param t Tunnel this message came on.
1815  * @param msg Key eXchange message.
1816  */
1817 static void
1818 handle_ephemeral (struct CadetTunnel *t,
1819                   const struct GNUNET_CADET_KX_Ephemeral *msg)
1820 {
1821   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_INFO, "<=== EPHM for %s\n", GCT_2s (t));
1822
1823   if (GNUNET_OK != check_ephemeral (t, msg))
1824   {
1825     GNUNET_break_op (0);
1826     return;
1827   }
1828
1829   create_kx_ctx (t);
1830   if (0 != memcmp (&t->peers_ephemeral_key, &msg->ephemeral_key,
1831                    sizeof (msg->ephemeral_key)))
1832   {
1833     t->peers_ephemeral_key = msg->ephemeral_key;
1834     create_keys (t);
1835     if (CADET_TUNNEL_KEY_OK == t->estate)
1836     {
1837       t->estate = CADET_TUNNEL_KEY_REKEY;
1838     }
1839   }
1840   else
1841   {
1842     destroy_kx_ctx (t);
1843   }
1844   if (CADET_TUNNEL_KEY_SENT == t->estate)
1845   {
1846     LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "  our key was sent, sending ping\n");
1847     send_ping (t);
1848     t->estate = CADET_TUNNEL_KEY_PING;
1849   }
1850 }
1851
1852
1853 /**
1854  * Peer wants to check our symmetrical keys by sending an encrypted challenge.
1855  * Answer with by retransmitting the challenge with the "opposite" key.
1856  *
1857  * @param t Tunnel this message came on.
1858  * @param msg Key eXchange Ping message.
1859  */
1860 static void
1861 handle_ping (struct CadetTunnel *t,
1862              const struct GNUNET_CADET_KX_Ping *msg)
1863 {
1864   struct GNUNET_CADET_KX_Ping res;
1865
1866   if (ntohs (msg->header.size) != sizeof (res))
1867   {
1868     GNUNET_break_op (0);
1869     return;
1870   }
1871
1872   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_INFO, "<=== PING for %s\n", GCT_2s (t));
1873   t_decrypt (t, &res.target, &msg->target, ping_encryption_size (), msg->iv);
1874   if (0 != memcmp (&my_full_id, &res.target, sizeof (my_full_id)))
1875   {
1876     GNUNET_STATISTICS_update (stats, "# malformed PINGs", 1, GNUNET_NO);
1877     LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_WARNING, "  malformed PING on %s\n", GCT_2s (t));
1878     LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "  e got %u\n", msg->nonce);
1879     LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "  e towards %s\n", GNUNET_i2s (&msg->target));
1880     LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "  got %u\n", res.nonce);
1881     LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "  towards %s\n", GNUNET_i2s (&res.target));
1882     create_kx_ctx (t);
1883     send_ephemeral (t);
1884     send_ping (t);
1885     return;
1886   }
1887
1888   send_pong (t, res.nonce);
1889 }
1890
1891
1892 /**
1893  * Peer has answer to our challenge.
1894  * If answer is successful, consider the key exchange finished and clean
1895  * up all related state.
1896  *
1897  * @param t Tunnel this message came on.
1898  * @param msg Key eXchange Pong message.
1899  */
1900 static void
1901 handle_pong (struct CadetTunnel *t,
1902              const struct GNUNET_CADET_KX_Pong *msg)
1903 {
1904   uint32_t challenge;
1905
1906   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_INFO, "<=== PONG for %s\n", GCT_2s (t));
1907   if (GNUNET_SCHEDULER_NO_TASK == t->rekey_task)
1908   {
1909     GNUNET_STATISTICS_update (stats, "# duplicate PONG messages", 1, GNUNET_NO);
1910     return;
1911   }
1912   t_decrypt (t, &challenge, &msg->nonce, sizeof (uint32_t), msg->iv);
1913
1914   if (challenge != t->kx_ctx->challenge)
1915   {
1916     LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_WARNING, "Wrong PONG challenge on %s\n", GCT_2s (t));
1917     LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "PONG: %u (e: %u). Expected: %u.\n",
1918          challenge, msg->nonce, t->kx_ctx->challenge);
1919     send_ephemeral (t);
1920     send_ping (t);
1921     return;
1922   }
1923   GNUNET_SCHEDULER_cancel (t->rekey_task);
1924   t->rekey_task = GNUNET_SCHEDULER_NO_TASK;
1925
1926   /* Don't free the old keys right away, but after a delay.
1927    * Rationale: the KX could have happened over a very fast connection,
1928    * with payload traffic still signed with the old key stuck in a slower
1929    * connection.
1930    * Don't keep the keys longer than 1/4 the rekey period, and no longer than
1931    * one minute.
1932    */
1933   destroy_kx_ctx (t);
1934   GCT_change_estate (t, CADET_TUNNEL_KEY_OK);
1935 }
1936
1937
1938 /**
1939  * Demultiplex by message type and call appropriate handler for a message
1940  * towards a channel of a local tunnel.
1941  *
1942  * @param t Tunnel this message came on.
1943  * @param msgh Message header.
1944  * @param fwd Is this message fwd? This only is meaningful in loopback channels.
1945  *            #GNUNET_YES if message is FWD on the respective channel (loopback)
1946  *            #GNUNET_NO if message is BCK on the respective channel (loopback)
1947  *            #GNUNET_SYSERR if message on a one-ended channel (remote)
1948  */
1949 static void
1950 handle_decrypted (struct CadetTunnel *t,
1951                   const struct GNUNET_MessageHeader *msgh,
1952                   int fwd)
1953 {
1954   uint16_t type;
1955
1956   type = ntohs (msgh->type);
1957   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_INFO, "<=== %s on %s\n", GC_m2s (type), GCT_2s (t));
1958
1959   switch (type)
1960   {
1961     case GNUNET_MESSAGE_TYPE_CADET_KEEPALIVE:
1962       /* Do nothing, connection aleady got updated. */
1963       GNUNET_STATISTICS_update (stats, "# keepalives received", 1, GNUNET_NO);
1964       break;
1965
1966     case GNUNET_MESSAGE_TYPE_CADET_DATA:
1967       /* Don't send hop ACK, wait for client to ACK */
1968       handle_data (t, (struct GNUNET_CADET_Data *) msgh, fwd);
1969       break;
1970
1971     case GNUNET_MESSAGE_TYPE_CADET_DATA_ACK:
1972       handle_data_ack (t, (struct GNUNET_CADET_DataACK *) msgh, fwd);
1973       break;
1974
1975     case GNUNET_MESSAGE_TYPE_CADET_CHANNEL_CREATE:
1976       handle_ch_create (t,
1977                         (struct GNUNET_CADET_ChannelCreate *) msgh);
1978       break;
1979
1980     case GNUNET_MESSAGE_TYPE_CADET_CHANNEL_NACK:
1981       handle_ch_nack (t,
1982                       (struct GNUNET_CADET_ChannelManage *) msgh);
1983       break;
1984
1985     case GNUNET_MESSAGE_TYPE_CADET_CHANNEL_ACK:
1986       handle_ch_ack (t,
1987                      (struct GNUNET_CADET_ChannelManage *) msgh,
1988                      fwd);
1989       break;
1990
1991     case GNUNET_MESSAGE_TYPE_CADET_CHANNEL_DESTROY:
1992       handle_ch_destroy (t,
1993                          (struct GNUNET_CADET_ChannelManage *) msgh,
1994                          fwd);
1995       break;
1996
1997     default:
1998       GNUNET_break_op (0);
1999       LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_WARNING,
2000            "end-to-end message not known (%u)\n",
2001            ntohs (msgh->type));
2002       GCT_debug (t, GNUNET_ERROR_TYPE_WARNING);
2003   }
2004 }
2005
2006 /******************************************************************************/
2007 /********************************    API    ***********************************/
2008 /******************************************************************************/
2009
2010 /**
2011  * Decrypt and demultiplex by message type. Call appropriate handler
2012  * for every message.
2013  *
2014  * @param t Tunnel this message came on.
2015  * @param msg Encrypted message.
2016  */
2017 void
2018 GCT_handle_encrypted (struct CadetTunnel *t,
2019                       const struct GNUNET_CADET_Encrypted *msg)
2020 {
2021   size_t size = ntohs (msg->header.size);
2022   size_t payload_size = size - sizeof (struct GNUNET_CADET_Encrypted);
2023   int decrypted_size;
2024   char cbuf [payload_size];
2025   struct GNUNET_MessageHeader *msgh;
2026   unsigned int off;
2027
2028   decrypted_size = t_decrypt_and_validate (t, cbuf, &msg[1], payload_size,
2029                                            msg->iv, &msg->hmac);
2030
2031   if (-1 == decrypted_size)
2032   {
2033     GNUNET_break_op (0);
2034     return;
2035   }
2036
2037   off = 0;
2038   while (off < decrypted_size)
2039   {
2040     uint16_t msize;
2041
2042     msgh = (struct GNUNET_MessageHeader *) &cbuf[off];
2043     msize = ntohs (msgh->size);
2044     if (msize < sizeof (struct GNUNET_MessageHeader))
2045     {
2046       GNUNET_break_op (0);
2047       return;
2048     }
2049     handle_decrypted (t, msgh, GNUNET_SYSERR);
2050     off += msize;
2051   }
2052 }
2053
2054
2055 /**
2056  * Demultiplex an encapsulated KX message by message type.
2057  *
2058  * @param t Tunnel on which the message came.
2059  * @param message Payload of KX message.
2060  */
2061 void
2062 GCT_handle_kx (struct CadetTunnel *t,
2063                const struct GNUNET_MessageHeader *message)
2064 {
2065   uint16_t type;
2066
2067   type = ntohs (message->type);
2068   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "kx message received\n", type);
2069   switch (type)
2070   {
2071     case GNUNET_MESSAGE_TYPE_CADET_KX_EPHEMERAL:
2072       handle_ephemeral (t, (struct GNUNET_CADET_KX_Ephemeral *) message);
2073       break;
2074
2075     case GNUNET_MESSAGE_TYPE_CADET_KX_PING:
2076       handle_ping (t, (struct GNUNET_CADET_KX_Ping *) message);
2077       break;
2078
2079     case GNUNET_MESSAGE_TYPE_CADET_KX_PONG:
2080       handle_pong (t, (struct GNUNET_CADET_KX_Pong *) message);
2081       break;
2082
2083     default:
2084       GNUNET_break_op (0);
2085       LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "kx message not known (%u)\n", type);
2086   }
2087 }
2088
2089
2090 /**
2091  * Initialize the tunnel subsystem.
2092  *
2093  * @param c Configuration handle.
2094  * @param key ECC private key, to derive all other keys and do crypto.
2095  */
2096 void
2097 GCT_init (const struct GNUNET_CONFIGURATION_Handle *c,
2098           const struct GNUNET_CRYPTO_EddsaPrivateKey *key)
2099 {
2100   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "init\n");
2101   if (GNUNET_OK !=
2102       GNUNET_CONFIGURATION_get_value_number (c, "CADET", "DEFAULT_TTL",
2103                                              &default_ttl))
2104   {
2105     GNUNET_log_config_invalid (GNUNET_ERROR_TYPE_WARNING,
2106                                "CADET", "DEFAULT_TTL", "USING DEFAULT");
2107     default_ttl = 64;
2108   }
2109   if (GNUNET_OK !=
2110       GNUNET_CONFIGURATION_get_value_time (c, "CADET", "REKEY_PERIOD",
2111                                            &rekey_period))
2112   {
2113     rekey_period = GNUNET_TIME_UNIT_DAYS;
2114   }
2115
2116   my_private_key = key;
2117   kx_msg.header.size = htons (sizeof (kx_msg));
2118   kx_msg.header.type = htons (GNUNET_MESSAGE_TYPE_CADET_KX_EPHEMERAL);
2119   kx_msg.purpose.purpose = htonl (GNUNET_SIGNATURE_PURPOSE_CADET_KX);
2120   kx_msg.purpose.size = htonl (ephemeral_purpose_size ());
2121   kx_msg.origin_identity = my_full_id;
2122   rekey_task = GNUNET_SCHEDULER_add_now (&rekey, NULL);
2123
2124   tunnels = GNUNET_CONTAINER_multipeermap_create (128, GNUNET_YES);
2125 }
2126
2127
2128 /**
2129  * Shut down the tunnel subsystem.
2130  */
2131 void
2132 GCT_shutdown (void)
2133 {
2134   if (GNUNET_SCHEDULER_NO_TASK != rekey_task)
2135   {
2136     GNUNET_SCHEDULER_cancel (rekey_task);
2137     rekey_task = GNUNET_SCHEDULER_NO_TASK;
2138   }
2139   GNUNET_CONTAINER_multipeermap_iterate (tunnels, &destroy_iterator, NULL);
2140   GNUNET_CONTAINER_multipeermap_destroy (tunnels);
2141 }
2142
2143
2144 /**
2145  * Create a tunnel.
2146  *
2147  * @param destination Peer this tunnel is towards.
2148  */
2149 struct CadetTunnel *
2150 GCT_new (struct CadetPeer *destination)
2151 {
2152   struct CadetTunnel *t;
2153
2154   t = GNUNET_new (struct CadetTunnel);
2155   t->next_chid = 0;
2156   t->peer = destination;
2157
2158   if (GNUNET_OK !=
2159       GNUNET_CONTAINER_multipeermap_put (tunnels, GCP_get_id (destination), t,
2160                                          GNUNET_CONTAINER_MULTIHASHMAPOPTION_UNIQUE_FAST))
2161   {
2162     GNUNET_break (0);
2163     GNUNET_free (t);
2164     return NULL;
2165   }
2166   return t;
2167 }
2168
2169
2170 /**
2171  * Change the tunnel's connection state.
2172  *
2173  * @param t Tunnel whose connection state to change.
2174  * @param cstate New connection state.
2175  */
2176 void
2177 GCT_change_cstate (struct CadetTunnel* t, enum CadetTunnelCState cstate)
2178 {
2179   if (NULL == t)
2180     return;
2181   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "Tunnel %s cstate %s => %s\n",
2182        GCP_2s (t->peer), cstate2s (t->cstate), cstate2s (cstate));
2183   if (myid != GCP_get_short_id (t->peer) &&
2184       CADET_TUNNEL_READY != t->cstate &&
2185       CADET_TUNNEL_READY == cstate)
2186   {
2187     t->cstate = cstate;
2188     if (CADET_TUNNEL_KEY_OK == t->estate)
2189     {
2190       LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "  cstate triggered send queued data\n");
2191       send_queued_data (t);
2192     }
2193     else if (CADET_TUNNEL_KEY_UNINITIALIZED == t->estate)
2194     {
2195       LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "  cstate triggered rekey\n");
2196       rekey_tunnel (t, NULL);
2197     }
2198   }
2199   t->cstate = cstate;
2200
2201   if (CADET_TUNNEL_READY == cstate
2202       && CONNECTIONS_PER_TUNNEL <= GCT_count_connections (t))
2203   {
2204     LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "  cstate triggered stop dht\n");
2205     GCP_stop_search (t->peer);
2206   }
2207 }
2208
2209 /**
2210  * Change the tunnel encryption state.
2211  *
2212  * @param t Tunnel whose encryption state to change.
2213  * @param state New encryption state.
2214  */
2215 void
2216 GCT_change_estate (struct CadetTunnel* t, enum CadetTunnelEState state)
2217 {
2218   if (NULL == t)
2219     return;
2220   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG,
2221        "Tunnel %s estate was %s\n",
2222        GCP_2s (t->peer), estate2s (t->estate));
2223   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG,
2224        "Tunnel %s estate is now %s\n",
2225        GCP_2s (t->peer), estate2s (state));
2226   if (myid != GCP_get_short_id (t->peer) &&
2227       CADET_TUNNEL_KEY_OK != t->estate && CADET_TUNNEL_KEY_OK == state)
2228   {
2229     t->estate = state;
2230     send_queued_data (t);
2231     return;
2232   }
2233   t->estate = state;
2234 }
2235
2236
2237 /**
2238  * @brief Check if tunnel has too many connections, and remove one if necessary.
2239  *
2240  * Currently this means the newest connection, unless it is a direct one.
2241  * Implemented as a task to avoid freeing a connection that is in the middle
2242  * of being created/processed.
2243  *
2244  * @param cls Closure (Tunnel to check).
2245  * @param tc Task context.
2246  */
2247 static void
2248 trim_connections (void *cls, const struct GNUNET_SCHEDULER_TaskContext *tc)
2249 {
2250   struct CadetTunnel *t = cls;
2251
2252   if (0 != (tc->reason & GNUNET_SCHEDULER_REASON_SHUTDOWN))
2253     return;
2254
2255   if (GCT_count_connections (t) > 2 * CONNECTIONS_PER_TUNNEL)
2256   {
2257     struct CadetTConnection *iter;
2258     struct CadetTConnection *c;
2259
2260     for (c = iter = t->connection_head; NULL != iter; iter = iter->next)
2261     {
2262       if ((NULL == c || iter->created.abs_value_us > c->created.abs_value_us)
2263           && GNUNET_NO == GCC_is_direct (iter->c))
2264       {
2265         c = iter;
2266       }
2267     }
2268     if (NULL != c)
2269     {
2270       LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "Too many connections on tunnel %s\n",
2271            GCT_2s (t));
2272       LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "Destroying connection %s\n",
2273            GCC_2s (c->c));
2274       GCC_destroy (c->c);
2275     }
2276     else
2277     {
2278       GNUNET_break (0);
2279     }
2280   }
2281 }
2282
2283
2284 /**
2285  * Add a connection to a tunnel.
2286  *
2287  * @param t Tunnel.
2288  * @param c Connection.
2289  */
2290 void
2291 GCT_add_connection (struct CadetTunnel *t, struct CadetConnection *c)
2292 {
2293   struct CadetTConnection *aux;
2294
2295   GNUNET_assert (NULL != c);
2296
2297   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "add connection %s\n", GCC_2s (c));
2298   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, " to tunnel %s\n", GCT_2s (t));
2299   for (aux = t->connection_head; aux != NULL; aux = aux->next)
2300     if (aux->c == c)
2301       return;
2302
2303   aux = GNUNET_new (struct CadetTConnection);
2304   aux->c = c;
2305   aux->created = GNUNET_TIME_absolute_get ();
2306
2307   GNUNET_CONTAINER_DLL_insert (t->connection_head, t->connection_tail, aux);
2308
2309   GNUNET_SCHEDULER_add_now (&trim_connections, t);
2310 }
2311
2312
2313 /**
2314  * Mark a path as no longer valid for this tunnel: has been tried and failed.
2315  *
2316  * @param t Tunnel to update.
2317  * @param path Invalid path to remove. Is destroyed after removal.
2318  */
2319 void
2320 GCT_remove_path (struct CadetTunnel *t, struct CadetPeerPath *path)
2321 {
2322   GCP_remove_path (t->peer, path);
2323 }
2324
2325
2326 /**
2327  * Remove a connection from a tunnel.
2328  *
2329  * @param t Tunnel.
2330  * @param c Connection.
2331  */
2332 void
2333 GCT_remove_connection (struct CadetTunnel *t,
2334                        struct CadetConnection *c)
2335 {
2336   struct CadetTConnection *aux;
2337   struct CadetTConnection *next;
2338
2339   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "Removing connection %s from tunnel %s\n",
2340        GCC_2s (c), GCT_2s (t));
2341   for (aux = t->connection_head; aux != NULL; aux = next)
2342   {
2343     next = aux->next;
2344     if (aux->c == c)
2345     {
2346       GNUNET_CONTAINER_DLL_remove (t->connection_head, t->connection_tail, aux);
2347       GNUNET_free (aux);
2348     }
2349   }
2350
2351   /* Start new connections if needed */
2352   if (CONNECTIONS_PER_TUNNEL > GCT_count_connections (t)
2353       && GNUNET_SCHEDULER_NO_TASK == t->destroy_task
2354       && CADET_TUNNEL_SHUTDOWN != t->cstate
2355       && GNUNET_NO == shutting_down)
2356   {
2357     LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "  no more connections, getting new ones\n");
2358     GCT_change_cstate (t, CADET_TUNNEL_SEARCHING);
2359     GCP_connect (t->peer);
2360     return;
2361   }
2362
2363   /* If not marked as ready, no change is needed */
2364   if (CADET_TUNNEL_READY != t->cstate)
2365     return;
2366
2367   /* Check if any connection is ready to maintain cstate */
2368   for (aux = t->connection_head; aux != NULL; aux = aux->next)
2369     if (CADET_CONNECTION_READY == GCC_get_state (aux->c))
2370       return;
2371
2372   GCT_change_cstate (t, CADET_TUNNEL_WAITING);
2373 }
2374
2375
2376 /**
2377  * Add a channel to a tunnel.
2378  *
2379  * @param t Tunnel.
2380  * @param ch Channel.
2381  */
2382 void
2383 GCT_add_channel (struct CadetTunnel *t, struct CadetChannel *ch)
2384 {
2385   struct CadetTChannel *aux;
2386
2387   GNUNET_assert (NULL != ch);
2388
2389   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "Adding channel %p to tunnel %p\n", ch, t);
2390
2391   for (aux = t->channel_head; aux != NULL; aux = aux->next)
2392   {
2393     LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "  already there %p\n", aux->ch);
2394     if (aux->ch == ch)
2395       return;
2396   }
2397
2398   aux = GNUNET_new (struct CadetTChannel);
2399   aux->ch = ch;
2400   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, " adding %p to %p\n", aux, t->channel_head);
2401   GNUNET_CONTAINER_DLL_insert_tail (t->channel_head, t->channel_tail, aux);
2402
2403   if (GNUNET_SCHEDULER_NO_TASK != t->destroy_task)
2404   {
2405     GNUNET_SCHEDULER_cancel (t->destroy_task);
2406     t->destroy_task = GNUNET_SCHEDULER_NO_TASK;
2407     LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, " undo destroy!\n");
2408   }
2409 }
2410
2411
2412 /**
2413  * Remove a channel from a tunnel.
2414  *
2415  * @param t Tunnel.
2416  * @param ch Channel.
2417  */
2418 void
2419 GCT_remove_channel (struct CadetTunnel *t, struct CadetChannel *ch)
2420 {
2421   struct CadetTChannel *aux;
2422
2423   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "Removing channel %p from tunnel %p\n", ch, t);
2424   for (aux = t->channel_head; aux != NULL; aux = aux->next)
2425   {
2426     if (aux->ch == ch)
2427     {
2428       LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, " found! %s\n", GCCH_2s (ch));
2429       GNUNET_CONTAINER_DLL_remove (t->channel_head, t->channel_tail, aux);
2430       GNUNET_free (aux);
2431       return;
2432     }
2433   }
2434 }
2435
2436
2437 /**
2438  * Search for a channel by global ID.
2439  *
2440  * @param t Tunnel containing the channel.
2441  * @param chid Public channel number.
2442  *
2443  * @return channel handler, NULL if doesn't exist
2444  */
2445 struct CadetChannel *
2446 GCT_get_channel (struct CadetTunnel *t, CADET_ChannelNumber chid)
2447 {
2448   struct CadetTChannel *iter;
2449
2450   if (NULL == t)
2451     return NULL;
2452
2453   for (iter = t->channel_head; NULL != iter; iter = iter->next)
2454   {
2455     if (GCCH_get_id (iter->ch) == chid)
2456       break;
2457   }
2458
2459   return NULL == iter ? NULL : iter->ch;
2460 }
2461
2462
2463 /**
2464  * @brief Destroy a tunnel and free all resources.
2465  *
2466  * Should only be called a while after the tunnel has been marked as destroyed,
2467  * in case there is a new channel added to the same peer shortly after marking
2468  * the tunnel. This way we avoid a new public key handshake.
2469  *
2470  * @param cls Closure (tunnel to destroy).
2471  * @param tc Task context.
2472  */
2473 static void
2474 delayed_destroy (void *cls, const struct GNUNET_SCHEDULER_TaskContext *tc)
2475 {
2476   struct CadetTunnel *t = cls;
2477   struct CadetTConnection *iter;
2478
2479   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "delayed destroying tunnel %p\n", t);
2480   if (0 != (GNUNET_SCHEDULER_REASON_SHUTDOWN & tc->reason))
2481   {
2482     LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_WARNING,
2483          "Not destroying tunnel, due to shutdown. "
2484          "Tunnel at %p should have been freed by GCT_shutdown\n", t);
2485     return;
2486   }
2487   t->destroy_task = GNUNET_SCHEDULER_NO_TASK;
2488   t->cstate = CADET_TUNNEL_SHUTDOWN;
2489
2490   for (iter = t->connection_head; NULL != iter; iter = iter->next)
2491   {
2492     GCC_send_destroy (iter->c);
2493   }
2494   GCT_destroy (t);
2495 }
2496
2497
2498 /**
2499  * Tunnel is empty: destroy it.
2500  *
2501  * Notifies all connections about the destruction.
2502  *
2503  * @param t Tunnel to destroy.
2504  */
2505 void
2506 GCT_destroy_empty (struct CadetTunnel *t)
2507 {
2508   if (GNUNET_YES == shutting_down)
2509     return; /* Will be destroyed immediately anyway */
2510
2511   if (GNUNET_SCHEDULER_NO_TASK != t->destroy_task)
2512   {
2513     LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_WARNING,
2514          "Tunnel %s is already scheduled for destruction. Tunnel debug dump:\n",
2515          GCT_2s (t));
2516     GCT_debug (t, GNUNET_ERROR_TYPE_WARNING);
2517     GNUNET_break (0);
2518     /* should never happen, tunnel can only become empty once, and the
2519      * task identifier should be NO_TASK (cleaned when the tunnel was created
2520      * or became un-empty)
2521      */
2522     return;
2523   }
2524
2525   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "Tunnel %s empty: destroying scheduled\n",
2526        GCT_2s (t));
2527
2528   // FIXME make delay a config option
2529   t->destroy_task = GNUNET_SCHEDULER_add_delayed (GNUNET_TIME_UNIT_MINUTES,
2530                                                   &delayed_destroy, t);
2531   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "Scheduled destroy of %p as %llX\n",
2532        t, t->destroy_task);
2533 }
2534
2535
2536 /**
2537  * Destroy tunnel if empty (no more channels).
2538  *
2539  * @param t Tunnel to destroy if empty.
2540  */
2541 void
2542 GCT_destroy_if_empty (struct CadetTunnel *t)
2543 {
2544   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "Tunnel %s destroy if empty\n", GCT_2s (t));
2545   if (1 < GCT_count_channels (t))
2546     return;
2547
2548   GCT_destroy_empty (t);
2549 }
2550
2551
2552 /**
2553  * Destroy the tunnel.
2554  *
2555  * This function does not generate any warning traffic to clients or peers.
2556  *
2557  * Tasks:
2558  * Cancel messages belonging to this tunnel queued to neighbors.
2559  * Free any allocated resources linked to the tunnel.
2560  *
2561  * @param t The tunnel to destroy.
2562  */
2563 void
2564 GCT_destroy (struct CadetTunnel *t)
2565 {
2566   struct CadetTConnection *iter_c;
2567   struct CadetTConnection *next_c;
2568   struct CadetTChannel *iter_ch;
2569   struct CadetTChannel *next_ch;
2570
2571   if (NULL == t)
2572     return;
2573
2574   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "destroying tunnel %s\n", GCP_2s (t->peer));
2575
2576   GNUNET_break (GNUNET_YES ==
2577                 GNUNET_CONTAINER_multipeermap_remove (tunnels,
2578                                                       GCP_get_id (t->peer), t));
2579
2580   for (iter_c = t->connection_head; NULL != iter_c; iter_c = next_c)
2581   {
2582     next_c = iter_c->next;
2583     GCC_destroy (iter_c->c);
2584   }
2585   for (iter_ch = t->channel_head; NULL != iter_ch; iter_ch = next_ch)
2586   {
2587     next_ch = iter_ch->next;
2588     GCCH_destroy (iter_ch->ch);
2589     /* Should only happen on shutdown, but it's ok. */
2590   }
2591
2592   if (GNUNET_SCHEDULER_NO_TASK != t->destroy_task)
2593   {
2594     LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "cancelling %llX\n", t->destroy_task);
2595     GNUNET_SCHEDULER_cancel (t->destroy_task);
2596     t->destroy_task = GNUNET_SCHEDULER_NO_TASK;
2597   }
2598
2599   GNUNET_STATISTICS_update (stats, "# tunnels", -1, GNUNET_NO);
2600   GCP_set_tunnel (t->peer, NULL);
2601
2602   if (GNUNET_SCHEDULER_NO_TASK != t->rekey_task)
2603   {
2604     GNUNET_SCHEDULER_cancel (t->rekey_task);
2605     t->rekey_task = GNUNET_SCHEDULER_NO_TASK;
2606   }
2607   if (NULL != t->kx_ctx)
2608   {
2609     if (GNUNET_SCHEDULER_NO_TASK != t->kx_ctx->finish_task)
2610       GNUNET_SCHEDULER_cancel (t->kx_ctx->finish_task);
2611     GNUNET_free (t->kx_ctx);
2612   }
2613   GNUNET_free (t);
2614 }
2615
2616
2617 /**
2618  * @brief Use the given path for the tunnel.
2619  * Update the next and prev hops (and RCs).
2620  * (Re)start the path refresh in case the tunnel is locally owned.
2621  *
2622  * @param t Tunnel to update.
2623  * @param p Path to use.
2624  *
2625  * @return Connection created.
2626  */
2627 struct CadetConnection *
2628 GCT_use_path (struct CadetTunnel *t, struct CadetPeerPath *p)
2629 {
2630   struct CadetConnection *c;
2631   struct GNUNET_CADET_Hash cid;
2632   unsigned int own_pos;
2633
2634   if (NULL == t || NULL == p)
2635   {
2636     GNUNET_break (0);
2637     return NULL;
2638   }
2639
2640   if (CADET_TUNNEL_SHUTDOWN == t->cstate)
2641   {
2642     GNUNET_break (0);
2643     return NULL;
2644   }
2645
2646   for (own_pos = 0; own_pos < p->length; own_pos++)
2647   {
2648     if (p->peers[own_pos] == myid)
2649       break;
2650   }
2651   if (own_pos >= p->length)
2652   {
2653     GNUNET_break_op (0);
2654     return NULL;
2655   }
2656
2657   GNUNET_CRYPTO_random_block (GNUNET_CRYPTO_QUALITY_NONCE, &cid, sizeof (cid));
2658   c = GCC_new (&cid, t, p, own_pos);
2659   if (NULL == c)
2660   {
2661     /* Path was flawed */
2662     return NULL;
2663   }
2664   GCT_add_connection (t, c);
2665   return c;
2666 }
2667
2668
2669 /**
2670  * Count created connections of a tunnel. Not necessarily ready connections!
2671  *
2672  * @param t Tunnel on which to count.
2673  *
2674  * @return Number of connections created, either being established or ready.
2675  */
2676 unsigned int
2677 GCT_count_connections (struct CadetTunnel *t)
2678 {
2679   struct CadetTConnection *iter;
2680   unsigned int count;
2681
2682   if (NULL == t)
2683     return 0;
2684
2685   for (count = 0, iter = t->connection_head; NULL != iter; iter = iter->next)
2686     if (CADET_CONNECTION_DESTROYED != GCC_get_state (iter->c))
2687       count++;
2688
2689   return count;
2690 }
2691
2692 /**
2693  * Count channels of a tunnel.
2694  *
2695  * @param t Tunnel on which to count.
2696  *
2697  * @return Number of channels.
2698  */
2699 unsigned int
2700 GCT_count_channels (struct CadetTunnel *t)
2701 {
2702   struct CadetTChannel *iter;
2703   unsigned int count;
2704
2705   for (count = 0, iter = t->channel_head;
2706        NULL != iter;
2707        iter = iter->next, count++) /* skip */;
2708
2709   return count;
2710 }
2711
2712
2713 /**
2714  * Get the connectivity state of a tunnel.
2715  *
2716  * @param t Tunnel.
2717  *
2718  * @return Tunnel's connectivity state.
2719  */
2720 enum CadetTunnelCState
2721 GCT_get_cstate (struct CadetTunnel *t)
2722 {
2723   if (NULL == t)
2724   {
2725     GNUNET_assert (0);
2726     return (enum CadetTunnelCState) -1;
2727   }
2728   return t->cstate;
2729 }
2730
2731
2732 /**
2733  * Get the encryption state of a tunnel.
2734  *
2735  * @param t Tunnel.
2736  *
2737  * @return Tunnel's encryption state.
2738  */
2739 enum CadetTunnelEState
2740 GCT_get_estate (struct CadetTunnel *t)
2741 {
2742   if (NULL == t)
2743   {
2744     GNUNET_assert (0);
2745     return (enum CadetTunnelEState) -1;
2746   }
2747   return t->estate;
2748 }
2749
2750 /**
2751  * Get the maximum buffer space for a tunnel towards a local client.
2752  *
2753  * @param t Tunnel.
2754  *
2755  * @return Biggest buffer space offered by any channel in the tunnel.
2756  */
2757 unsigned int
2758 GCT_get_channels_buffer (struct CadetTunnel *t)
2759 {
2760   struct CadetTChannel *iter;
2761   unsigned int buffer;
2762   unsigned int ch_buf;
2763
2764   if (NULL == t->channel_head)
2765   {
2766     /* Probably getting buffer for a channel create/handshake. */
2767     return 64;
2768   }
2769
2770   buffer = 0;
2771   for (iter = t->channel_head; NULL != iter; iter = iter->next)
2772   {
2773     ch_buf = get_channel_buffer (iter);
2774     if (ch_buf > buffer)
2775       buffer = ch_buf;
2776   }
2777   return buffer;
2778 }
2779
2780
2781 /**
2782  * Get the total buffer space for a tunnel for P2P traffic.
2783  *
2784  * @param t Tunnel.
2785  *
2786  * @return Buffer space offered by all connections in the tunnel.
2787  */
2788 unsigned int
2789 GCT_get_connections_buffer (struct CadetTunnel *t)
2790 {
2791   struct CadetTConnection *iter;
2792   unsigned int buffer;
2793
2794   if (GNUNET_NO == is_ready (t))
2795   {
2796     if (count_queued_data (t) > 3)
2797       return 0;
2798     else
2799       return 1;
2800   }
2801
2802   buffer = 0;
2803   for (iter = t->connection_head; NULL != iter; iter = iter->next)
2804   {
2805     if (GCC_get_state (iter->c) != CADET_CONNECTION_READY)
2806     {
2807       continue;
2808     }
2809     buffer += get_connection_buffer (iter);
2810   }
2811
2812   return buffer;
2813 }
2814
2815
2816 /**
2817  * Get the tunnel's destination.
2818  *
2819  * @param t Tunnel.
2820  *
2821  * @return ID of the destination peer.
2822  */
2823 const struct GNUNET_PeerIdentity *
2824 GCT_get_destination (struct CadetTunnel *t)
2825 {
2826   return GCP_get_id (t->peer);
2827 }
2828
2829
2830 /**
2831  * Get the tunnel's next free global channel ID.
2832  *
2833  * @param t Tunnel.
2834  *
2835  * @return GID of a channel free to use.
2836  */
2837 CADET_ChannelNumber
2838 GCT_get_next_chid (struct CadetTunnel *t)
2839 {
2840   CADET_ChannelNumber chid;
2841   CADET_ChannelNumber mask;
2842   int result;
2843
2844   /* Set bit 30 depending on the ID relationship. Bit 31 is always 0 for GID.
2845    * If our ID is bigger or loopback tunnel, start at 0, bit 30 = 0
2846    * If peer's ID is bigger, start at 0x4... bit 30 = 1
2847    */
2848   result = GNUNET_CRYPTO_cmp_peer_identity (&my_full_id, GCP_get_id (t->peer));
2849   if (0 > result)
2850     mask = 0x40000000;
2851   else
2852     mask = 0x0;
2853   t->next_chid |= mask;
2854
2855   while (NULL != GCT_get_channel (t, t->next_chid))
2856   {
2857     LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "Channel %u exists...\n", t->next_chid);
2858     t->next_chid = (t->next_chid + 1) & ~GNUNET_CADET_LOCAL_CHANNEL_ID_CLI;
2859     t->next_chid |= mask;
2860   }
2861   chid = t->next_chid;
2862   t->next_chid = (t->next_chid + 1) & ~GNUNET_CADET_LOCAL_CHANNEL_ID_CLI;
2863   t->next_chid |= mask;
2864
2865   return chid;
2866 }
2867
2868
2869 /**
2870  * Send ACK on one or more channels due to buffer in connections.
2871  *
2872  * @param t Channel which has some free buffer space.
2873  */
2874 void
2875 GCT_unchoke_channels (struct CadetTunnel *t)
2876 {
2877   struct CadetTChannel *iter;
2878   unsigned int buffer;
2879   unsigned int channels = GCT_count_channels (t);
2880   unsigned int choked_n;
2881   struct CadetChannel *choked[channels];
2882
2883   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "GCT_unchoke_channels on %s\n", GCT_2s (t));
2884   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, " head: %p\n", t->channel_head);
2885   if (NULL != t->channel_head)
2886     LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, " head ch: %p\n", t->channel_head->ch);
2887
2888   /* Get buffer space */
2889   buffer = GCT_get_connections_buffer (t);
2890   if (0 == buffer)
2891   {
2892     return;
2893   }
2894
2895   /* Count and remember choked channels */
2896   choked_n = 0;
2897   for (iter = t->channel_head; NULL != iter; iter = iter->next)
2898   {
2899     if (GNUNET_NO == get_channel_allowed (iter))
2900     {
2901       choked[choked_n++] = iter->ch;
2902     }
2903   }
2904
2905   /* Unchoke random channels */
2906   while (0 < buffer && 0 < choked_n)
2907   {
2908     unsigned int r = GNUNET_CRYPTO_random_u32 (GNUNET_CRYPTO_QUALITY_WEAK,
2909                                                choked_n);
2910     GCCH_allow_client (choked[r], GCCH_is_origin (choked[r], GNUNET_YES));
2911     choked_n--;
2912     buffer--;
2913     choked[r] = choked[choked_n];
2914   }
2915 }
2916
2917
2918 /**
2919  * Send ACK on one or more connections due to buffer space to the client.
2920  *
2921  * Iterates all connections of the tunnel and sends ACKs appropriately.
2922  *
2923  * @param t Tunnel.
2924  */
2925 void
2926 GCT_send_connection_acks (struct CadetTunnel *t)
2927 {
2928   struct CadetTConnection *iter;
2929   uint32_t allowed;
2930   uint32_t to_allow;
2931   uint32_t allow_per_connection;
2932   unsigned int cs;
2933   unsigned int buffer;
2934
2935   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "Tunnel send connection ACKs on %s\n",
2936        GCT_2s (t));
2937
2938   if (NULL == t)
2939   {
2940     GNUNET_break (0);
2941     return;
2942   }
2943
2944   buffer = GCT_get_channels_buffer (t);
2945   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "  buffer %u\n", buffer);
2946
2947   /* Count connections, how many messages are already allowed */
2948   cs = GCT_count_connections (t);
2949   for (allowed = 0, iter = t->connection_head; NULL != iter; iter = iter->next)
2950   {
2951     allowed += get_connection_allowed (iter);
2952   }
2953   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "  allowed %u\n", allowed);
2954
2955   /* Make sure there is no overflow */
2956   if (allowed > buffer)
2957   {
2958     return;
2959   }
2960
2961   /* Authorize connections to send more data */
2962   to_allow = buffer; /* - allowed; */
2963
2964   for (iter = t->connection_head;
2965        NULL != iter && to_allow > 0;
2966        iter = iter->next)
2967   {
2968     allow_per_connection = to_allow/cs;
2969     to_allow -= allow_per_connection;
2970     cs--;
2971     if (get_connection_allowed (iter) > 64 / 3)
2972     {
2973       continue;
2974     }
2975     GCC_allow (iter->c, allow_per_connection,
2976                GCC_is_origin (iter->c, GNUNET_NO));
2977   }
2978
2979   GNUNET_break (to_allow == 0);
2980 }
2981
2982
2983 /**
2984  * Cancel a previously sent message while it's in the queue.
2985  *
2986  * ONLY can be called before the continuation given to the send function
2987  * is called. Once the continuation is called, the message is no longer in the
2988  * queue.
2989  *
2990  * @param q Handle to the queue.
2991  */
2992 void
2993 GCT_cancel (struct CadetTunnelQueue *q)
2994 {
2995   if (NULL != q->cq)
2996   {
2997     GCC_cancel (q->cq);
2998     /* tun_message_sent() will be called and free q */
2999   }
3000   else if (NULL != q->tqd)
3001   {
3002     unqueue_data (q->tqd);
3003     q->tqd = NULL;
3004     if (NULL != q->cont)
3005       q->cont (q->cont_cls, NULL, q, 0, 0);
3006     GNUNET_free (q);
3007   }
3008   else
3009   {
3010     GNUNET_break (0);
3011   }
3012 }
3013
3014
3015 /**
3016  * Sends an already built message on a tunnel, encrypting it and
3017  * choosing the best connection if not provided.
3018  *
3019  * @param message Message to send. Function modifies it.
3020  * @param t Tunnel on which this message is transmitted.
3021  * @param c Connection to use (autoselect if NULL).
3022  * @param force Force the tunnel to take the message (buffer overfill).
3023  * @param cont Continuation to call once message is really sent.
3024  * @param cont_cls Closure for @c cont.
3025  *
3026  * @return Handle to cancel message. NULL if @c cont is NULL.
3027  */
3028 struct CadetTunnelQueue *
3029 GCT_send_prebuilt_message (const struct GNUNET_MessageHeader *message,
3030                            struct CadetTunnel *t, struct CadetConnection *c,
3031                            int force, GCT_sent cont, void *cont_cls)
3032 {
3033   return send_prebuilt_message (message, t, c, force, cont, cont_cls, NULL);
3034 }
3035
3036
3037 /**
3038  * Is the tunnel directed towards the local peer?
3039  *
3040  * @param t Tunnel.
3041  *
3042  * @return #GNUNET_YES if it is loopback.
3043  */
3044 int
3045 GCT_is_loopback (const struct CadetTunnel *t)
3046 {
3047   return (myid == GCP_get_short_id (t->peer));
3048 }
3049
3050
3051 /**
3052  * Is the tunnel this path already?
3053  *
3054  * @param t Tunnel.
3055  * @param p Path.
3056  *
3057  * @return #GNUNET_YES a connection uses this path.
3058  */
3059 int
3060 GCT_is_path_used (const struct CadetTunnel *t, const struct CadetPeerPath *p)
3061 {
3062   struct CadetTConnection *iter;
3063
3064   for (iter = t->connection_head; NULL != iter; iter = iter->next)
3065     if (GCC_get_path (iter->c) == p)
3066       return GNUNET_YES;
3067
3068   return GNUNET_NO;
3069 }
3070
3071
3072 /**
3073  * Get a cost of a path for a tunnel considering existing connections.
3074  *
3075  * @param t Tunnel.
3076  * @param path Candidate path.
3077  *
3078  * @return Cost of the path (path length + number of overlapping nodes)
3079  */
3080 unsigned int
3081 GCT_get_path_cost (const struct CadetTunnel *t,
3082                    const struct CadetPeerPath *path)
3083 {
3084   struct CadetTConnection *iter;
3085   const struct CadetPeerPath *aux;
3086   unsigned int overlap;
3087   unsigned int i;
3088   unsigned int j;
3089
3090   if (NULL == path)
3091     return 0;
3092
3093   overlap = 0;
3094   GNUNET_assert (NULL != t);
3095
3096   for (i = 0; i < path->length; i++)
3097   {
3098     for (iter = t->connection_head; NULL != iter; iter = iter->next)
3099     {
3100       aux = GCC_get_path (iter->c);
3101       if (NULL == aux)
3102         continue;
3103
3104       for (j = 0; j < aux->length; j++)
3105       {
3106         if (path->peers[i] == aux->peers[j])
3107         {
3108           overlap++;
3109           break;
3110         }
3111       }
3112     }
3113   }
3114   return path->length + overlap;
3115 }
3116
3117
3118 /**
3119  * Get the static string for the peer this tunnel is directed.
3120  *
3121  * @param t Tunnel.
3122  *
3123  * @return Static string the destination peer's ID.
3124  */
3125 const char *
3126 GCT_2s (const struct CadetTunnel *t)
3127 {
3128   if (NULL == t)
3129     return "(NULL)";
3130
3131   return GCP_2s (t->peer);
3132 }
3133
3134
3135 /******************************************************************************/
3136 /*****************************    INFO/DEBUG    *******************************/
3137 /******************************************************************************/
3138
3139 /**
3140  * Log all possible info about the tunnel state.
3141  *
3142  * @param t Tunnel to debug.
3143  * @param level Debug level to use.
3144  */
3145 void
3146 GCT_debug (const struct CadetTunnel *t, enum GNUNET_ErrorType level)
3147 {
3148   struct CadetTChannel *iterch;
3149   struct CadetTConnection *iterc;
3150
3151   LOG (level, "TTT DEBUG TUNNEL TOWARDS %s\n", GCT_2s (t));
3152   LOG (level, "TTT  cstate %s, estate %s\n",
3153        cstate2s (t->cstate), estate2s (t->estate));
3154   LOG (level, "TTT  kx_ctx %p, rekey_task %u\n", t->kx_ctx, t->rekey_task);
3155   LOG (level, "TTT  tq_head %p, tq_tail %p\n", t->tq_head, t->tq_tail);
3156   LOG (level, "TTT  destroy %u\n", t->destroy_task);
3157
3158   LOG (level, "TTT  channels:\n");
3159   for (iterch = t->channel_head; NULL != iterch; iterch = iterch->next)
3160   {
3161     LOG (level, "TTT  - %s\n", GCCH_2s (iterch->ch));
3162   }
3163
3164   LOG (level, "TTT  connections:\n");
3165   for (iterc = t->connection_head; NULL != iterc; iterc = iterc->next)
3166   {
3167     LOG (level, "TTT  - %s [%u] buf: %u/%u (qn %u/%u)\n",
3168          GCC_2s (iterc->c), GCC_get_state (iterc->c),
3169          GCC_get_buffer (iterc->c, GNUNET_YES),
3170          GCC_get_buffer (iterc->c, GNUNET_NO),
3171          GCC_get_qn (iterc->c, GNUNET_YES),
3172          GCC_get_qn (iterc->c, GNUNET_NO));
3173   }
3174
3175   LOG (level, "TTT DEBUG TUNNEL END\n");
3176 }
3177
3178
3179 /**
3180  * Iterate all tunnels.
3181  *
3182  * @param iter Iterator.
3183  * @param cls Closure for @c iter.
3184  */
3185 void
3186 GCT_iterate_all (GNUNET_CONTAINER_PeerMapIterator iter, void *cls)
3187 {
3188   GNUNET_CONTAINER_multipeermap_iterate (tunnels, iter, cls);
3189 }
3190
3191
3192 /**
3193  * Count all tunnels.
3194  *
3195  * @return Number of tunnels to remote peers kept by this peer.
3196  */
3197 unsigned int
3198 GCT_count_all (void)
3199 {
3200   return GNUNET_CONTAINER_multipeermap_size (tunnels);
3201 }
3202
3203
3204 /**
3205  * Iterate all connections of a tunnel.
3206  *
3207  * @param t Tunnel whose connections to iterate.
3208  * @param iter Iterator.
3209  * @param cls Closure for @c iter.
3210  */
3211 void
3212 GCT_iterate_connections (struct CadetTunnel *t, GCT_conn_iter iter, void *cls)
3213 {
3214   struct CadetTConnection *ct;
3215
3216   for (ct = t->connection_head; NULL != ct; ct = ct->next)
3217     iter (cls, ct->c);
3218 }
3219
3220
3221 /**
3222  * Iterate all channels of a tunnel.
3223  *
3224  * @param t Tunnel whose channels to iterate.
3225  * @param iter Iterator.
3226  * @param cls Closure for @c iter.
3227  */
3228 void
3229 GCT_iterate_channels (struct CadetTunnel *t, GCT_chan_iter iter, void *cls)
3230 {
3231   struct CadetTChannel *cht;
3232
3233   for (cht = t->channel_head; NULL != cht; cht = cht->next)
3234     iter (cls, cht->ch);
3235 }