src/cadet/gnunet-service-cadet_tunnel.c

   1 /*
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   4
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   9
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  14
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  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 #define LOG2(level, ...) GNUNET_log_from_nocheck(level,"cadet-tun",__VA_ARGS__)
  37
  38 #define REKEY_WAIT GNUNET_TIME_relative_multiply(GNUNET_TIME_UNIT_SECONDS, 5)
  39
  40 #if !defined(GNUNET_CULL_LOGGING)
  41 #define DUMP_KEYS_TO_STDERR GNUNET_YES
  42 #else
  43 #define DUMP_KEYS_TO_STDERR GNUNET_NO
  44 #endif
  45
  46 #define MAX_SKIPPED_KEYS        64
  47 #define MAX_KEY_GAP             256
  48 #define AX_HEADER_SIZE (sizeof (uint32_t) * 2\
  49                         + sizeof (struct GNUNET_CRYPTO_EcdhePublicKey))
  50
  51
  52 /******************************************************************************/
  53 /********************************   STRUCTS  **********************************/
  54 /******************************************************************************/
  55
  56 struct CadetTChannel
  57 {
  58   struct CadetTChannel *next;
  59   struct CadetTChannel *prev;
  60   struct CadetChannel *ch;
  61 };
  62
  63
  64 /**
  65  * Connection list and metadata.
  66  */
  67 struct CadetTConnection
  68 {
  69   /**
  70    * Next in DLL.
  71    */
  72   struct CadetTConnection *next;
  73
  74   /**
  75    * Prev in DLL.
  76    */
  77   struct CadetTConnection *prev;
  78
  79   /**
  80    * Connection handle.
  81    */
  82   struct CadetConnection *c;
  83
  84   /**
  85    * Creation time, to keep oldest connection alive.
  86    */
  87   struct GNUNET_TIME_Absolute created;
  88
  89   /**
  90    * Connection throughput, to keep fastest connection alive.
  91    */
  92   uint32_t throughput;
  93 };
  94
  95 /**
  96  * Structure used during a Key eXchange.
  97  */
  98 struct CadetTunnelKXCtx
  99 {
 100   /**
 101    * Encryption ("our") old "confirmed" key, for encrypting traffic sent by us
 102    * end before the key exchange is finished or times out.
 103    */
 104   struct GNUNET_CRYPTO_SymmetricSessionKey e_key_old;
 105
 106   /**
 107    * Decryption ("their") old "confirmed" key, for decrypting traffic sent by
 108    * the other end before the key exchange started.
 109    */
 110   struct GNUNET_CRYPTO_SymmetricSessionKey d_key_old;
 111
 112   /**
 113    * Same as @c e_key_old, for the case of two simultaneous KX.
 114    * This can happen if cadet decides to start a re-key while the peer has also
 115    * started its re-key (due to network delay this is impossible to avoid).
 116    * In this case, the key material generated with the peer's old ephemeral
 117    * *might* (but doesn't have to) be incorrect.
 118    * Since no more than two re-keys can happen simultaneously, this is enough.
 119    */
 120   struct GNUNET_CRYPTO_SymmetricSessionKey e_key_old2;
 121
 122   /**
 123    * Same as @c d_key_old, for the case described in @c e_key_old2.
 124    */
 125   struct GNUNET_CRYPTO_SymmetricSessionKey d_key_old2;
 126
 127   /**
 128    * Challenge to send and expect in the PONG.
 129    */
 130   uint32_t challenge;
 131
 132   /**
 133    * When the rekey started. One minute after this the new key will be used.
 134    */
 135   struct GNUNET_TIME_Absolute rekey_start_time;
 136
 137   /**
 138    * Task for delayed destruction of the Key eXchange context, to allow delayed
 139    * messages with the old key to be decrypted successfully.
 140    */
 141   struct GNUNET_SCHEDULER_Task *finish_task;
 142 };
 143
 144 /**
 145  * Encryption systems possible.
 146  */
 147 enum CadetTunnelEncryption
 148 {
 149   /**
 150    * Default Axolotl system.
 151    */
 152   CADET_Axolotl,
 153
 154   /**
 155    * Fallback OTR-style encryption.
 156    */
 157   CADET_OTR
 158 };
 159
 160 /**
 161  * Struct to old keys for skipped messages while advancing the Axolotl ratchet.
 162  */
 163 struct CadetTunnelSkippedKey
 164 {
 165   /**
 166    * DLL next.
 167    */
 168   struct CadetTunnelSkippedKey *next;
 169
 170   /**
 171    * DLL prev.
 172    */
 173   struct CadetTunnelSkippedKey *prev;
 174
 175   /**
 176    * When was this key stored (for timeout).
 177    */
 178   struct GNUNET_TIME_Absolute timestamp;
 179
 180   /**
 181    * Header key.
 182    */
 183   struct GNUNET_CRYPTO_SymmetricSessionKey HK;
 184
 185   /**
 186    * Message key.
 187    */
 188   struct GNUNET_CRYPTO_SymmetricSessionKey MK;
 189 };
 190
 191 /**
 192  * Axolotl data, according to @url https://github.com/trevp/axolotl/wiki .
 193  */
 194 struct CadetTunnelAxolotl
 195 {
 196   /**
 197    * A (double linked) list of stored message keys and associated header keys
 198    * for "skipped" messages, i.e. messages that have not been
 199    * received despite the reception of more recent messages, (head).
 200    */
 201   struct CadetTunnelSkippedKey *skipped_head;
 202
 203   /**
 204    * Skipped messages' keys DLL, tail.
 205    */
 206   struct CadetTunnelSkippedKey *skipped_tail;
 207
 208   /**
 209    * Elements in @a skipped_head <-> @a skipped_tail.
 210    */
 211   unsigned int skipped;
 212
 213   /**
 214    * 32-byte root key which gets updated by DH ratchet.
 215    */
 216   struct GNUNET_CRYPTO_SymmetricSessionKey RK;
 217
 218   /**
 219    * 32-byte header key (send).
 220    */
 221   struct GNUNET_CRYPTO_SymmetricSessionKey HKs;
 222
 223   /**
 224    * 32-byte header key (recv)
 225    */
 226   struct GNUNET_CRYPTO_SymmetricSessionKey HKr;
 227
 228   /**
 229    * 32-byte next header key (send).
 230    */
 231   struct GNUNET_CRYPTO_SymmetricSessionKey NHKs;
 232
 233   /**
 234    * 32-byte next header key (recv).
 235    */
 236   struct GNUNET_CRYPTO_SymmetricSessionKey NHKr;
 237
 238   /**
 239    * 32-byte chain keys (used for forward-secrecy updating, send).
 240    */
 241   struct GNUNET_CRYPTO_SymmetricSessionKey CKs;
 242
 243   /**
 244    * 32-byte chain keys (used for forward-secrecy updating, recv).
 245    */
 246   struct GNUNET_CRYPTO_SymmetricSessionKey CKr;
 247
 248   /**
 249    * ECDH for key exchange (A0 / B0).
 250    */
 251   struct GNUNET_CRYPTO_EcdhePrivateKey *kx_0;
 252
 253   /**
 254    * ECDH Identity key (recv).
 255    */
 256   struct GNUNET_CRYPTO_EcdhePublicKey DHIr;
 257
 258   /**
 259    * ECDH Ratchet key (send).
 260    */
 261   struct GNUNET_CRYPTO_EcdhePrivateKey *DHRs;
 262
 263   /**
 264    * ECDH Ratchet key (recv).
 265    */
 266   struct GNUNET_CRYPTO_EcdhePublicKey DHRr;
 267
 268   /**
 269    * Message number (reset to 0 with each new ratchet, next message to send).
 270    */
 271   uint32_t Ns;
 272
 273   /**
 274    * Message number (reset to 0 with each new ratchet, next message to recv).
 275    */
 276   uint32_t Nr;
 277
 278   /**
 279    * Previous message numbers (# of msgs sent under prev ratchet)
 280    */
 281   uint32_t PNs;
 282
 283   /**
 284    * True (#GNUNET_YES) if the party will send a new ratchet key in next msg.
 285    */
 286   int ratchet_flag;
 287 };
 288
 289 /**
 290  * Struct containing all information regarding a tunnel to a peer.
 291  */
 292 struct CadetTunnel
 293 {
 294   /**
 295    * Endpoint of the tunnel.
 296    */
 297   struct CadetPeer *peer;
 298
 299   /**
 300    * Type of encryption used in the tunnel.
 301    */
 302   enum CadetTunnelEncryption enc_type;
 303
 304   /**
 305    * Axolotl info.
 306    */
 307   struct CadetTunnelAxolotl *ax;
 308
 309   /**
 310    * State of the tunnel connectivity.
 311    */
 312   enum CadetTunnelCState cstate;
 313
 314   /**
 315    * State of the tunnel encryption.
 316    */
 317   enum CadetTunnelEState estate;
 318
 319   /**
 320    * Key eXchange context.
 321    */
 322   struct CadetTunnelKXCtx *kx_ctx;
 323
 324   /**
 325    * Peer's ephemeral key, to recreate @c e_key and @c d_key when own ephemeral
 326    * key changes.
 327    */
 328   struct GNUNET_CRYPTO_EcdhePublicKey peers_ephemeral_key;
 329
 330   /**
 331    * Encryption ("our") key. It is only "confirmed" if kx_ctx is NULL.
 332    */
 333   struct GNUNET_CRYPTO_SymmetricSessionKey e_key;
 334
 335   /**
 336    * Decryption ("their") key. It is only "confirmed" if kx_ctx is NULL.
 337    */
 338   struct GNUNET_CRYPTO_SymmetricSessionKey d_key;
 339
 340   /**
 341    * Task to start the rekey process.
 342    */
 343   struct GNUNET_SCHEDULER_Task * rekey_task;
 344
 345   /**
 346    * Paths that are actively used to reach the destination peer.
 347    */
 348   struct CadetTConnection *connection_head;
 349   struct CadetTConnection *connection_tail;
 350
 351   /**
 352    * Next connection number.
 353    */
 354   uint32_t next_cid;
 355
 356   /**
 357    * Channels inside this tunnel.
 358    */
 359   struct CadetTChannel *channel_head;
 360   struct CadetTChannel *channel_tail;
 361
 362   /**
 363    * Channel ID for the next created channel.
 364    */
 365   CADET_ChannelNumber next_chid;
 366
 367   /**
 368    * Destroy flag: if true, destroy on last message.
 369    */
 370   struct GNUNET_SCHEDULER_Task * destroy_task;
 371
 372   /**
 373    * Queued messages, to transmit once tunnel gets connected.
 374    */
 375   struct CadetTunnelDelayed *tq_head;
 376   struct CadetTunnelDelayed *tq_tail;
 377
 378   /**
 379    * Task to trim connections if too many are present.
 380    */
 381   struct GNUNET_SCHEDULER_Task * trim_connections_task;
 382
 383   /**
 384    * Ephemeral message in the queue (to avoid queueing more than one).
 385    */
 386   struct CadetConnectionQueue *ephm_h;
 387
 388   /**
 389    * Pong message in the queue.
 390    */
 391   struct CadetConnectionQueue *pong_h;
 392 };
 393
 394
 395 /**
 396  * Struct used to save messages in a non-ready tunnel to send once connected.
 397  */
 398 struct CadetTunnelDelayed
 399 {
 400   /**
 401    * DLL
 402    */
 403   struct CadetTunnelDelayed *next;
 404   struct CadetTunnelDelayed *prev;
 405
 406   /**
 407    * Tunnel.
 408    */
 409   struct CadetTunnel *t;
 410
 411   /**
 412    * Tunnel queue given to the channel to cancel request. Update on send_queued.
 413    */
 414   struct CadetTunnelQueue *tq;
 415
 416   /**
 417    * Message to send.
 418    */
 419   /* struct GNUNET_MessageHeader *msg; */
 420 };
 421
 422
 423 /**
 424  * Handle for messages queued but not yet sent.
 425  */
 426 struct CadetTunnelQueue
 427 {
 428   /**
 429    * Connection queue handle, to cancel if necessary.
 430    */
 431   struct CadetConnectionQueue *cq;
 432
 433   /**
 434    * Handle in case message hasn't been given to a connection yet.
 435    */
 436   struct CadetTunnelDelayed *tqd;
 437
 438   /**
 439    * Continuation to call once sent.
 440    */
 441   GCT_sent cont;
 442
 443   /**
 444    * Closure for @c cont.
 445    */
 446   void *cont_cls;
 447 };
 448
 449
 450 /**
 451  * Cached Axolotl key with signature.
 452  */
 453 struct CadetAxolotlSignedKey
 454 {
 455   /**
 456    * Information about what is being signed (@a permanent_key).
 457    */
 458   struct GNUNET_CRYPTO_EccSignaturePurpose purpose;
 459
 460   /**
 461    * Permanent public ECDH key.
 462    */
 463   struct GNUNET_CRYPTO_EcdhePublicKey permanent_key;
 464
 465   /**
 466    * An EdDSA signature of the permanent ECDH key with the Peer's ID key.
 467    */
 468   struct GNUNET_CRYPTO_EddsaSignature signature;
 469 } GNUNET_PACKED;
 470
 471
 472 /******************************************************************************/
 473 /*******************************   GLOBALS  ***********************************/
 474 /******************************************************************************/
 475
 476 /**
 477  * Global handle to the statistics service.
 478  */
 479 extern struct GNUNET_STATISTICS_Handle *stats;
 480
 481 /**
 482  * Local peer own ID (memory efficient handle).
 483  */
 484 extern GNUNET_PEER_Id myid;
 485
 486 /**
 487  * Local peer own ID (full value).
 488  */
 489 extern struct GNUNET_PeerIdentity my_full_id;
 490
 491
 492 /**
 493  * Don't try to recover tunnels if shutting down.
 494  */
 495 extern int shutting_down;
 496
 497
 498 /**
 499  * Set of all tunnels, in order to trigger a new exchange on rekey.
 500  * Indexed by peer's ID.
 501  */
 502 static struct GNUNET_CONTAINER_MultiPeerMap *tunnels;
 503
 504 /**
 505  * Default TTL for payload packets.
 506  */
 507 static unsigned long long default_ttl;
 508
 509
 510 /**
 511  * Own Peer ID private key.
 512  */
 513 const static struct GNUNET_CRYPTO_EddsaPrivateKey *id_key;
 514
 515 /********************************  AXOLOTL ************************************/
 516
 517 static struct GNUNET_CRYPTO_EcdhePrivateKey *ax_key;
 518
 519 /**
 520  * Own Axolotl permanent public key (cache).
 521  */
 522 static struct CadetAxolotlSignedKey ax_identity;
 523
 524 /********************************    OTR   ***********************************/
 525
 526
 527 /**
 528  * Own global OTR ephemeral private key.
 529  */
 530 static struct GNUNET_CRYPTO_EcdhePrivateKey *otr_ephemeral_key;
 531
 532 /**
 533  * Cached message used to perform a OTR key exchange.
 534  */
 535 static struct GNUNET_CADET_KX_Ephemeral otr_kx_msg;
 536
 537 /**
 538  * Task to generate a new OTR ephemeral key.
 539  */
 540 static struct GNUNET_SCHEDULER_Task *rekey_task;
 541
 542 /**
 543  * OTR Rekey period.
 544  */
 545 static struct GNUNET_TIME_Relative rekey_period;
 546
 547
 548 /******************************************************************************/
 549 /********************************   STATIC  ***********************************/
 550 /******************************************************************************/
 551
 552 /**
 553  * Get string description for tunnel connectivity state.
 554  *
 555  * @param cs Tunnel state.
 556  *
 557  * @return String representation.
 558  */
 559 static const char *
 560 cstate2s (enum CadetTunnelCState cs)
 561 {
 562   static char buf[32];
 563
 564   switch (cs)
 565   {
 566     case CADET_TUNNEL_NEW:
 567       return "CADET_TUNNEL_NEW";
 568     case CADET_TUNNEL_SEARCHING:
 569       return "CADET_TUNNEL_SEARCHING";
 570     case CADET_TUNNEL_WAITING:
 571       return "CADET_TUNNEL_WAITING";
 572     case CADET_TUNNEL_READY:
 573       return "CADET_TUNNEL_READY";
 574     case CADET_TUNNEL_SHUTDOWN:
 575       return "CADET_TUNNEL_SHUTDOWN";
 576     default:
 577       SPRINTF (buf, "%u (UNKNOWN STATE)", cs);
 578       return buf;
 579   }
 580   return "";
 581 }
 582
 583
 584 /**
 585  * Get string description for tunnel encryption state.
 586  *
 587  * @param es Tunnel state.
 588  *
 589  * @return String representation.
 590  */
 591 static const char *
 592 estate2s (enum CadetTunnelEState es)
 593 {
 594   static char buf[32];
 595
 596   switch (es)
 597   {
 598     case CADET_TUNNEL_KEY_UNINITIALIZED:
 599       return "CADET_TUNNEL_KEY_UNINITIALIZED";
 600     case CADET_TUNNEL_KEY_SENT:
 601       return "CADET_TUNNEL_KEY_SENT";
 602     case CADET_TUNNEL_KEY_PING:
 603       return "CADET_TUNNEL_KEY_PING";
 604     case CADET_TUNNEL_KEY_OK:
 605       return "CADET_TUNNEL_KEY_OK";
 606     case CADET_TUNNEL_KEY_REKEY:
 607       return "CADET_TUNNEL_KEY_REKEY";
 608     default:
 609       SPRINTF (buf, "%u (UNKNOWN STATE)", es);
 610       return buf;
 611   }
 612   return "";
 613 }
 614
 615
 616 /**
 617  * @brief Check if tunnel is ready to send traffic.
 618  *
 619  * Tunnel must be connected and with encryption correctly set up.
 620  *
 621  * @param t Tunnel to check.
 622  *
 623  * @return #GNUNET_YES if ready, #GNUNET_NO otherwise
 624  */
 625 static int
 626 is_ready (struct CadetTunnel *t)
 627 {
 628   int ready;
 629
 630   GCT_debug (t, GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG);
 631   ready = CADET_TUNNEL_READY == t->cstate
 632           && (CADET_TUNNEL_KEY_OK == t->estate
 633               || CADET_TUNNEL_KEY_REKEY == t->estate);
 634   ready = ready || GCT_is_loopback (t);
 635   return ready;
 636 }
 637
 638
 639 /**
 640  * Check if a key is invalid (NULL pointer or all 0)
 641  *
 642  * @param key Key to check.
 643  *
 644  * @return #GNUNET_YES if key is null, #GNUNET_NO if exists and is not 0.
 645  */
 646 static int
 647 is_key_null (struct GNUNET_CRYPTO_SymmetricSessionKey *key)
 648 {
 649   struct GNUNET_CRYPTO_SymmetricSessionKey null_key;
 650
 651   if (NULL == key)
 652     return GNUNET_YES;
 653
 654   memset (&null_key, 0, sizeof (null_key));
 655   if (0 == memcmp (key, &null_key, sizeof (null_key)))
 656     return GNUNET_YES;
 657   return GNUNET_NO;
 658 }
 659
 660
 661 /**
 662  * Ephemeral key message purpose size.
 663  *
 664  * @return Size of the part of the ephemeral key message that must be signed.
 665  */
 666 static size_t
 667 ephemeral_purpose_size (void)
 668 {
 669   return sizeof (struct GNUNET_CRYPTO_EccSignaturePurpose) +
 670          sizeof (struct GNUNET_TIME_AbsoluteNBO) +
 671          sizeof (struct GNUNET_TIME_AbsoluteNBO) +
 672          sizeof (struct GNUNET_CRYPTO_EcdhePublicKey) +
 673          sizeof (struct GNUNET_PeerIdentity);
 674 }
 675
 676
 677 /**
 678  * Ephemeral key message purpose size.
 679  *
 680  * @return Size of the part of the ephemeral key message that must be signed.
 681  */
 682 static size_t
 683 ax_purpose_size (void)
 684 {
 685   return sizeof (struct GNUNET_CRYPTO_EccSignaturePurpose) +
 686          sizeof (struct GNUNET_CRYPTO_EcdhePublicKey);
 687 }
 688
 689
 690 /**
 691  * Size of the encrypted part of a ping message.
 692  *
 693  * @return Size of the encrypted part of a ping message.
 694  */
 695 static size_t
 696 ping_encryption_size (void)
 697 {
 698   return sizeof (uint32_t);
 699 }
 700
 701
 702 /**
 703  * Get the channel's buffer. ONLY FOR NON-LOOPBACK CHANNELS!!
 704  *
 705  * @param tch Tunnel's channel handle.
 706  *
 707  * @return Amount of messages the channel can still buffer towards the client.
 708  */
 709 static unsigned int
 710 get_channel_buffer (const struct CadetTChannel *tch)
 711 {
 712   int fwd;
 713
 714   /* If channel is incoming, is terminal in the FWD direction and fwd is YES */
 715   fwd = GCCH_is_terminal (tch->ch, GNUNET_YES);
 716
 717   return GCCH_get_buffer (tch->ch, fwd);
 718 }
 719
 720
 721 /**
 722  * Get the channel's allowance status.
 723  *
 724  * @param tch Tunnel's channel handle.
 725  *
 726  * @return #GNUNET_YES if we allowed the client to send data to us.
 727  */
 728 static int
 729 get_channel_allowed (const struct CadetTChannel *tch)
 730 {
 731   int fwd;
 732
 733   /* If channel is outgoing, is origin in the FWD direction and fwd is YES */
 734   fwd = GCCH_is_origin (tch->ch, GNUNET_YES);
 735
 736   return GCCH_get_allowed (tch->ch, fwd);
 737 }
 738
 739
 740 /**
 741  * Get the connection's buffer.
 742  *
 743  * @param tc Tunnel's connection handle.
 744  *
 745  * @return Amount of messages the connection can still buffer.
 746  */
 747 static unsigned int
 748 get_connection_buffer (const struct CadetTConnection *tc)
 749 {
 750   int fwd;
 751
 752   /* If connection is outgoing, is origin in the FWD direction and fwd is YES */
 753   fwd = GCC_is_origin (tc->c, GNUNET_YES);
 754
 755   return GCC_get_buffer (tc->c, fwd);
 756 }
 757
 758
 759 /**
 760  * Get the connection's allowance.
 761  *
 762  * @param tc Tunnel's connection handle.
 763  *
 764  * @return Amount of messages we have allowed the next peer to send us.
 765  */
 766 static unsigned int
 767 get_connection_allowed (const struct CadetTConnection *tc)
 768 {
 769   int fwd;
 770
 771   /* If connection is outgoing, is origin in the FWD direction and fwd is YES */
 772   fwd = GCC_is_origin (tc->c, GNUNET_YES);
 773
 774   return GCC_get_allowed (tc->c, fwd);
 775 }
 776
 777
 778 /**
 779  * Check that a ephemeral key message s well formed and correctly signed.
 780  *
 781  * @param t Tunnel on which the message came.
 782  * @param msg The ephemeral key message.
 783  *
 784  * @return GNUNET_OK if message is fine, GNUNET_SYSERR otherwise.
 785  */
 786 int
 787 check_ephemeral (struct CadetTunnel *t,
 788                  const struct GNUNET_CADET_KX_Ephemeral *msg)
 789 {
 790   /* Check message size */
 791   if (ntohs (msg->header.size) != sizeof (struct GNUNET_CADET_KX_Ephemeral))
 792     return GNUNET_SYSERR;
 793
 794   /* Check signature size */
 795   if (ntohl (msg->purpose.size) != ephemeral_purpose_size ())
 796     return GNUNET_SYSERR;
 797
 798   /* Check origin */
 799   if (0 != memcmp (&msg->origin_identity,
 800                    GCP_get_id (t->peer),
 801                    sizeof (struct GNUNET_PeerIdentity)))
 802     return GNUNET_SYSERR;
 803
 804   /* Check signature */
 805   if (GNUNET_OK !=
 806       GNUNET_CRYPTO_eddsa_verify (GNUNET_SIGNATURE_PURPOSE_CADET_KX,
 807                                   &msg->purpose,
 808                                   &msg->signature,
 809                                   &msg->origin_identity.public_key))
 810     return GNUNET_SYSERR;
 811
 812   return GNUNET_OK;
 813 }
 814
 815
 816 /**
 817  * Select the best key to use for encryption (send), based on KX status.
 818  *
 819  * Normally, return the current key. If there is a KX in progress and the old
 820  * key is fresh enough, return the old key.
 821  *
 822  * @param t Tunnel to choose the key from.
 823  *
 824  * @return The optimal key to encrypt/hmac outgoing traffic.
 825  */
 826 static const struct GNUNET_CRYPTO_SymmetricSessionKey *
 827 select_key (const struct CadetTunnel *t)
 828 {
 829   const struct GNUNET_CRYPTO_SymmetricSessionKey *key;
 830
 831   if (NULL != t->kx_ctx
 832       && NULL == t->kx_ctx->finish_task)
 833   {
 834     struct GNUNET_TIME_Relative age;
 835
 836     age = GNUNET_TIME_absolute_get_duration (t->kx_ctx->rekey_start_time);
 837     LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG,
 838          "  key exchange in progress, started %s ago\n",
 839          GNUNET_STRINGS_relative_time_to_string (age, GNUNET_YES));
 840     // FIXME make duration of old keys configurable
 841     if (age.rel_value_us < GNUNET_TIME_UNIT_MINUTES.rel_value_us)
 842     {
 843       LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "  using old key\n");
 844       key = &t->kx_ctx->e_key_old;
 845     }
 846     else
 847     {
 848       LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "  using new key (old key too old)\n");
 849       key = &t->e_key;
 850     }
 851   }
 852   else
 853   {
 854     LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "  no KX: using current key\n");
 855     key = &t->e_key;
 856   }
 857   return key;
 858 }
 859
 860
 861 /**
 862  * Calculate HMAC.
 863  *
 864  * @param plaintext Content to HMAC.
 865  * @param size Size of @c plaintext.
 866  * @param iv Initialization vector for the message.
 867  * @param key Key to use.
 868  * @param hmac[out] Destination to store the HMAC.
 869  */
 870 static void
 871 t_hmac (const void *plaintext, size_t size,
 872         uint32_t iv, const struct GNUNET_CRYPTO_SymmetricSessionKey *key,
 873         struct GNUNET_CADET_Hash *hmac)
 874 {
 875   static const char ctx[] = "cadet authentication key";
 876   struct GNUNET_CRYPTO_AuthKey auth_key;
 877   struct GNUNET_HashCode hash;
 878
 879 #if DUMP_KEYS_TO_STDERR
 880   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_INFO, "  HMAC %u bytes with key %s\n", size,
 881        GNUNET_h2s ((struct GNUNET_HashCode *) key));
 882 #endif
 883   GNUNET_CRYPTO_hmac_derive_key (&auth_key, key,
 884                                  &iv, sizeof (iv),
 885                                  key, sizeof (*key),
 886                                  ctx, sizeof (ctx),
 887                                  NULL);
 888   /* Two step: CADET_Hash is only 256 bits, HashCode is 512. */
 889   GNUNET_CRYPTO_hmac (&auth_key, plaintext, size, &hash);
 890   memcpy (hmac, &hash, sizeof (*hmac));
 891 }
 892
 893
 894 /**
 895  * Encrypt daforce_newest_keyta with the tunnel key.
 896  *
 897  * @param t Tunnel whose key to use.
 898  * @param dst Destination for the encrypted data.
 899  * @param src Source of the plaintext. Can overlap with @c dst.
 900  * @param size Size of the plaintext.
 901  * @param iv Initialization Vector to use.
 902  * @param force_newest_key Force the use of the newest key, otherwise
 903  *                         CADET will use the old key when allowed.
 904  *                         This can happen in the case when a KX is going on
 905  *                         and the old one hasn't expired.
 906  */
 907 static int
 908 t_encrypt (struct CadetTunnel *t, void *dst, const void *src,
 909            size_t size, uint32_t iv, int force_newest_key)
 910 {
 911   struct GNUNET_CRYPTO_SymmetricInitializationVector siv;
 912   const struct GNUNET_CRYPTO_SymmetricSessionKey *key;
 913   size_t out_size;
 914
 915   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "  t_encrypt start\n");
 916
 917   key = GNUNET_YES == force_newest_key ? &t->e_key : select_key (t);
 918   #if DUMP_KEYS_TO_STDERR
 919   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_INFO, "  ENC with key %s\n",
 920        GNUNET_h2s ((struct GNUNET_HashCode *) key));
 921   #endif
 922   GNUNET_CRYPTO_symmetric_derive_iv (&siv, key, &iv, sizeof (iv), NULL);
 923   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "  t_encrypt IV derived\n");
 924   out_size = GNUNET_CRYPTO_symmetric_encrypt (src, size, key, &siv, dst);
 925   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "  t_encrypt end\n");
 926
 927   return out_size;
 928 }
 929
 930
 931 /**
 932  * Perform a HMAC.
 933  *
 934  * @param key Key to use.
 935  * @param hash[out] Resulting HMAC.
 936  * @param source Source key material (data to HMAC).
 937  * @param len Length of @a source.
 938  */
 939 static void
 940 t_ax_hmac_hash (struct GNUNET_CRYPTO_SymmetricSessionKey *key,
 941                 struct GNUNET_HashCode *hash,
 942                 void *source, unsigned int len)
 943 {
 944   static const char ctx[] = "axolotl HMAC-HASH";
 945   struct GNUNET_CRYPTO_AuthKey auth_key;
 946
 947   GNUNET_CRYPTO_hmac_derive_key (&auth_key, key,
 948                                  ctx, sizeof (ctx),
 949                                  NULL);
 950   GNUNET_CRYPTO_hmac (&auth_key, source, len, hash);
 951 }
 952
 953
 954 /**
 955  * Derive a key from a HMAC-HASH.
 956  *
 957  * @param key Key to use for the HMAC.
 958  * @param out Key to generate.
 959  * @param source Source key material (data to HMAC).
 960  * @param len Length of @a source.
 961  */
 962 static void
 963 t_hmac_derive_key (struct GNUNET_CRYPTO_SymmetricSessionKey *key,
 964                    struct GNUNET_CRYPTO_SymmetricSessionKey *out,
 965                    void *source, unsigned int len)
 966 {
 967   static const char ctx[] = "axolotl derive key";
 968   struct GNUNET_HashCode h;
 969
 970   t_ax_hmac_hash (key, &h, source, len);
 971   GNUNET_CRYPTO_kdf (out, sizeof (*out), ctx, sizeof (ctx),
 972                      &h, sizeof (h), NULL);
 973 }
 974
 975
 976 /**
 977  * Encrypt data with the axolotl tunnel key.
 978  *
 979  * @param t Tunnel whose key to use.
 980  * @param dst Destination for the encrypted data.
 981  * @param src Source of the plaintext. Can overlap with @c dst.
 982  * @param size Size of the plaintext.
 983  *
 984  * @return Size of the encrypted data.
 985  */
 986 static int
 987 t_ax_encrypt (struct CadetTunnel *t, void *dst, const void *src, size_t size)
 988 {
 989   struct GNUNET_CRYPTO_SymmetricSessionKey MK;
 990   struct GNUNET_CRYPTO_SymmetricInitializationVector iv;
 991   struct CadetTunnelAxolotl *ax;
 992   size_t out_size;
 993
 994   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "  t_ax_encrypt start\n");
 995
 996   ax = t->ax;
 997
 998   if (GNUNET_YES == ax->ratchet_flag)
 999   {
1000     /* Advance ratchet */
1001     struct GNUNET_CRYPTO_SymmetricSessionKey keys[3];
1002     struct GNUNET_HashCode dh;
1003     struct GNUNET_HashCode hmac;
1004     static const char ctx[] = "axolotl ratchet";
1005
1006     ax->DHRs = GNUNET_CRYPTO_ecdhe_key_create ();
1007     ax->HKs = ax->NHKs;
1008
1009     /* RK, NHKs, CKs = KDF( HMAC-HASH(RK, DH(DHRs, DHRr)) ) */
1010     GNUNET_CRYPTO_ecc_ecdh (ax->DHRs, &ax->DHRr, &dh);
1011     t_ax_hmac_hash (&ax->RK, &hmac, &dh, sizeof (dh));
1012     GNUNET_CRYPTO_kdf (keys, sizeof (keys), ctx, sizeof (ctx),
1013                        &hmac, sizeof (hmac), NULL);
1014     ax->RK = keys[0];
1015     ax->NHKs = keys[1];
1016     ax->CKs = keys[2];
1017
1018     ax->PNs = ax->Ns;
1019     ax->Ns = 0;
1020     ax->ratchet_flag = GNUNET_NO;
1021   }
1022
1023   t_hmac_derive_key (&ax->CKs, &MK, "0", 1);
1024   GNUNET_CRYPTO_symmetric_derive_iv (&iv, &MK, NULL, 0, NULL);
1025
1026   #if DUMP_KEYS_TO_STDERR
1027   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_INFO, "  CKs: %s\n",
1028        GNUNET_h2s ((struct GNUNET_HashCode *) &ax->CKs));
1029   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_INFO, "  AX_ENC with key %u: %s\n", ax->Ns,
1030        GNUNET_h2s ((struct GNUNET_HashCode *) &MK));
1031   #endif
1032
1033   out_size = GNUNET_CRYPTO_symmetric_encrypt (src, size, &MK, &iv, dst);
1034
1035   t_hmac_derive_key (&ax->CKs, &ax->CKs, "1", 1);
1036
1037   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "  t_ax_encrypt end\n");
1038
1039   return out_size;
1040 }
1041
1042
1043 /**
1044  * Decrypt data with the axolotl tunnel key.
1045  *
1046  * @param t Tunnel whose key to use.
1047  * @param dst Destination for the decrypted data.
1048  * @param src Source of the ciphertext. Can overlap with @c dst.
1049  * @param size Size of the ciphertext.
1050  *
1051  * @return Size of the decrypted data.
1052  */
1053 static int
1054 t_ax_decrypt (struct CadetTunnel *t, void *dst, const void *src, size_t size)
1055 {
1056   struct GNUNET_CRYPTO_SymmetricSessionKey MK;
1057   struct GNUNET_CRYPTO_SymmetricInitializationVector iv;
1058   struct CadetTunnelAxolotl *ax;
1059   size_t out_size;
1060
1061   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "  t_ax_decrypt start\n");
1062
1063   ax = t->ax;
1064
1065   t_hmac_derive_key (&ax->CKr, &MK, "0", 1);
1066   GNUNET_CRYPTO_symmetric_derive_iv (&iv, &MK, NULL, 0, NULL);
1067
1068   #if DUMP_KEYS_TO_STDERR
1069   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_INFO, "  CKr: %s\n",
1070        GNUNET_h2s ((struct GNUNET_HashCode *) &ax->CKr));
1071   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_INFO, "  AX_DEC with key %u: %s\n", ax->Nr,
1072        GNUNET_h2s ((struct GNUNET_HashCode *) &MK));
1073   #endif
1074
1075   GNUNET_assert (size >= sizeof (struct GNUNET_MessageHeader));
1076   out_size = GNUNET_CRYPTO_symmetric_decrypt (src, size, &MK, &iv, dst);
1077   GNUNET_assert (out_size == size);
1078
1079   t_hmac_derive_key (&ax->CKr, &ax->CKr, "1", 1);
1080
1081   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "  t_ax_decrypt end\n");
1082
1083   return out_size;
1084 }
1085
1086
1087 /**
1088  * Encrypt header with the axolotl header key.
1089  *
1090  * @param t Tunnel whose key to use.
1091  * @param msg Message whose header to encrypt.
1092  */
1093 static void
1094 t_h_encrypt (struct CadetTunnel *t, struct GNUNET_CADET_AX *msg)
1095 {
1096   struct GNUNET_CRYPTO_SymmetricInitializationVector iv;
1097   struct CadetTunnelAxolotl *ax;
1098   size_t out_size;
1099
1100   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "  t_h_encrypt start\n");
1101
1102   ax = t->ax;
1103   GNUNET_CRYPTO_symmetric_derive_iv (&iv, &ax->HKs, NULL, 0, NULL);
1104
1105   #if DUMP_KEYS_TO_STDERR
1106   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_INFO, "  AX_ENC_H with key %s\n",
1107        GNUNET_h2s ((struct GNUNET_HashCode *) &ax->HKs));
1108   #endif
1109
1110   out_size = GNUNET_CRYPTO_symmetric_encrypt (&msg->Ns, AX_HEADER_SIZE,
1111                                               &ax->HKs, &iv, &msg->Ns);
1112
1113   GNUNET_assert (AX_HEADER_SIZE == out_size);
1114
1115   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "  t_ax_encrypt end\n");
1116 }
1117
1118
1119 /**
1120  * Decrypt header with the current axolotl header key.
1121  *
1122  * @param t Tunnel whose current ax HK to use.
1123  * @param src Message whose header to decrypt.
1124  * @param dst Where to decrypt header to.
1125  */
1126 static void
1127 t_h_decrypt (struct CadetTunnel *t, const struct GNUNET_CADET_AX *src,
1128              struct GNUNET_CADET_AX *dst)
1129 {
1130   struct GNUNET_CRYPTO_SymmetricInitializationVector iv;
1131   struct CadetTunnelAxolotl *ax;
1132   size_t out_size;
1133
1134   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "  t_h_decrypt start\n");
1135
1136   ax = t->ax;
1137   GNUNET_CRYPTO_symmetric_derive_iv (&iv, &ax->HKr, NULL, 0, NULL);
1138
1139   #if DUMP_KEYS_TO_STDERR
1140   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_INFO, "  AX_DEC_H with key %s\n",
1141        GNUNET_h2s ((struct GNUNET_HashCode *) &ax->HKr));
1142   #endif
1143
1144   out_size = GNUNET_CRYPTO_symmetric_decrypt (&src->Ns, AX_HEADER_SIZE,
1145                                               &ax->HKr, &iv, &dst->Ns);
1146
1147   GNUNET_assert (AX_HEADER_SIZE == out_size);
1148
1149   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "  t_ax_decrypt end\n");
1150 }
1151
1152
1153 /**
1154  * Decrypt and verify data with the appropriate tunnel key.
1155  *
1156  * @param key Key to use.
1157  * @param dst Destination for the plaintext.
1158  * @param src Source of the encrypted data. Can overlap with @c dst.
1159  * @param size Size of the encrypted data.
1160  * @param iv Initialization Vector to use.
1161  *
1162  * @return Size of the decrypted data, -1 if an error was encountered.
1163  */
1164 static int
1165 decrypt (const struct GNUNET_CRYPTO_SymmetricSessionKey *key,
1166          void *dst, const void *src, size_t size, uint32_t iv)
1167 {
1168   struct GNUNET_CRYPTO_SymmetricInitializationVector siv;
1169   size_t out_size;
1170
1171   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "  decrypt start\n");
1172   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "  decrypt iv\n");
1173   GNUNET_CRYPTO_symmetric_derive_iv (&siv, key, &iv, sizeof (iv), NULL);
1174   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "  decrypt iv done\n");
1175   out_size = GNUNET_CRYPTO_symmetric_decrypt (src, size, key, &siv, dst);
1176   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "  decrypt end\n");
1177
1178   return out_size;
1179 }
1180
1181
1182 /**
1183  * Decrypt and verify data with the most recent tunnel key.
1184  *
1185  * @param t Tunnel whose key to use.
1186  * @param dst Destination for the plaintext.
1187  * @param src Source of the encrypted data. Can overlap with @c dst.
1188  * @param size Size of the encrypted data.
1189  * @param iv Initialization Vector to use.
1190  *
1191  * @return Size of the decrypted data, -1 if an error was encountered.
1192  */
1193 static int
1194 t_decrypt (struct CadetTunnel *t, void *dst, const void *src,
1195            size_t size, uint32_t iv)
1196 {
1197   size_t out_size;
1198
1199 #if DUMP_KEYS_TO_STDERR
1200   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "  t_decrypt with %s\n",
1201        GNUNET_h2s ((struct GNUNET_HashCode *) &t->d_key));
1202 #endif
1203   if (CADET_TUNNEL_KEY_UNINITIALIZED == t->estate)
1204   {
1205     GNUNET_STATISTICS_update (stats, "# non decryptable data", 1, GNUNET_NO);
1206     LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_WARNING,
1207          "got data on %s without a valid key\n",
1208          GCT_2s (t));
1209     GCT_debug (t, GNUNET_ERROR_TYPE_WARNING);
1210     return -1;
1211   }
1212
1213   out_size = decrypt (&t->d_key, dst, src, size, iv);
1214
1215   return out_size;
1216 }
1217
1218
1219 /**
1220  * Decrypt and verify data with the appropriate tunnel key and verify that the
1221  * data has not been altered since it was sent by the remote peer.
1222  *
1223  * @param t Tunnel whose key to use.
1224  * @param dst Destination for the plaintext.
1225  * @param src Source of the encrypted data. Can overlap with @c dst.
1226  * @param size Size of the encrypted data.
1227  * @param iv Initialization Vector to use.
1228  * @param msg_hmac HMAC of the message, cannot be NULL.
1229  *
1230  * @return Size of the decrypted data, -1 if an error was encountered.
1231  */
1232 static int
1233 t_decrypt_and_validate (struct CadetTunnel *t,
1234                         void *dst, const void *src,
1235                         size_t size, uint32_t iv,
1236                         const struct GNUNET_CADET_Hash *msg_hmac)
1237 {
1238   struct GNUNET_CRYPTO_SymmetricSessionKey *key;
1239   struct GNUNET_CADET_Hash hmac;
1240   int decrypted_size;
1241
1242   /* Try primary (newest) key */
1243   key = &t->d_key;
1244   decrypted_size = decrypt (key, dst, src, size, iv);
1245   t_hmac (src, size, iv, key, &hmac);
1246   if (0 == memcmp (msg_hmac, &hmac, sizeof (hmac)))
1247     return decrypted_size;
1248
1249   /* If no key exchange is going on, we just failed. */
1250   if (NULL == t->kx_ctx)
1251   {
1252     GNUNET_log (GNUNET_ERROR_TYPE_ERROR,
1253                 "Failed checksum validation on tunnel %s with no KX\n",
1254                 GCT_2s (t));
1255     GNUNET_STATISTICS_update (stats, "# wrong HMAC no KX", 1, GNUNET_NO);
1256     return -1;
1257   }
1258
1259   /* Try secondary key, from previous KX period. */
1260   key = &t->kx_ctx->d_key_old;
1261   decrypted_size = decrypt (key, dst, src, size, iv);
1262   t_hmac (src, size, iv, key, &hmac);
1263   if (0 == memcmp (msg_hmac, &hmac, sizeof (hmac)))
1264     return decrypted_size;
1265
1266   /* Hail Mary, try tertiary, key, in case of parallel re-keys. */
1267   key = &t->kx_ctx->d_key_old2;
1268   decrypted_size = decrypt (key, dst, src, size, iv);
1269   t_hmac (src, size, iv, key, &hmac);
1270   if (0 == memcmp (msg_hmac, &hmac, sizeof (hmac)))
1271     return decrypted_size;
1272
1273   GNUNET_log (GNUNET_ERROR_TYPE_ERROR,
1274               "Failed checksum validation on tunnel %s with KX\n",
1275               GCT_2s (t));
1276   GNUNET_STATISTICS_update (stats, "# wrong HMAC with KX", 1, GNUNET_NO);
1277   return -1;
1278 }
1279
1280
1281 /**
1282  * Decrypt and verify data with the appropriate tunnel key and verify that the
1283  * data has not been altered since it was sent by the remote peer.
1284  *
1285  * @param t Tunnel whose key to use.
1286  * @param dst Destination for the plaintext.
1287  * @param src Source of the message. Can overlap with @c dst.
1288  * @param size Size of the message.
1289  *
1290  * @return Size of the decrypted data, -1 if an error was encountered.
1291  */
1292 static int
1293 try_old_ax_keys (struct CadetTunnel *t, struct GNUNET_CADET_AX *dst,
1294                  const struct GNUNET_CADET_AX *src, size_t size)
1295 {
1296   struct CadetTunnelSkippedKey *key;
1297   struct GNUNET_CADET_Hash hmac;
1298   struct GNUNET_CRYPTO_SymmetricInitializationVector iv;
1299   size_t res;
1300   size_t len;
1301
1302
1303   for (key = t->ax->skipped_head; NULL != key; key = key->next)
1304   {
1305     t_hmac (&src->Ns, AX_HEADER_SIZE, 0, &key->HK, &hmac);
1306     if (0 != memcmp (&hmac, &src->hmac, sizeof (hmac)))
1307       break;
1308   }
1309   if (NULL == key)
1310     return -1;
1311
1312   #if DUMP_KEYS_TO_STDERR
1313   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_INFO, "  AX_DEC with skipped key %s\n",
1314        GNUNET_h2s ((struct GNUNET_HashCode *) &key->MK));
1315   #endif
1316
1317   GNUNET_assert (size > sizeof (struct GNUNET_CADET_AX));
1318   len = size - sizeof (struct GNUNET_CADET_AX);
1319   GNUNET_CRYPTO_symmetric_derive_iv (&iv, &key->MK, NULL, 0, NULL);
1320   res = GNUNET_CRYPTO_symmetric_decrypt (&src[1], len, &key->MK, &iv, &dst[1]);
1321
1322   GNUNET_CONTAINER_DLL_remove (t->ax->skipped_head, t->ax->skipped_tail, key);
1323   t->ax->skipped--;
1324   GNUNET_free (key);
1325
1326   return res;
1327 }
1328
1329
1330 /**
1331  * Stage skipped AX keys and calculate the message key.
1332  *
1333  * Stores each HK and MK for skipped messages.
1334  *
1335  * @param t Tunnel where to stage the keys.
1336  * @param HKr Header key.
1337  * @param Nr Current message number.
1338  * @param Np Received meesage number.
1339  * @param CKr[in/out] Chain key, gets ratcheted forward to the new state.
1340  */
1341 static void
1342 store_ax_keys (struct CadetTunnel *t,
1343                const struct GNUNET_CRYPTO_SymmetricSessionKey *HKr,
1344                uint32_t Nr, uint32_t Np,
1345                struct GNUNET_CRYPTO_SymmetricSessionKey *CKr)
1346 {
1347   struct CadetTunnelSkippedKey *key;
1348   unsigned int i;
1349   int gap;
1350
1351   gap = Np - Nr;
1352   if (MAX_KEY_GAP < gap || 0 > gap)
1353   {
1354     /* Avoid DoS (forcing peer to do 2*33 chain HMAC operations) */
1355     /* TODO: start new key exchange on return */
1356     GNUNET_break_op (0);
1357     return;
1358   }
1359
1360   for (i = Nr; i < Np; i++)
1361   {
1362     key = GNUNET_new (struct CadetTunnelSkippedKey);
1363     key->timestamp = GNUNET_TIME_absolute_get ();
1364     t_hmac_derive_key (CKr, &key->MK, "0", 1);
1365     #if DUMP_KEYS_TO_STDERR
1366     LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_INFO, "    storing MK for Nr %u: %s\n",
1367          i, GNUNET_h2s ((struct GNUNET_HashCode *) &key->MK));
1368     LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_INFO, "    for CKr: %s\n",
1369          GNUNET_h2s ((struct GNUNET_HashCode *) &t->ax->CKr));
1370     #endif
1371     t_hmac_derive_key (CKr, CKr, "1", 1);
1372     GNUNET_CONTAINER_DLL_insert (t->ax->skipped_head, t->ax->skipped_tail, key);
1373     t->ax->skipped++;
1374   }
1375 }
1376
1377
1378 /**
1379  * Decrypt and verify data with the appropriate tunnel key and verify that the
1380  * data has not been altered since it was sent by the remote peer.
1381  *
1382  * @param t Tunnel whose key to use.
1383  * @param dst Destination for the plaintext.
1384  * @param src Source of the message. Can overlap with @c dst.
1385  * @param size Size of the message.
1386  *
1387  * @return Size of the decrypted data, -1 if an error was encountered.
1388  */
1389 static int
1390 t_ax_decrypt_and_validate (struct CadetTunnel *t, void *dst,
1391                            const struct GNUNET_CADET_AX *src, size_t size)
1392 {
1393   struct CadetTunnelAxolotl *ax;
1394   struct GNUNET_CADET_Hash msg_hmac;
1395   struct GNUNET_HashCode hmac;
1396   struct GNUNET_CADET_AX *dstmsg;
1397   uint32_t Np;
1398   uint32_t PNp;
1399   size_t esize;
1400   size_t osize;
1401
1402   ax = t->ax;
1403   dstmsg = dst;
1404   esize = size - sizeof (struct GNUNET_CADET_AX);
1405
1406   if (NULL == ax)
1407     return -1;
1408
1409   /* Try current HK */
1410   t_hmac (&src->Ns, AX_HEADER_SIZE + esize, 0, &ax->HKr, &msg_hmac);
1411   if (0 != memcmp (&msg_hmac, &src->hmac, sizeof (msg_hmac)))
1412   {
1413     static const char ctx[] = "axolotl ratchet";
1414     struct GNUNET_CRYPTO_SymmetricSessionKey keys[3]; /* RKp, NHKp, CKp */
1415     struct GNUNET_CRYPTO_SymmetricSessionKey HK;
1416     struct GNUNET_HashCode dh;
1417     struct GNUNET_CRYPTO_EcdhePublicKey *DHRp;
1418
1419     /* Try Next HK */
1420     t_hmac (&src->Ns, AX_HEADER_SIZE + esize, 0, &ax->NHKr, &msg_hmac);
1421     if (0 != memcmp (&msg_hmac, &src->hmac, sizeof (msg_hmac)))
1422     {
1423       /* Try the skipped keys, if that fails, we're out of luck. */
1424       return try_old_ax_keys (t, dst, src, size);
1425     }
1426     LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_INFO, "next HK\n");
1427
1428     HK = ax->HKr;
1429     ax->HKr = ax->NHKr;
1430     t_h_decrypt (t, src, dstmsg);
1431     Np = ntohl (dstmsg->Ns);
1432     PNp = ntohl (dstmsg->PNs);
1433     DHRp = &dstmsg->DHRs;
1434     store_ax_keys (t, &HK, ax->Nr, PNp, &ax->CKr);
1435
1436     /* RKp, NHKp, CKp = KDF (HMAC-HASH (RK, DH (DHRp, DHRs))) */
1437     GNUNET_CRYPTO_ecc_ecdh (ax->DHRs, DHRp, &dh);
1438     t_ax_hmac_hash (&ax->RK, &hmac, &dh, sizeof (dh));
1439     GNUNET_CRYPTO_kdf (keys, sizeof (keys), ctx, sizeof (ctx),
1440                        &hmac, sizeof (hmac), NULL);
1441
1442     /* Commit "purported" keys */
1443     ax->RK = keys[0];
1444     ax->NHKr = keys[1];
1445     ax->CKr = keys[2];
1446     ax->DHRr = *DHRp;
1447     ax->Nr = 0;
1448   }
1449   else
1450   {
1451     LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "current HK\n");
1452     t_h_decrypt (t, src, dstmsg);
1453     Np = ntohl (dstmsg->Ns);
1454     PNp = ntohl (dstmsg->PNs);
1455   }
1456
1457   if (Np > ax->Nr)
1458     store_ax_keys (t, &ax->HKr, ax->Nr, Np, &ax->CKr);
1459
1460   ax->Nr = Np + 1;
1461
1462   osize = t_ax_decrypt (t, dst, &src[1], esize);
1463   if (osize != esize)
1464   {
1465     GNUNET_break_op (0);
1466     return -1;
1467   }
1468
1469   return osize;
1470 }
1471
1472
1473 /**
1474  * Create key material by doing ECDH on the local and remote ephemeral keys.
1475  *
1476  * @param key_material Where to store the key material.
1477  * @param ephemeral Peer's public ephemeral key.
1478  *
1479  * @return GNUNET_OK if it went fine, GNUNET_SYSERR otherwise.
1480  */
1481 static int
1482 derive_otr_key_material (struct GNUNET_HashCode *key_material,
1483                          const struct GNUNET_CRYPTO_EcdhePublicKey *ephemeral)
1484 {
1485   if (GNUNET_OK !=
1486       GNUNET_CRYPTO_ecc_ecdh (otr_ephemeral_key, ephemeral, key_material))
1487   {
1488     GNUNET_break (0);
1489     return GNUNET_SYSERR;
1490   }
1491   return GNUNET_OK;
1492 }
1493
1494
1495 /**
1496  * Create a symmetic key from the identities of both ends and the key material
1497  * from ECDH.
1498  *
1499  * @param key Destination for the generated key.
1500  * @param sender ID of the peer that will encrypt with @c key.
1501  * @param receiver ID of the peer that will decrypt with @c key.
1502  * @param key_material Hash created with ECDH with the ephemeral keys.
1503  */
1504 void
1505 derive_symmertic (struct GNUNET_CRYPTO_SymmetricSessionKey *key,
1506                   const struct GNUNET_PeerIdentity *sender,
1507                   const struct GNUNET_PeerIdentity *receiver,
1508                   const struct GNUNET_HashCode *key_material)
1509 {
1510   const char salt[] = "CADET kx salt";
1511
1512   GNUNET_CRYPTO_kdf (key, sizeof (struct GNUNET_CRYPTO_SymmetricSessionKey),
1513                      salt, sizeof (salt),
1514                      key_material, sizeof (struct GNUNET_HashCode),
1515                      sender, sizeof (struct GNUNET_PeerIdentity),
1516                      receiver, sizeof (struct GNUNET_PeerIdentity),
1517                      NULL);
1518 }
1519
1520
1521 /**
1522  * Derive the tunnel's keys using our own and the peer's ephemeral keys.
1523  *
1524  * @param t Tunnel for which to create the keys.
1525  *
1526  * @return GNUNET_OK if successful, GNUNET_SYSERR otherwise.
1527  */
1528 static int
1529 create_otr_keys (struct CadetTunnel *t)
1530 {
1531   struct GNUNET_HashCode km;
1532
1533   if (GNUNET_OK != derive_otr_key_material (&km, &t->peers_ephemeral_key))
1534     return GNUNET_SYSERR;
1535   derive_symmertic (&t->e_key, &my_full_id, GCP_get_id (t->peer), &km);
1536   derive_symmertic (&t->d_key, GCP_get_id (t->peer), &my_full_id, &km);
1537   #if DUMP_KEYS_TO_STDERR
1538   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_INFO, "ME: %s\n",
1539        GNUNET_h2s ((struct GNUNET_HashCode *) &otr_kx_msg.ephemeral_key));
1540   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_INFO, "PE: %s\n",
1541        GNUNET_h2s ((struct GNUNET_HashCode *) &t->peers_ephemeral_key));
1542   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_INFO, "KM: %s\n", GNUNET_h2s (&km));
1543   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_INFO, "EK: %s\n",
1544        GNUNET_h2s ((struct GNUNET_HashCode *) &t->e_key));
1545   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_INFO, "DK: %s\n",
1546        GNUNET_h2s ((struct GNUNET_HashCode *) &t->d_key));
1547   #endif
1548   return GNUNET_OK;
1549 }
1550
1551
1552 /**
1553  * Create a new Key eXchange context for the tunnel.
1554  *
1555  * If the old keys were verified, keep them for old traffic. Create a new KX
1556  * timestamp and a new nonce.
1557  *
1558  * @param t Tunnel for which to create the KX ctx.
1559  *
1560  * @return GNUNET_OK if successful, GNUNET_SYSERR otherwise.
1561  */
1562 static int
1563 create_kx_ctx (struct CadetTunnel *t)
1564 {
1565   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_INFO, "  new kx ctx for %s\n", GCT_2s (t));
1566
1567   if (NULL != t->kx_ctx)
1568   {
1569     if (NULL != t->kx_ctx->finish_task)
1570     {
1571       LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_INFO, "  resetting exisiting finish task\n");
1572       GNUNET_SCHEDULER_cancel (t->kx_ctx->finish_task);
1573       t->kx_ctx->finish_task = NULL;
1574     }
1575   }
1576   else
1577   {
1578     t->kx_ctx = GNUNET_new (struct CadetTunnelKXCtx);
1579     t->kx_ctx->challenge = GNUNET_CRYPTO_random_u32 (GNUNET_CRYPTO_QUALITY_NONCE,
1580                                                      UINT32_MAX);
1581   }
1582
1583   if (CADET_TUNNEL_KEY_OK == t->estate)
1584   {
1585     LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_INFO, "  backing up keys\n");
1586     t->kx_ctx->d_key_old = t->d_key;
1587     t->kx_ctx->e_key_old = t->e_key;
1588   }
1589   else
1590     LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_INFO, "  old keys not valid, not saving\n");
1591   t->kx_ctx->rekey_start_time = GNUNET_TIME_absolute_get ();
1592   return create_otr_keys (t);
1593 }
1594
1595
1596 /**
1597  * @brief Finish the Key eXchange and destroy the old keys.
1598  *
1599  * @param cls Closure (Tunnel for which to finish the KX).
1600  * @param tc Task context.
1601  */
1602 static void
1603 finish_kx (void *cls, const struct GNUNET_SCHEDULER_TaskContext *tc)
1604 {
1605   struct CadetTunnel *t = cls;
1606
1607   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_INFO, "finish KX for %s\n", GCT_2s (t));
1608
1609   if (0 != (tc->reason & GNUNET_SCHEDULER_REASON_SHUTDOWN))
1610   {
1611     LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_INFO, "  shutdown\n");
1612     return;
1613   }
1614
1615   GNUNET_free (t->kx_ctx);
1616   t->kx_ctx = NULL;
1617 }
1618
1619
1620 /**
1621  * Destroy a Key eXchange context for the tunnel. This function only schedules
1622  * the destruction, the freeing of the memory (and clearing of old key material)
1623  * happens after a delay!
1624  *
1625  * @param t Tunnel whose KX ctx to destroy.
1626  */
1627 static void
1628 destroy_kx_ctx (struct CadetTunnel *t)
1629 {
1630   struct GNUNET_TIME_Relative delay;
1631
1632   if (NULL == t->kx_ctx || NULL != t->kx_ctx->finish_task)
1633     return;
1634
1635   if (is_key_null (&t->kx_ctx->e_key_old))
1636   {
1637     t->kx_ctx->finish_task = GNUNET_SCHEDULER_add_now (finish_kx, t);
1638     return;
1639   }
1640
1641   delay = GNUNET_TIME_relative_divide (rekey_period, 4);
1642   delay = GNUNET_TIME_relative_min (delay, GNUNET_TIME_UNIT_MINUTES);
1643
1644   t->kx_ctx->finish_task = GNUNET_SCHEDULER_add_delayed (delay, finish_kx, t);
1645 }
1646
1647
1648
1649 /**
1650  * Pick a connection on which send the next data message.
1651  *
1652  * @param t Tunnel on which to send the message.
1653  *
1654  * @return The connection on which to send the next message.
1655  */
1656 static struct CadetConnection *
1657 tunnel_get_connection (struct CadetTunnel *t)
1658 {
1659   struct CadetTConnection *iter;
1660   struct CadetConnection *best;
1661   unsigned int qn;
1662   unsigned int lowest_q;
1663
1664   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "tunnel_get_connection %s\n", GCT_2s (t));
1665   best = NULL;
1666   lowest_q = UINT_MAX;
1667   for (iter = t->connection_head; NULL != iter; iter = iter->next)
1668   {
1669     LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "  connection %s: %u\n",
1670          GCC_2s (iter->c), GCC_get_state (iter->c));
1671     if (CADET_CONNECTION_READY == GCC_get_state (iter->c))
1672     {
1673       qn = GCC_get_qn (iter->c, GCC_is_origin (iter->c, GNUNET_YES));
1674       LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "    q_n %u, \n", qn);
1675       if (qn < lowest_q)
1676       {
1677         best = iter->c;
1678         lowest_q = qn;
1679       }
1680     }
1681   }
1682   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, " selected: connection %s\n", GCC_2s (best));
1683   return best;
1684 }
1685
1686
1687 /**
1688  * Callback called when a queued message is sent.
1689  *
1690  * Calculates the average time and connection packet tracking.
1691  *
1692  * @param cls Closure (TunnelQueue handle).
1693  * @param c Connection this message was on.
1694  * @param q Connection queue handle (unused).
1695  * @param type Type of message sent.
1696  * @param fwd Was this a FWD going message?
1697  * @param size Size of the message.
1698  */
1699 static void
1700 tun_message_sent (void *cls,
1701               struct CadetConnection *c,
1702               struct CadetConnectionQueue *q,
1703               uint16_t type, int fwd, size_t size)
1704 {
1705   struct CadetTunnelQueue *qt = cls;
1706   struct CadetTunnel *t;
1707
1708   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "tun_message_sent\n");
1709
1710   GNUNET_assert (NULL != qt->cont);
1711   t = NULL == c ? NULL : GCC_get_tunnel (c);
1712   qt->cont (qt->cont_cls, t, qt, type, size);
1713   GNUNET_free (qt);
1714 }
1715
1716
1717 static unsigned int
1718 count_queued_data (const struct CadetTunnel *t)
1719 {
1720   struct CadetTunnelDelayed *iter;
1721   unsigned int count;
1722
1723   for (count = 0, iter = t->tq_head; iter != NULL; iter = iter->next)
1724     count++;
1725
1726   return count;
1727 }
1728
1729 /**
1730  * Delete a queued message: either was sent or the channel was destroyed
1731  * before the tunnel's key exchange had a chance to finish.
1732  *
1733  * @param tqd Delayed queue handle.
1734  */
1735 static void
1736 unqueue_data (struct CadetTunnelDelayed *tqd)
1737 {
1738   GNUNET_CONTAINER_DLL_remove (tqd->t->tq_head, tqd->t->tq_tail, tqd);
1739   GNUNET_free (tqd);
1740 }
1741
1742
1743 /**
1744  * Cache a message to be sent once tunnel is online.
1745  *
1746  * @param t Tunnel to hold the message.
1747  * @param msg Message itself (copy will be made).
1748  */
1749 static struct CadetTunnelDelayed *
1750 queue_data (struct CadetTunnel *t, const struct GNUNET_MessageHeader *msg)
1751 {
1752   struct CadetTunnelDelayed *tqd;
1753   uint16_t size = ntohs (msg->size);
1754
1755   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "queue data on Tunnel %s\n", GCT_2s (t));
1756
1757   if (GNUNET_YES == is_ready (t))
1758   {
1759     GNUNET_break (0);
1760     return NULL;
1761   }
1762
1763   tqd = GNUNET_malloc (sizeof (struct CadetTunnelDelayed) + size);
1764
1765   tqd->t = t;
1766   memcpy (&tqd[1], msg, size);
1767   GNUNET_CONTAINER_DLL_insert_tail (t->tq_head, t->tq_tail, tqd);
1768   return tqd;
1769 }
1770
1771
1772 /**
1773  * Sends an already built message on a tunnel, encrypting it and
1774  * choosing the best connection.
1775  *
1776  * @param message Message to send. Function modifies it.
1777  * @param t Tunnel on which this message is transmitted.
1778  * @param c Connection to use (autoselect if NULL).
1779  * @param force Force the tunnel to take the message (buffer overfill).
1780  * @param cont Continuation to call once message is really sent.
1781  * @param cont_cls Closure for @c cont.
1782  * @param existing_q In case this a transmission of previously queued data,
1783  *                   this should be TunnelQueue given to the client.
1784  *                   Otherwise, NULL.
1785  *
1786  * @return Handle to cancel message.
1787  *         NULL if @c cont is NULL or an error happens and message is dropped.
1788  */
1789 static struct CadetTunnelQueue *
1790 send_prebuilt_message (const struct GNUNET_MessageHeader *message,
1791                        struct CadetTunnel *t, struct CadetConnection *c,
1792                        int force, GCT_sent cont, void *cont_cls,
1793                        struct CadetTunnelQueue *existing_q)
1794 {
1795   struct GNUNET_MessageHeader *msg;
1796   struct GNUNET_CADET_Encrypted *otr_msg;
1797   struct GNUNET_CADET_AX *ax_msg;
1798   struct CadetTunnelQueue *tq;
1799   size_t size = ntohs (message->size);
1800   const uint16_t max_overhead = sizeof (struct GNUNET_CADET_Encrypted)
1801                                 + sizeof (struct GNUNET_CADET_AX);
1802   char cbuf[max_overhead + size];
1803   size_t esize;
1804   uint32_t mid;
1805   uint32_t iv;
1806   uint16_t type;
1807   int fwd;
1808
1809   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "GMT Send on Tunnel %s\n", GCT_2s (t));
1810
1811   if (GNUNET_NO == is_ready (t))
1812   {
1813     struct CadetTunnelDelayed *tqd;
1814     /* A non null existing_q indicates sending of queued data.
1815      * Should only happen after tunnel becomes ready.
1816      */
1817     GNUNET_assert (NULL == existing_q);
1818     tqd = queue_data (t, message);
1819     if (NULL == cont)
1820       return NULL;
1821     tq = GNUNET_new (struct CadetTunnelQueue);
1822     tq->tqd = tqd;
1823     tqd->tq = tq;
1824     tq->cont = cont;
1825     tq->cont_cls = cont_cls;
1826     return tq;
1827   }
1828
1829   GNUNET_assert (GNUNET_NO == GCT_is_loopback (t));
1830
1831   if (CADET_Axolotl == t->enc_type)
1832   {
1833     ax_msg = (struct GNUNET_CADET_AX *) cbuf;
1834     msg = &ax_msg->header;
1835     msg->size = htons (sizeof (struct GNUNET_CADET_AX) + size);
1836     msg->type = htons (GNUNET_MESSAGE_TYPE_CADET_AX);
1837     esize = t_ax_encrypt (t, &ax_msg[1], message, size);
1838     ax_msg->Ns = htonl (t->ax->Ns++);
1839     ax_msg->PNs = htonl (t->ax->PNs);
1840     GNUNET_CRYPTO_ecdhe_key_get_public (t->ax->DHRs, &ax_msg->DHRs);
1841     t_h_encrypt (t, ax_msg);
1842     t_hmac (&ax_msg->Ns, AX_HEADER_SIZE + esize, 0, &t->ax->HKs, &ax_msg->hmac);
1843   }
1844   else
1845   {
1846     otr_msg = (struct GNUNET_CADET_Encrypted *) cbuf;
1847     msg = &otr_msg->header;
1848     iv = GNUNET_CRYPTO_random_u32 (GNUNET_CRYPTO_QUALITY_NONCE, UINT32_MAX);
1849     otr_msg->iv = iv;
1850     esize = t_encrypt (t, &otr_msg[1], message, size, iv, GNUNET_NO);
1851     t_hmac (&otr_msg[1], size, iv, select_key (t), &otr_msg->hmac);
1852     msg->size = htons (sizeof (struct GNUNET_CADET_Encrypted) + size);
1853     msg->type = htons (GNUNET_MESSAGE_TYPE_CADET_ENCRYPTED);
1854   }
1855   GNUNET_assert (esize == size);
1856
1857   if (NULL == c)
1858     c = tunnel_get_connection (t);
1859   if (NULL == c)
1860   {
1861     /* Why is tunnel 'ready'? Should have been queued! */
1862     if (NULL != t->destroy_task)
1863     {
1864       GNUNET_break (0);
1865       GCT_debug (t, GNUNET_ERROR_TYPE_WARNING);
1866     }
1867     return NULL; /* Drop... */
1868   }
1869
1870   mid = 0;
1871   type = ntohs (message->type);
1872   switch (type)
1873   {
1874     case GNUNET_MESSAGE_TYPE_CADET_DATA:
1875     case GNUNET_MESSAGE_TYPE_CADET_DATA_ACK:
1876       if (GNUNET_MESSAGE_TYPE_CADET_DATA == type)
1877         mid = ntohl (((struct GNUNET_CADET_Data *) message)->mid);
1878       else
1879         mid = ntohl (((struct GNUNET_CADET_DataACK *) message)->mid);
1880       /* Fall thru */
1881     case GNUNET_MESSAGE_TYPE_CADET_KEEPALIVE:
1882     case GNUNET_MESSAGE_TYPE_CADET_CHANNEL_CREATE:
1883     case GNUNET_MESSAGE_TYPE_CADET_CHANNEL_DESTROY:
1884     case GNUNET_MESSAGE_TYPE_CADET_CHANNEL_ACK:
1885     case GNUNET_MESSAGE_TYPE_CADET_CHANNEL_NACK:
1886       break;
1887     default:
1888       GNUNET_break (0);
1889       LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_ERROR, "type %s not valid\n", GC_m2s (type));
1890   }
1891   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "type %s\n", GC_m2s (type));
1892
1893   fwd = GCC_is_origin (c, GNUNET_YES);
1894
1895   if (NULL == cont)
1896   {
1897     GNUNET_break (NULL == GCC_send_prebuilt_message (msg, type,
1898                                                      mid, c, fwd, force, NULL, NULL));
1899     return NULL;
1900   }
1901   if (NULL == existing_q)
1902   {
1903     tq = GNUNET_new (struct CadetTunnelQueue); /* FIXME valgrind: leak*/
1904   }
1905   else
1906   {
1907     tq = existing_q;
1908     tq->tqd = NULL;
1909   }
1910   tq->cq = GCC_send_prebuilt_message (msg, type, mid, c, fwd, force,
1911                                       &tun_message_sent, tq);
1912   GNUNET_assert (NULL != tq->cq);
1913   tq->cont = cont;
1914   tq->cont_cls = cont_cls;
1915
1916   return tq;
1917 }
1918
1919
1920 /**
1921  * Send all cached messages that we can, tunnel is online.
1922  *
1923  * @param t Tunnel that holds the messages. Cannot be loopback.
1924  */
1925 static void
1926 send_queued_data (struct CadetTunnel *t)
1927 {
1928   struct CadetTunnelDelayed *tqd;
1929   struct CadetTunnelDelayed *next;
1930   unsigned int room;
1931
1932   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_INFO, "Send queued data, tunnel %s\n", GCT_2s (t));
1933
1934   if (GCT_is_loopback (t))
1935   {
1936     GNUNET_break (0);
1937     return;
1938   }
1939
1940   if (GNUNET_NO == is_ready (t))
1941   {
1942     LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "  not ready yet: %s/%s\n",
1943          estate2s (t->estate), cstate2s (t->cstate));
1944     return;
1945   }
1946
1947   room = GCT_get_connections_buffer (t);
1948   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "  buffer space: %u\n", room);
1949   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "  tq head: %p\n", t->tq_head);
1950   for (tqd = t->tq_head; NULL != tqd && room > 0; tqd = next)
1951   {
1952     LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, " sending queued data\n");
1953     next = tqd->next;
1954     room--;
1955     send_prebuilt_message ((struct GNUNET_MessageHeader *) &tqd[1],
1956                            tqd->t, NULL, GNUNET_YES,
1957                            NULL != tqd->tq ? tqd->tq->cont : NULL,
1958                            NULL != tqd->tq ? tqd->tq->cont_cls : NULL,
1959                            tqd->tq);
1960     unqueue_data (tqd);
1961   }
1962   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "GCT_send_queued_data end\n", GCP_2s (t->peer));
1963 }
1964
1965
1966 /**
1967  * Callback called when a queued message is sent.
1968  *
1969  * @param cls Closure.
1970  * @param c Connection this message was on.
1971  * @param type Type of message sent.
1972  * @param fwd Was this a FWD going message?
1973  * @param size Size of the message.
1974  */
1975 static void
1976 ephm_sent (void *cls,
1977          struct CadetConnection *c,
1978          struct CadetConnectionQueue *q,
1979          uint16_t type, int fwd, size_t size)
1980 {
1981   struct CadetTunnel *t = cls;
1982   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "ephemeral sent %s\n", GC_m2s (type));
1983   t->ephm_h = NULL;
1984 }
1985
1986 /**
1987  * Callback called when a queued message is sent.
1988  *
1989  * @param cls Closure.
1990  * @param c Connection this message was on.
1991  * @param type Type of message sent.
1992  * @param fwd Was this a FWD going message?
1993  * @param size Size of the message.
1994  */
1995 static void
1996 pong_sent (void *cls,
1997            struct CadetConnection *c,
1998            struct CadetConnectionQueue *q,
1999            uint16_t type, int fwd, size_t size)
2000 {
2001   struct CadetTunnel *t = cls;
2002   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "pong_sent %s\n", GC_m2s (type));
2003
2004   t->pong_h = NULL;
2005 }
2006
2007 /**
2008  * Sends key exchange message on a tunnel, choosing the best connection.
2009  * Should not be called on loopback tunnels.
2010  *
2011  * @param t Tunnel on which this message is transmitted.
2012  * @param message Message to send. Function modifies it.
2013  *
2014  * @return Handle to the message in the connection queue.
2015  */
2016 static struct CadetConnectionQueue *
2017 send_kx (struct CadetTunnel *t,
2018          const struct GNUNET_MessageHeader *message)
2019 {
2020   struct CadetConnection *c;
2021   struct GNUNET_CADET_KX *msg;
2022   size_t size = ntohs (message->size);
2023   char cbuf[sizeof (struct GNUNET_CADET_KX) + size];
2024   uint16_t type;
2025   int fwd;
2026   GCC_sent cont;
2027
2028   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "GMT KX on Tunnel %s\n", GCT_2s (t));
2029
2030   /* Avoid loopback. */
2031   if (GCT_is_loopback (t))
2032   {
2033     GNUNET_break (0);
2034     return NULL;
2035   }
2036   type = ntohs (message->type);
2037
2038   /* Even if tunnel is "being destroyed", send anyway.
2039    * Could be a response to a rekey initiated by remote peer,
2040    * who is trying to create a new channel!
2041    */
2042
2043   /* Must have a connection, or be looking for one. */
2044   if (NULL == t->connection_head)
2045   {
2046     LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "%s with no connection\n", GC_m2s (type));
2047     if (CADET_TUNNEL_SEARCHING != t->cstate)
2048     {
2049       GNUNET_break (0);
2050       GCT_debug (t, GNUNET_ERROR_TYPE_ERROR);
2051       GCP_debug (t->peer, GNUNET_ERROR_TYPE_ERROR);
2052     }
2053     return NULL;
2054   }
2055
2056   msg = (struct GNUNET_CADET_KX *) cbuf;
2057   msg->header.type = htons (GNUNET_MESSAGE_TYPE_CADET_KX);
2058   msg->header.size = htons (sizeof (struct GNUNET_CADET_KX) + size);
2059   c = tunnel_get_connection (t);
2060   if (NULL == c)
2061   {
2062     if (NULL == t->destroy_task && CADET_TUNNEL_READY == t->cstate)
2063     {
2064       GNUNET_break (0);
2065       GCT_debug (t, GNUNET_ERROR_TYPE_ERROR);
2066     }
2067     return NULL;
2068   }
2069   switch (type)
2070   {
2071     case GNUNET_MESSAGE_TYPE_CADET_KX_EPHEMERAL:
2072     case GNUNET_MESSAGE_TYPE_CADET_AX_KX:
2073       GNUNET_assert (NULL == t->ephm_h);
2074       cont = &ephm_sent;
2075       break;
2076     case GNUNET_MESSAGE_TYPE_CADET_KX_PONG:
2077       GNUNET_assert (NULL == t->pong_h);
2078       cont = &pong_sent;
2079       break;
2080
2081     default:
2082       LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "unkown type %s\n", GC_m2s (type));
2083       GNUNET_assert (0);
2084   }
2085   memcpy (&msg[1], message, size);
2086
2087   fwd = GCC_is_origin (c, GNUNET_YES);
2088
2089   return GCC_send_prebuilt_message (&msg->header, type, 0, c,
2090                                     fwd, GNUNET_YES,
2091                                     cont, t);
2092 }
2093
2094
2095 /**
2096  * Send the ephemeral key on a tunnel.
2097  *
2098  * @param t Tunnel on which to send the key.
2099  */
2100 static void
2101 send_ephemeral (struct CadetTunnel *t)
2102 {
2103   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_INFO, "===> EPHM for %s\n", GCT_2s (t));
2104   if (NULL != t->ephm_h)
2105   {
2106     LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_INFO, "     already queued\n");
2107     return;
2108   }
2109
2110   otr_kx_msg.sender_status = htonl (t->estate);
2111   otr_kx_msg.iv = GNUNET_CRYPTO_random_u32 (GNUNET_CRYPTO_QUALITY_NONCE, UINT32_MAX);
2112   otr_kx_msg.nonce = t->kx_ctx->challenge;
2113   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "  send nonce c %u\n", otr_kx_msg.nonce);
2114   t_encrypt (t, &otr_kx_msg.nonce, &otr_kx_msg.nonce,
2115              ping_encryption_size(), otr_kx_msg.iv, GNUNET_YES);
2116   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "  send nonce e %u\n", otr_kx_msg.nonce);
2117   t->ephm_h = send_kx (t, &otr_kx_msg.header);
2118 }
2119
2120
2121 /**
2122  * Send a pong message on a tunnel.
2123  *d_
2124  * @param t Tunnel on which to send the pong.
2125  * @param challenge Value sent in the ping that we have to send back.
2126  */
2127 static void
2128 send_pong (struct CadetTunnel *t, uint32_t challenge)
2129 {
2130   struct GNUNET_CADET_KX_Pong msg;
2131
2132   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_INFO, "===> PONG for %s\n", GCT_2s (t));
2133   if (NULL != t->pong_h)
2134   {
2135     LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_INFO, "     already queued\n");
2136     return;
2137   }
2138   msg.header.size = htons (sizeof (msg));
2139   msg.header.type = htons (GNUNET_MESSAGE_TYPE_CADET_KX_PONG);
2140   msg.iv = GNUNET_CRYPTO_random_u32 (GNUNET_CRYPTO_QUALITY_NONCE, UINT32_MAX);
2141   msg.nonce = challenge;
2142   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "  sending %u\n", msg.nonce);
2143   t_encrypt (t, &msg.nonce, &msg.nonce,
2144              sizeof (msg.nonce), msg.iv, GNUNET_YES);
2145   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "  e sending %u\n", msg.nonce);
2146
2147   t->pong_h = send_kx (t, &msg.header);
2148 }
2149
2150
2151 /**
2152  * Initiate a rekey with the remote peer.
2153  *
2154  * @param cls Closure (tunnel).
2155  * @param tc TaskContext.
2156  */
2157 static void
2158 rekey_tunnel (void *cls, const struct GNUNET_SCHEDULER_TaskContext *tc)
2159 {
2160   struct CadetTunnel *t = cls;
2161
2162   t->rekey_task = NULL;
2163
2164   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_INFO, "Re-key Tunnel %s\n", GCT_2s (t));
2165   if (NULL != tc && 0 != (GNUNET_SCHEDULER_REASON_SHUTDOWN & tc->reason))
2166     return;
2167
2168   GNUNET_assert (NULL != t->kx_ctx);
2169   struct GNUNET_TIME_Relative duration;
2170
2171   duration = GNUNET_TIME_absolute_get_duration (t->kx_ctx->rekey_start_time);
2172   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, " kx started %s ago\n",
2173         GNUNET_STRINGS_relative_time_to_string (duration, GNUNET_YES));
2174
2175   // FIXME make duration of old keys configurable
2176   if (duration.rel_value_us >= GNUNET_TIME_UNIT_MINUTES.rel_value_us)
2177   {
2178     LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, " deleting old keys\n");
2179     memset (&t->kx_ctx->d_key_old, 0, sizeof (t->kx_ctx->d_key_old));
2180     memset (&t->kx_ctx->e_key_old, 0, sizeof (t->kx_ctx->e_key_old));
2181   }
2182
2183   send_ephemeral (t);
2184
2185   switch (t->estate)
2186   {
2187     case CADET_TUNNEL_KEY_UNINITIALIZED:
2188       GCT_change_estate (t, CADET_TUNNEL_KEY_SENT);
2189       break;
2190
2191     case CADET_TUNNEL_KEY_SENT:
2192       break;
2193
2194     case CADET_TUNNEL_KEY_OK:
2195       /* Inconsistent!
2196        * - state should have changed during rekey_iterator
2197        * - task should have been canceled at pong_handle
2198        */
2199       GNUNET_break (0);
2200       GCT_change_estate (t, CADET_TUNNEL_KEY_REKEY);
2201       break;
2202
2203     case CADET_TUNNEL_KEY_PING:
2204     case CADET_TUNNEL_KEY_REKEY:
2205       break;
2206
2207     default:
2208       LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "Unexpected state %u\n", t->estate);
2209   }
2210
2211   // FIXME exponential backoff
2212   struct GNUNET_TIME_Relative delay;
2213
2214   delay = GNUNET_TIME_relative_divide (rekey_period, 16);
2215   delay = GNUNET_TIME_relative_min (delay, REKEY_WAIT);
2216   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "  next call in %s\n",
2217        GNUNET_STRINGS_relative_time_to_string (delay, GNUNET_YES));
2218   t->rekey_task = GNUNET_SCHEDULER_add_delayed (delay, &rekey_tunnel, t);
2219 }
2220
2221
2222 /**
2223  * Our ephemeral key has changed, create new session key on all tunnels.
2224  *
2225  * Each tunnel will start the Key Exchange with a random delay between
2226  * 0 and number_of_tunnels*100 milliseconds, so there are 10 key exchanges
2227  * per second, on average.
2228  *
2229  * @param cls Closure (size of the hashmap).
2230  * @param key Current public key.
2231  * @param value Value in the hash map (tunnel).
2232  *
2233  * @return #GNUNET_YES, so we should continue to iterate,
2234  */
2235 static int
2236 rekey_iterator (void *cls,
2237                 const struct GNUNET_PeerIdentity *key,
2238                 void *value)
2239 {
2240   struct CadetTunnel *t = value;
2241   struct GNUNET_TIME_Relative delay;
2242   long n = (long) cls;
2243   uint32_t r;
2244
2245   if (NULL != t->rekey_task)
2246     return GNUNET_YES;
2247
2248   if (GNUNET_YES == GCT_is_loopback (t))
2249     return GNUNET_YES;
2250
2251   if (CADET_OTR != t->enc_type)
2252     return GNUNET_YES;
2253
2254   r = GNUNET_CRYPTO_random_u32 (GNUNET_CRYPTO_QUALITY_WEAK, (uint32_t) n * 100);
2255   delay = GNUNET_TIME_relative_multiply (GNUNET_TIME_UNIT_MILLISECONDS, r);
2256   t->rekey_task = GNUNET_SCHEDULER_add_delayed (delay, &rekey_tunnel, t);
2257   if (GNUNET_OK == create_kx_ctx (t))
2258     GCT_change_estate (t, CADET_TUNNEL_KEY_REKEY);
2259   else
2260   {
2261     GNUNET_break (0);
2262     // FIXME restart kx
2263   }
2264
2265   return GNUNET_YES;
2266 }
2267
2268
2269 /**
2270  * Create a new ephemeral key and key message, schedule next rekeying.
2271  *
2272  * @param cls Closure (unused).
2273  * @param tc TaskContext.
2274  */
2275 static void
2276 global_otr_rekey (void *cls, const struct GNUNET_SCHEDULER_TaskContext *tc)
2277 {
2278   struct GNUNET_TIME_Absolute time;
2279   long n;
2280
2281   rekey_task = NULL;
2282
2283   if (0 != (GNUNET_SCHEDULER_REASON_SHUTDOWN & tc->reason))
2284     return;
2285
2286   GNUNET_free_non_null (otr_ephemeral_key);
2287   otr_ephemeral_key = GNUNET_CRYPTO_ecdhe_key_create ();
2288
2289   time = GNUNET_TIME_absolute_get ();
2290   otr_kx_msg.creation_time = GNUNET_TIME_absolute_hton (time);
2291   time = GNUNET_TIME_absolute_add (time, rekey_period);
2292   time = GNUNET_TIME_absolute_add (time, GNUNET_TIME_UNIT_MINUTES);
2293   otr_kx_msg.expiration_time = GNUNET_TIME_absolute_hton (time);
2294   GNUNET_CRYPTO_ecdhe_key_get_public (otr_ephemeral_key, &otr_kx_msg.ephemeral_key);
2295   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_INFO, "GLOBAL OTR RE-KEY, NEW EPHM: %s\n",
2296        GNUNET_h2s ((struct GNUNET_HashCode *) &otr_kx_msg.ephemeral_key));
2297
2298   GNUNET_assert (GNUNET_OK ==
2299                  GNUNET_CRYPTO_eddsa_sign (id_key,
2300                                            &otr_kx_msg.purpose,
2301                                            &otr_kx_msg.signature));
2302
2303   n = (long) GNUNET_CONTAINER_multipeermap_size (tunnels);
2304   GNUNET_CONTAINER_multipeermap_iterate (tunnels, &rekey_iterator, (void *) n);
2305
2306   rekey_task = GNUNET_SCHEDULER_add_delayed (rekey_period,
2307                                              &global_otr_rekey, NULL);
2308 }
2309
2310
2311 /**
2312  * Called only on shutdown, destroy every tunnel.
2313  *
2314  * @param cls Closure (unused).
2315  * @param key Current public key.
2316  * @param value Value in the hash map (tunnel).
2317  *
2318  * @return #GNUNET_YES, so we should continue to iterate,
2319  */
2320 static int
2321 destroy_iterator (void *cls,
2322                 const struct GNUNET_PeerIdentity *key,
2323                 void *value)
2324 {
2325   struct CadetTunnel *t = value;
2326
2327   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "GCT_shutdown destroying tunnel at %p\n", t);
2328   GCT_destroy (t);
2329   return GNUNET_YES;
2330 }
2331
2332
2333 /**
2334  * Notify remote peer that we don't know a channel he is talking about,
2335  * probably CHANNEL_DESTROY was missed.
2336  *
2337  * @param t Tunnel on which to notify.
2338  * @param gid ID of the channel.
2339  */
2340 static void
2341 send_channel_destroy (struct CadetTunnel *t, unsigned int gid)
2342 {
2343   struct GNUNET_CADET_ChannelManage msg;
2344
2345   msg.header.type = htons (GNUNET_MESSAGE_TYPE_CADET_CHANNEL_DESTROY);
2346   msg.header.size = htons (sizeof (msg));
2347   msg.chid = htonl (gid);
2348
2349   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG,
2350        "WARNING destroying unknown channel %u on tunnel %s\n",
2351        gid, GCT_2s (t));
2352   send_prebuilt_message (&msg.header, t, NULL, GNUNET_YES, NULL, NULL, NULL);
2353 }
2354
2355
2356 /**
2357  * Demultiplex data per channel and call appropriate channel handler.
2358  *
2359  * @param t Tunnel on which the data came.
2360  * @param msg Data message.
2361  * @param fwd Is this message fwd? This only is meaningful in loopback channels.
2362  *            #GNUNET_YES if message is FWD on the respective channel (loopback)
2363  *            #GNUNET_NO if message is BCK on the respective channel (loopback)
2364  *            #GNUNET_SYSERR if message on a one-ended channel (remote)
2365  */
2366 static void
2367 handle_data (struct CadetTunnel *t,
2368              const struct GNUNET_CADET_Data *msg,
2369              int fwd)
2370 {
2371   struct CadetChannel *ch;
2372   size_t size;
2373
2374   /* Check size */
2375   size = ntohs (msg->header.size);
2376   if (size <
2377       sizeof (struct GNUNET_CADET_Data) +
2378       sizeof (struct GNUNET_MessageHeader))
2379   {
2380     GNUNET_break (0);
2381     return;
2382   }
2383   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, " payload of type %s\n",
2384               GC_m2s (ntohs (msg[1].header.type)));
2385
2386   /* Check channel */
2387   ch = GCT_get_channel (t, ntohl (msg->chid));
2388   if (NULL == ch)
2389   {
2390     GNUNET_STATISTICS_update (stats, "# data on unknown channel",
2391                               1, GNUNET_NO);
2392     LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "WARNING channel 0x%X unknown\n",
2393          ntohl (msg->chid));
2394     send_channel_destroy (t, ntohl (msg->chid));
2395     return;
2396   }
2397
2398   GCCH_handle_data (ch, msg, fwd);
2399 }
2400
2401
2402 /**
2403  * Demultiplex data ACKs per channel and update appropriate channel buffer info.
2404  *
2405  * @param t Tunnel on which the DATA ACK came.
2406  * @param msg DATA ACK message.
2407  * @param fwd Is this message fwd? This only is meaningful in loopback channels.
2408  *            #GNUNET_YES if message is FWD on the respective channel (loopback)
2409  *            #GNUNET_NO if message is BCK on the respective channel (loopback)
2410  *            #GNUNET_SYSERR if message on a one-ended channel (remote)
2411  */
2412 static void
2413 handle_data_ack (struct CadetTunnel *t,
2414                  const struct GNUNET_CADET_DataACK *msg,
2415                  int fwd)
2416 {
2417   struct CadetChannel *ch;
2418   size_t size;
2419
2420   /* Check size */
2421   size = ntohs (msg->header.size);
2422   if (size != sizeof (struct GNUNET_CADET_DataACK))
2423   {
2424     GNUNET_break (0);
2425     return;
2426   }
2427
2428   /* Check channel */
2429   ch = GCT_get_channel (t, ntohl (msg->chid));
2430   if (NULL == ch)
2431   {
2432     GNUNET_STATISTICS_update (stats, "# data ack on unknown channel",
2433                               1, GNUNET_NO);
2434     LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "WARNING channel %u unknown\n",
2435          ntohl (msg->chid));
2436     return;
2437   }
2438
2439   GCCH_handle_data_ack (ch, msg, fwd);
2440 }
2441
2442
2443 /**
2444  * Handle channel create.
2445  *
2446  * @param t Tunnel on which the data came.
2447  * @param msg Data message.
2448  */
2449 static void
2450 handle_ch_create (struct CadetTunnel *t,
2451                   const struct GNUNET_CADET_ChannelCreate *msg)
2452 {
2453   struct CadetChannel *ch;
2454   size_t size;
2455
2456   /* Check size */
2457   size = ntohs (msg->header.size);
2458   if (size != sizeof (struct GNUNET_CADET_ChannelCreate))
2459   {
2460     GNUNET_break (0);
2461     return;
2462   }
2463
2464   /* Check channel */
2465   ch = GCT_get_channel (t, ntohl (msg->chid));
2466   if (NULL != ch && ! GCT_is_loopback (t))
2467   {
2468     /* Probably a retransmission, safe to ignore */
2469     LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "   already exists...\n");
2470   }
2471   ch = GCCH_handle_create (t, msg);
2472   if (NULL != ch)
2473     GCT_add_channel (t, ch);
2474 }
2475
2476
2477
2478 /**
2479  * Handle channel NACK: check correctness and call channel handler for NACKs.
2480  *
2481  * @param t Tunnel on which the NACK came.
2482  * @param msg NACK message.
2483  */
2484 static void
2485 handle_ch_nack (struct CadetTunnel *t,
2486                 const struct GNUNET_CADET_ChannelManage *msg)
2487 {
2488   struct CadetChannel *ch;
2489   size_t size;
2490
2491   /* Check size */
2492   size = ntohs (msg->header.size);
2493   if (size != sizeof (struct GNUNET_CADET_ChannelManage))
2494   {
2495     GNUNET_break (0);
2496     return;
2497   }
2498
2499   /* Check channel */
2500   ch = GCT_get_channel (t, ntohl (msg->chid));
2501   if (NULL == ch)
2502   {
2503     GNUNET_STATISTICS_update (stats, "# channel NACK on unknown channel",
2504                               1, GNUNET_NO);
2505     LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "WARNING channel %u unknown\n",
2506          ntohl (msg->chid));
2507     return;
2508   }
2509
2510   GCCH_handle_nack (ch);
2511 }
2512
2513
2514 /**
2515  * Handle a CHANNEL ACK (SYNACK/ACK).
2516  *
2517  * @param t Tunnel on which the CHANNEL ACK came.
2518  * @param msg CHANNEL ACK message.
2519  * @param fwd Is this message fwd? This only is meaningful in loopback channels.
2520  *            #GNUNET_YES if message is FWD on the respective channel (loopback)
2521  *            #GNUNET_NO if message is BCK on the respective channel (loopback)
2522  *            #GNUNET_SYSERR if message on a one-ended channel (remote)
2523  */
2524 static void
2525 handle_ch_ack (struct CadetTunnel *t,
2526                const struct GNUNET_CADET_ChannelManage *msg,
2527                int fwd)
2528 {
2529   struct CadetChannel *ch;
2530   size_t size;
2531
2532   /* Check size */
2533   size = ntohs (msg->header.size);
2534   if (size != sizeof (struct GNUNET_CADET_ChannelManage))
2535   {
2536     GNUNET_break (0);
2537     return;
2538   }
2539
2540   /* Check channel */
2541   ch = GCT_get_channel (t, ntohl (msg->chid));
2542   if (NULL == ch)
2543   {
2544     GNUNET_STATISTICS_update (stats, "# channel ack on unknown channel",
2545                               1, GNUNET_NO);
2546     LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "WARNING channel %u unknown\n",
2547          ntohl (msg->chid));
2548     return;
2549   }
2550
2551   GCCH_handle_ack (ch, msg, fwd);
2552 }
2553
2554
2555 /**
2556  * Handle a channel destruction message.
2557  *
2558  * @param t Tunnel on which the message came.
2559  * @param msg Channel destroy message.
2560  * @param fwd Is this message fwd? This only is meaningful in loopback channels.
2561  *            #GNUNET_YES if message is FWD on the respective channel (loopback)
2562  *            #GNUNET_NO if message is BCK on the respective channel (loopback)
2563  *            #GNUNET_SYSERR if message on a one-ended channel (remote)
2564  */
2565 static void
2566 handle_ch_destroy (struct CadetTunnel *t,
2567                    const struct GNUNET_CADET_ChannelManage *msg,
2568                    int fwd)
2569 {
2570   struct CadetChannel *ch;
2571   size_t size;
2572
2573   /* Check size */
2574   size = ntohs (msg->header.size);
2575   if (size != sizeof (struct GNUNET_CADET_ChannelManage))
2576   {
2577     GNUNET_break (0);
2578     return;
2579   }
2580
2581   /* Check channel */
2582   ch = GCT_get_channel (t, ntohl (msg->chid));
2583   if (NULL == ch)
2584   {
2585     /* Probably a retransmission, safe to ignore */
2586     return;
2587   }
2588
2589   GCCH_handle_destroy (ch, msg, fwd);
2590 }
2591
2592
2593 /**
2594  * Create a new Axolotl ephemeral (ratchet) key.
2595  *
2596  * @param t Tunnel.
2597  */
2598 static void
2599 new_ephemeral (struct CadetTunnel *t)
2600 {
2601   GNUNET_free_non_null (t->ax->DHRs);
2602   t->ax->DHRs = GNUNET_CRYPTO_ecdhe_key_create();
2603 }
2604
2605
2606 /**
2607  * Free Axolotl data.
2608  *
2609  * @param t Tunnel.
2610  */
2611 static void
2612 destroy_ax (struct CadetTunnel *t)
2613 {
2614   if (NULL == t->ax)
2615     return;
2616
2617   GNUNET_free_non_null (t->ax->DHRs);
2618   GNUNET_free_non_null (t->ax->kx_0);
2619
2620   GNUNET_free (t->ax);
2621   t->ax = NULL;
2622 }
2623
2624
2625
2626 /**
2627  * The peer's ephemeral key has changed: update the symmetrical keys.
2628  *
2629  * @param t Tunnel this message came on.
2630  * @param msg Key eXchange message.
2631  */
2632 static void
2633 handle_ephemeral (struct CadetTunnel *t,
2634                   const struct GNUNET_CADET_KX_Ephemeral *msg)
2635 {
2636   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_INFO, "<=== EPHM for %s\n", GCT_2s (t));
2637
2638   if (GNUNET_OK != check_ephemeral (t, msg))
2639   {
2640     GNUNET_break_op (0);
2641     return;
2642   }
2643
2644   /* If we get a proper OTR-style ephemeral, fallback to old crypto. */
2645   if (NULL != t->ax)
2646   {
2647     destroy_ax (t);
2648     t->enc_type = CADET_OTR;
2649     if (NULL != t->rekey_task)
2650       GNUNET_SCHEDULER_cancel (t->rekey_task);
2651     if (GNUNET_OK != create_kx_ctx (t))
2652     {
2653       // FIXME restart kx
2654       GNUNET_break (0);
2655       return;
2656     }
2657     rekey_tunnel (t, NULL);
2658   }
2659
2660   /**
2661    * If the key is different from what we know, derive the new E/D keys.
2662    * Else destroy the rekey ctx (duplicate EPHM after successful KX).
2663    */
2664   if (0 != memcmp (&t->peers_ephemeral_key, &msg->ephemeral_key,
2665                    sizeof (msg->ephemeral_key)))
2666   {
2667     #if DUMP_KEYS_TO_STDERR
2668     LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_INFO, "OLD: %s\n",
2669          GNUNET_h2s ((struct GNUNET_HashCode *) &t->peers_ephemeral_key));
2670     LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_INFO, "NEW: %s\n",
2671          GNUNET_h2s ((struct GNUNET_HashCode *) &msg->ephemeral_key));
2672     #endif
2673     t->peers_ephemeral_key = msg->ephemeral_key;
2674
2675     if (GNUNET_OK != create_kx_ctx (t))
2676     {
2677       // FIXME restart kx
2678       GNUNET_break (0);
2679       return;
2680     }
2681
2682     if (CADET_TUNNEL_KEY_OK == t->estate)
2683     {
2684       GCT_change_estate (t, CADET_TUNNEL_KEY_REKEY);
2685     }
2686     if (NULL != t->rekey_task)
2687       GNUNET_SCHEDULER_cancel (t->rekey_task);
2688     t->rekey_task = GNUNET_SCHEDULER_add_now (rekey_tunnel, t);
2689   }
2690   if (CADET_TUNNEL_KEY_SENT == t->estate)
2691   {
2692     LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "  our key was sent, sending challenge\n");
2693     send_ephemeral (t);
2694     GCT_change_estate (t, CADET_TUNNEL_KEY_PING);
2695   }
2696
2697   if (CADET_TUNNEL_KEY_UNINITIALIZED != ntohl(msg->sender_status))
2698   {
2699     uint32_t nonce;
2700
2701     LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "  recv nonce e %u\n", msg->nonce);
2702     t_decrypt (t, &nonce, &msg->nonce, ping_encryption_size (), msg->iv);
2703     LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "  recv nonce c %u\n", nonce);
2704     send_pong (t, nonce);
2705   }
2706 }
2707
2708
2709 /**
2710  * Peer has answer to our challenge.
2711  * If answer is successful, consider the key exchange finished and clean
2712  * up all related state.
2713  *
2714  * @param t Tunnel this message came on.
2715  * @param msg Key eXchange Pong message.
2716  */
2717 static void
2718 handle_pong (struct CadetTunnel *t, const struct GNUNET_CADET_KX_Pong *msg)
2719 {
2720   uint32_t challenge;
2721
2722   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_INFO, "<=== PONG for %s\n", GCT_2s (t));
2723   if (NULL == t->rekey_task)
2724   {
2725     GNUNET_STATISTICS_update (stats, "# duplicate PONG messages", 1, GNUNET_NO);
2726     return;
2727   }
2728   if (NULL == t->kx_ctx)
2729   {
2730     GNUNET_STATISTICS_update (stats, "# stray PONG messages", 1, GNUNET_NO);
2731     return;
2732   }
2733
2734   t_decrypt (t, &challenge, &msg->nonce, sizeof (uint32_t), msg->iv);
2735   if (challenge != t->kx_ctx->challenge)
2736   {
2737     LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_WARNING, "Wrong PONG challenge on %s\n", GCT_2s (t));
2738     LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "PONG: %u (e: %u). Expected: %u.\n",
2739          challenge, msg->nonce, t->kx_ctx->challenge);
2740     send_ephemeral (t);
2741     return;
2742   }
2743   GNUNET_SCHEDULER_cancel (t->rekey_task);
2744   t->rekey_task = NULL;
2745
2746   /* Don't free the old keys right away, but after a delay.
2747    * Rationale: the KX could have happened over a very fast connection,
2748    * with payload traffic still signed with the old key stuck in a slower
2749    * connection.
2750    * Don't keep the keys longer than 1/4 the rekey period, and no longer than
2751    * one minute.
2752    */
2753   destroy_kx_ctx (t);
2754   GCT_change_estate (t, CADET_TUNNEL_KEY_OK);
2755 }
2756
2757
2758 /**
2759  * Handle Axolotl handshake.
2760  *
2761  * @param t Tunnel this message came on.
2762  * @param msg Key eXchange Pong message.
2763  */
2764 static void
2765 handle_kx_ax (struct CadetTunnel *t, const struct GNUNET_CADET_AX_KX *msg)
2766 {
2767   struct CadetTunnelAxolotl *ax;
2768   struct GNUNET_HashCode key_material[3];
2769   struct GNUNET_CRYPTO_SymmetricSessionKey keys[5];
2770   const struct GNUNET_CRYPTO_EcdhePublicKey *pub;
2771   const struct GNUNET_CRYPTO_EcdhePrivateKey *priv;
2772   const char salt[] = "CADET Axolotl salt";
2773   const struct GNUNET_PeerIdentity *pid;
2774   int am_I_alice;
2775
2776   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_INFO, "<=== AX_KX on %s\n", GCT_2s (t));
2777
2778   if (NULL == t->ax)
2779   {
2780     /* Something is wrong if ax is NULL. Whose fault it is? */
2781     GNUNET_break_op (CADET_OTR == t->enc_type);
2782     GNUNET_break (CADET_Axolotl == t->enc_type);
2783     return;
2784   }
2785
2786   if (GNUNET_OK != GCP_check_key (t->peer, &msg->permanent_key,
2787                                   &msg->purpose, &msg->signature))
2788   {
2789     GNUNET_break_op (0);
2790     return;
2791   }
2792
2793   pid = GCT_get_destination (t);
2794   if (0 > GNUNET_CRYPTO_cmp_peer_identity (&my_full_id, pid))
2795     am_I_alice = GNUNET_YES;
2796   else if (0 < GNUNET_CRYPTO_cmp_peer_identity (&my_full_id, pid))
2797     am_I_alice = GNUNET_NO;
2798   else
2799   {
2800     GNUNET_break_op (0);
2801     return;
2802   }
2803
2804   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_INFO, " is Alice? %s\n", am_I_alice ? "YES" : "NO");
2805
2806   ax = t->ax;
2807   ax->DHRr = msg->ratchet_key;
2808   ax->DHIr = msg->permanent_key;
2809
2810   /* ECDH A B0 */
2811   if (GNUNET_YES == am_I_alice)
2812   {
2813     priv = ax_key;                                              /* A */
2814     pub = &msg->ephemeral_key;                                  /* B0 */
2815   }
2816   else
2817   {
2818     priv = ax->kx_0;                                            /* B0 */
2819     pub = &ax->DHIr;                                            /* A */
2820   }
2821   GNUNET_CRYPTO_ecc_ecdh (priv, pub, &key_material[0]);
2822
2823   /* ECDH A0 B */
2824   if (GNUNET_YES == am_I_alice)
2825   {
2826     priv = ax->kx_0;                                            /* A0 */
2827     pub = &ax->DHIr;                                            /* B */
2828   }
2829   else
2830   {
2831     priv = ax_key;                                              /* B */
2832     pub = &msg->ephemeral_key;                                  /* A0 */
2833   }
2834   GNUNET_CRYPTO_ecc_ecdh (priv, pub, &key_material[1]);
2835
2836   /* ECDH A0 B0*/
2837   priv = ax->kx_0;                                              /* A0 or B0 */
2838   pub = &msg->ephemeral_key;                                    /* B0 or A0 */
2839   GNUNET_CRYPTO_ecc_ecdh (priv, pub, &key_material[2]);
2840
2841   #if DUMP_KEYS_TO_STDERR
2842   {
2843     unsigned int i;
2844     for (i = 0; i < 3; i++)
2845       LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_INFO, "km[%u]: %s\n",
2846            i, GNUNET_h2s (&key_material[i]));
2847   }
2848   #endif
2849
2850   /* KDF */
2851   GNUNET_CRYPTO_kdf (keys, sizeof (keys),
2852                      salt, sizeof (salt),
2853                      &key_material, sizeof (key_material), NULL);
2854
2855   ax->RK = keys[0];
2856   if (GNUNET_YES == am_I_alice)
2857   {
2858     ax->HKr = keys[1];
2859     ax->NHKs = keys[2];
2860     ax->NHKr = keys[3];
2861     ax->CKr = keys[4];
2862     ax->ratchet_flag = GNUNET_YES;
2863   }
2864   else
2865   {
2866     ax->HKs = keys[1];
2867     ax->NHKr = keys[2];
2868     ax->NHKs = keys[3];
2869     ax->CKs = keys[4];
2870     ax->ratchet_flag = GNUNET_NO;
2871   }
2872   GCT_change_estate (t, CADET_TUNNEL_KEY_OK);
2873 }
2874
2875
2876 /**
2877  * Demultiplex by message type and call appropriate handler for a message
2878  * towards a channel of a local tunnel.
2879  *
2880  * @param t Tunnel this message came on.
2881  * @param msgh Message header.
2882  * @param fwd Is this message fwd? This only is meaningful in loopback channels.
2883  *            #GNUNET_YES if message is FWD on the respective channel (loopback)
2884  *            #GNUNET_NO if message is BCK on the respective channel (loopback)
2885  *            #GNUNET_SYSERR if message on a one-ended channel (remote)
2886  */
2887 static void
2888 handle_decrypted (struct CadetTunnel *t,
2889                   const struct GNUNET_MessageHeader *msgh,
2890                   int fwd)
2891 {
2892   uint16_t type;
2893
2894   type = ntohs (msgh->type);
2895   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_INFO, "<=== %s on %s\n", GC_m2s (type), GCT_2s (t));
2896
2897   switch (type)
2898   {
2899     case GNUNET_MESSAGE_TYPE_CADET_KEEPALIVE:
2900       /* Do nothing, connection aleady got updated. */
2901       GNUNET_STATISTICS_update (stats, "# keepalives received", 1, GNUNET_NO);
2902       break;
2903
2904     case GNUNET_MESSAGE_TYPE_CADET_DATA:
2905       /* Don't send hop ACK, wait for client to ACK */
2906       handle_data (t, (struct GNUNET_CADET_Data *) msgh, fwd);
2907       break;
2908
2909     case GNUNET_MESSAGE_TYPE_CADET_DATA_ACK:
2910       handle_data_ack (t, (struct GNUNET_CADET_DataACK *) msgh, fwd);
2911       break;
2912
2913     case GNUNET_MESSAGE_TYPE_CADET_CHANNEL_CREATE:
2914       handle_ch_create (t, (struct GNUNET_CADET_ChannelCreate *) msgh);
2915       break;
2916
2917     case GNUNET_MESSAGE_TYPE_CADET_CHANNEL_NACK:
2918       handle_ch_nack (t, (struct GNUNET_CADET_ChannelManage *) msgh);
2919       break;
2920
2921     case GNUNET_MESSAGE_TYPE_CADET_CHANNEL_ACK:
2922       handle_ch_ack (t, (struct GNUNET_CADET_ChannelManage *) msgh, fwd);
2923       break;
2924
2925     case GNUNET_MESSAGE_TYPE_CADET_CHANNEL_DESTROY:
2926       handle_ch_destroy (t, (struct GNUNET_CADET_ChannelManage *) msgh, fwd);
2927       break;
2928
2929     default:
2930       GNUNET_break_op (0);
2931       LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_WARNING,
2932            "end-to-end message not known (%u)\n",
2933            ntohs (msgh->type));
2934       GCT_debug (t, GNUNET_ERROR_TYPE_WARNING);
2935   }
2936 }
2937
2938 /******************************************************************************/
2939 /********************************    API    ***********************************/
2940 /******************************************************************************/
2941 /**
2942  * Decrypt old format and demultiplex by message type. Call appropriate handler
2943  * for a message towards a channel of a local tunnel.
2944  *
2945  * @param t Tunnel this message came on.
2946  * @param msg Message header.
2947  */
2948 void
2949 GCT_handle_encrypted (struct CadetTunnel *t,
2950                       const struct GNUNET_MessageHeader *msg)
2951 {
2952   uint16_t size = ntohs (msg->size);
2953   char cbuf [size];
2954   size_t payload_size;
2955   int decrypted_size;
2956   uint16_t type;
2957   struct GNUNET_MessageHeader *msgh;
2958   unsigned int off;
2959
2960   type = ntohs (msg->type);
2961   if (GNUNET_MESSAGE_TYPE_CADET_ENCRYPTED == type)
2962   {
2963     const struct GNUNET_CADET_Encrypted *emsg;
2964
2965     emsg = (struct GNUNET_CADET_Encrypted *) msg;
2966     payload_size = size - sizeof (struct GNUNET_CADET_Encrypted);
2967     decrypted_size = t_decrypt_and_validate (t, cbuf, &emsg[1], payload_size,
2968                                              emsg->iv, &emsg->hmac);
2969   }
2970   else if (GNUNET_MESSAGE_TYPE_CADET_AX == type)
2971   {
2972     const struct GNUNET_CADET_AX *emsg;
2973
2974     emsg = (struct GNUNET_CADET_AX *) msg;
2975     decrypted_size = t_ax_decrypt_and_validate (t, cbuf, emsg, size);
2976   }
2977
2978   if (-1 == decrypted_size)
2979   {
2980     GNUNET_break_op (0);
2981     return;
2982   }
2983
2984   off = 0;
2985   while (off < decrypted_size)
2986   {
2987     uint16_t msize;
2988
2989     msgh = (struct GNUNET_MessageHeader *) &cbuf[off];
2990     msize = ntohs (msgh->size);
2991     if (msize < sizeof (struct GNUNET_MessageHeader))
2992     {
2993       GNUNET_break_op (0);
2994       return;
2995     }
2996     handle_decrypted (t, msgh, GNUNET_SYSERR);
2997     off += msize;
2998   }
2999 }
3000
3001
3002 /**
3003  * Demultiplex an encapsulated KX message by message type.
3004  *
3005  * @param t Tunnel on which the message came.
3006  * @param message Payload of KX message.
3007  */
3008 void
3009 GCT_handle_kx (struct CadetTunnel *t,
3010                const struct GNUNET_MessageHeader *message)
3011 {
3012   uint16_t type;
3013
3014   type = ntohs (message->type);
3015   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "kx message received: %s\n", GC_m2s (type));
3016   switch (type)
3017   {
3018     case GNUNET_MESSAGE_TYPE_CADET_KX_EPHEMERAL:
3019       handle_ephemeral (t, (const struct GNUNET_CADET_KX_Ephemeral *) message);
3020       break;
3021
3022     case GNUNET_MESSAGE_TYPE_CADET_KX_PONG:
3023       handle_pong (t, (const struct GNUNET_CADET_KX_Pong *) message);
3024       break;
3025
3026     case GNUNET_MESSAGE_TYPE_CADET_AX_KX:
3027       handle_kx_ax (t, (const struct GNUNET_CADET_AX_KX *) message);
3028       break;
3029
3030     default:
3031       GNUNET_break_op (0);
3032       LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_WARNING, "kx message %s unknown\n", GC_m2s (type));
3033   }
3034 }
3035
3036 /**
3037  * Initialize the tunnel subsystem.
3038  *
3039  * @param c Configuration handle.
3040  * @param key ECC private key, to derive all other keys and do crypto.
3041  */
3042 void
3043 GCT_init (const struct GNUNET_CONFIGURATION_Handle *c,
3044           const struct GNUNET_CRYPTO_EddsaPrivateKey *key)
3045 {
3046   int expected_overhead;
3047
3048   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "init\n");
3049
3050   expected_overhead = 0;
3051   expected_overhead += sizeof (struct GNUNET_CADET_Encrypted);
3052   expected_overhead += sizeof (struct GNUNET_CADET_Data);
3053   expected_overhead += sizeof (struct GNUNET_CADET_ACK);
3054   GNUNET_assert (GNUNET_CONSTANTS_CADET_P2P_OVERHEAD == expected_overhead);
3055
3056   if (GNUNET_OK !=
3057       GNUNET_CONFIGURATION_get_value_number (c, "CADET", "DEFAULT_TTL",
3058                                              &default_ttl))
3059   {
3060     GNUNET_log_config_invalid (GNUNET_ERROR_TYPE_WARNING,
3061                                "CADET", "DEFAULT_TTL", "USING DEFAULT");
3062     default_ttl = 64;
3063   }
3064   if (GNUNET_OK !=
3065       GNUNET_CONFIGURATION_get_value_time (c, "CADET", "REKEY_PERIOD",
3066                                            &rekey_period))
3067   {
3068     rekey_period = GNUNET_TIME_UNIT_DAYS;
3069   }
3070
3071   id_key = key;
3072
3073   otr_kx_msg.header.size = htons (sizeof (otr_kx_msg));
3074   otr_kx_msg.header.type = htons (GNUNET_MESSAGE_TYPE_CADET_KX_EPHEMERAL);
3075   otr_kx_msg.purpose.purpose = htonl (GNUNET_SIGNATURE_PURPOSE_CADET_KX);
3076   otr_kx_msg.purpose.size = htonl (ephemeral_purpose_size ());
3077   otr_kx_msg.origin_identity = my_full_id;
3078   rekey_task = GNUNET_SCHEDULER_add_now (&global_otr_rekey, NULL);
3079
3080   ax_key = GNUNET_CRYPTO_ecdhe_key_create ();
3081   GNUNET_CRYPTO_ecdhe_key_get_public (ax_key, &ax_identity.permanent_key);
3082   ax_identity.purpose.purpose = htonl (GNUNET_SIGNATURE_PURPOSE_CADET_AXKX);
3083   ax_identity.purpose.size = htonl (ax_purpose_size ());
3084   GNUNET_assert (GNUNET_OK ==
3085                  GNUNET_CRYPTO_eddsa_sign (id_key,
3086                                            &ax_identity.purpose,
3087                                            &ax_identity.signature));
3088
3089   tunnels = GNUNET_CONTAINER_multipeermap_create (128, GNUNET_YES);
3090 }
3091
3092
3093 /**
3094  * Shut down the tunnel subsystem.
3095  */
3096 void
3097 GCT_shutdown (void)
3098 {
3099   if (NULL != rekey_task)
3100   {
3101     GNUNET_SCHEDULER_cancel (rekey_task);
3102     rekey_task = NULL;
3103   }
3104   GNUNET_CONTAINER_multipeermap_iterate (tunnels, &destroy_iterator, NULL);
3105   GNUNET_CONTAINER_multipeermap_destroy (tunnels);
3106   GNUNET_free (ax_key);
3107 }
3108
3109
3110 /**
3111  * Create a tunnel.
3112  *
3113  * @param destination Peer this tunnel is towards.
3114  */
3115 struct CadetTunnel *
3116 GCT_new (struct CadetPeer *destination)
3117 {
3118   struct CadetTunnel *t;
3119
3120   t = GNUNET_new (struct CadetTunnel);
3121   t->next_chid = 0;
3122   t->peer = destination;
3123
3124   if (GNUNET_OK !=
3125       GNUNET_CONTAINER_multipeermap_put (tunnels, GCP_get_id (destination), t,
3126                                          GNUNET_CONTAINER_MULTIHASHMAPOPTION_UNIQUE_FAST))
3127   {
3128     GNUNET_break (0);
3129     GNUNET_free (t);
3130     return NULL;
3131   }
3132   t->ax = GNUNET_new (struct CadetTunnelAxolotl);
3133   new_ephemeral (t);
3134   t->ax->kx_0 = GNUNET_CRYPTO_ecdhe_key_create ();
3135   return t;
3136 }
3137
3138
3139 /**
3140  * Change the tunnel's connection state.
3141  *
3142  * @param t Tunnel whose connection state to change.
3143  * @param cstate New connection state.
3144  */
3145 void
3146 GCT_change_cstate (struct CadetTunnel* t, enum CadetTunnelCState cstate)
3147 {
3148   if (NULL == t)
3149     return;
3150   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "Tunnel %s cstate %s => %s\n",
3151        GCP_2s (t->peer), cstate2s (t->cstate), cstate2s (cstate));
3152   if (myid != GCP_get_short_id (t->peer) &&
3153       CADET_TUNNEL_READY != t->cstate &&
3154       CADET_TUNNEL_READY == cstate)
3155   {
3156     t->cstate = cstate;
3157     if (CADET_TUNNEL_KEY_OK == t->estate)
3158     {
3159       LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "  cstate triggered send queued data\n");
3160       send_queued_data (t);
3161     }
3162     else if (CADET_TUNNEL_KEY_UNINITIALIZED == t->estate)
3163     {
3164       LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "  cstate triggered kx\n");
3165       GCT_send_ax_kx (t);
3166     }
3167     else
3168     {
3169       LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "estate %s\n", estate2s (t->estate));
3170     }
3171   }
3172   t->cstate = cstate;
3173
3174   if (CADET_TUNNEL_READY == cstate
3175       && CONNECTIONS_PER_TUNNEL <= GCT_count_connections (t))
3176   {
3177     LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "  cstate triggered stop dht\n");
3178     GCP_stop_search (t->peer);
3179   }
3180 }
3181
3182
3183 /**
3184  * Change the tunnel encryption state.
3185  *
3186  * @param t Tunnel whose encryption state to change, or NULL.
3187  * @param state New encryption state.
3188  */
3189 void
3190 GCT_change_estate (struct CadetTunnel* t, enum CadetTunnelEState state)
3191 {
3192   enum CadetTunnelEState old;
3193
3194   if (NULL == t)
3195     return;
3196
3197   old = t->estate;
3198   t->estate = state;
3199   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "Tunnel %s estate was %s\n",
3200        GCP_2s (t->peer), estate2s (old));
3201   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "Tunnel %s estate is now %s\n",
3202        GCP_2s (t->peer), estate2s (t->estate));
3203
3204   /* Send queued data if enc state changes to OK */
3205   if (myid != GCP_get_short_id (t->peer) &&
3206       CADET_TUNNEL_KEY_OK != old && CADET_TUNNEL_KEY_OK == t->estate)
3207   {
3208     send_queued_data (t);
3209   }
3210 }
3211
3212
3213 /**
3214  * @brief Check if tunnel has too many connections, and remove one if necessary.
3215  *
3216  * Currently this means the newest connection, unless it is a direct one.
3217  * Implemented as a task to avoid freeing a connection that is in the middle
3218  * of being created/processed.
3219  *
3220  * @param cls Closure (Tunnel to check).
3221  * @param tc Task context.
3222  */
3223 static void
3224 trim_connections (void *cls, const struct GNUNET_SCHEDULER_TaskContext *tc)
3225 {
3226   struct CadetTunnel *t = cls;
3227
3228   t->trim_connections_task = NULL;
3229
3230   if (0 != (tc->reason & GNUNET_SCHEDULER_REASON_SHUTDOWN))
3231     return;
3232
3233   if (GCT_count_connections (t) > 2 * CONNECTIONS_PER_TUNNEL)
3234   {
3235     struct CadetTConnection *iter;
3236     struct CadetTConnection *c;
3237
3238     for (c = iter = t->connection_head; NULL != iter; iter = iter->next)
3239     {
3240       if ((iter->created.abs_value_us > c->created.abs_value_us)
3241           && GNUNET_NO == GCC_is_direct (iter->c))
3242       {
3243         c = iter;
3244       }
3245     }
3246     if (NULL != c)
3247     {
3248       LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "Too many connections on tunnel %s\n",
3249            GCT_2s (t));
3250       LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "Destroying connection %s\n",
3251            GCC_2s (c->c));
3252       GCC_destroy (c->c);
3253     }
3254     else
3255     {
3256       GNUNET_break (0);
3257     }
3258   }
3259 }
3260
3261
3262 /**
3263  * Add a connection to a tunnel.
3264  *
3265  * @param t Tunnel.
3266  * @param c Connection.
3267  */
3268 void
3269 GCT_add_connection (struct CadetTunnel *t, struct CadetConnection *c)
3270 {
3271   struct CadetTConnection *aux;
3272
3273   GNUNET_assert (NULL != c);
3274
3275   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "add connection %s\n", GCC_2s (c));
3276   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, " to tunnel %s\n", GCT_2s (t));
3277   for (aux = t->connection_head; aux != NULL; aux = aux->next)
3278     if (aux->c == c)
3279       return;
3280
3281   aux = GNUNET_new (struct CadetTConnection);
3282   aux->c = c;
3283   aux->created = GNUNET_TIME_absolute_get ();
3284
3285   GNUNET_CONTAINER_DLL_insert (t->connection_head, t->connection_tail, aux);
3286
3287   if (CADET_TUNNEL_SEARCHING == t->cstate)
3288     GCT_change_cstate (t, CADET_TUNNEL_WAITING);
3289
3290   if (NULL != t->trim_connections_task)
3291     t->trim_connections_task = GNUNET_SCHEDULER_add_now (&trim_connections, t);
3292 }
3293
3294
3295 /**
3296  * Remove a connection from a tunnel.
3297  *
3298  * @param t Tunnel.
3299  * @param c Connection.
3300  */
3301 void
3302 GCT_remove_connection (struct CadetTunnel *t,
3303                        struct CadetConnection *c)
3304 {
3305   struct CadetTConnection *aux;
3306   struct CadetTConnection *next;
3307   unsigned int conns;
3308
3309   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "Removing connection %s from tunnel %s\n",
3310        GCC_2s (c), GCT_2s (t));
3311   for (aux = t->connection_head; aux != NULL; aux = next)
3312   {
3313     next = aux->next;
3314     if (aux->c == c)
3315     {
3316       GNUNET_CONTAINER_DLL_remove (t->connection_head, t->connection_tail, aux);
3317       GNUNET_free (aux);
3318     }
3319   }
3320
3321   conns = GCT_count_connections (t);
3322   if (0 == conns
3323       && NULL == t->destroy_task
3324       && CADET_TUNNEL_SHUTDOWN != t->cstate
3325       && GNUNET_NO == shutting_down)
3326   {
3327     if (0 == GCT_count_any_connections (t))
3328       GCT_change_cstate (t, CADET_TUNNEL_SEARCHING);
3329     else
3330       GCT_change_cstate (t, CADET_TUNNEL_WAITING);
3331   }
3332
3333   /* Start new connections if needed */
3334   if (CONNECTIONS_PER_TUNNEL > conns
3335       && NULL == t->destroy_task
3336       && CADET_TUNNEL_SHUTDOWN != t->cstate
3337       && GNUNET_NO == shutting_down)
3338   {
3339     LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "  too few connections, getting new ones\n");
3340     GCP_connect (t->peer); /* Will change cstate to WAITING when possible */
3341     return;
3342   }
3343
3344   /* If not marked as ready, no change is needed */
3345   if (CADET_TUNNEL_READY != t->cstate)
3346     return;
3347
3348   /* Check if any connection is ready to maintain cstate */
3349   for (aux = t->connection_head; aux != NULL; aux = aux->next)
3350     if (CADET_CONNECTION_READY == GCC_get_state (aux->c))
3351       return;
3352 }
3353
3354
3355 /**
3356  * Add a channel to a tunnel.
3357  *
3358  * @param t Tunnel.
3359  * @param ch Channel.
3360  */
3361 void
3362 GCT_add_channel (struct CadetTunnel *t, struct CadetChannel *ch)
3363 {
3364   struct CadetTChannel *aux;
3365
3366   GNUNET_assert (NULL != ch);
3367
3368   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "Adding channel %p to tunnel %p\n", ch, t);
3369
3370   for (aux = t->channel_head; aux != NULL; aux = aux->next)
3371   {
3372     LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "  already there %p\n", aux->ch);
3373     if (aux->ch == ch)
3374       return;
3375   }
3376
3377   aux = GNUNET_new (struct CadetTChannel);
3378   aux->ch = ch;
3379   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, " adding %p to %p\n", aux, t->channel_head);
3380   GNUNET_CONTAINER_DLL_insert_tail (t->channel_head, t->channel_tail, aux);
3381
3382   if (NULL != t->destroy_task)
3383   {
3384     GNUNET_SCHEDULER_cancel (t->destroy_task);
3385     t->destroy_task = NULL;
3386     LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, " undo destroy!\n");
3387   }
3388 }
3389
3390
3391 /**
3392  * Remove a channel from a tunnel.
3393  *
3394  * @param t Tunnel.
3395  * @param ch Channel.
3396  */
3397 void
3398 GCT_remove_channel (struct CadetTunnel *t, struct CadetChannel *ch)
3399 {
3400   struct CadetTChannel *aux;
3401
3402   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "Removing channel %p from tunnel %p\n", ch, t);
3403   for (aux = t->channel_head; aux != NULL; aux = aux->next)
3404   {
3405     if (aux->ch == ch)
3406     {
3407       LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, " found! %s\n", GCCH_2s (ch));
3408       GNUNET_CONTAINER_DLL_remove (t->channel_head, t->channel_tail, aux);
3409       GNUNET_free (aux);
3410       return;
3411     }
3412   }
3413 }
3414
3415
3416 /**
3417  * Search for a channel by global ID.
3418  *
3419  * @param t Tunnel containing the channel.
3420  * @param chid Public channel number.
3421  *
3422  * @return channel handler, NULL if doesn't exist
3423  */
3424 struct CadetChannel *
3425 GCT_get_channel (struct CadetTunnel *t, CADET_ChannelNumber chid)
3426 {
3427   struct CadetTChannel *iter;
3428
3429   if (NULL == t)
3430     return NULL;
3431
3432   for (iter = t->channel_head; NULL != iter; iter = iter->next)
3433   {
3434     if (GCCH_get_id (iter->ch) == chid)
3435       break;
3436   }
3437
3438   return NULL == iter ? NULL : iter->ch;
3439 }
3440
3441
3442 /**
3443  * @brief Destroy a tunnel and free all resources.
3444  *
3445  * Should only be called a while after the tunnel has been marked as destroyed,
3446  * in case there is a new channel added to the same peer shortly after marking
3447  * the tunnel. This way we avoid a new public key handshake.
3448  *
3449  * @param cls Closure (tunnel to destroy).
3450  * @param tc Task context.
3451  */
3452 static void
3453 delayed_destroy (void *cls, const struct GNUNET_SCHEDULER_TaskContext *tc)
3454 {
3455   struct CadetTunnel *t = cls;
3456   struct CadetTConnection *iter;
3457
3458   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "delayed destroying tunnel %p\n", t);
3459   if (0 != (GNUNET_SCHEDULER_REASON_SHUTDOWN & tc->reason))
3460   {
3461     LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_WARNING,
3462          "Not destroying tunnel, due to shutdown. "
3463          "Tunnel at %p should have been freed by GCT_shutdown\n", t);
3464     return;
3465   }
3466   t->destroy_task = NULL;
3467   t->cstate = CADET_TUNNEL_SHUTDOWN;
3468
3469   for (iter = t->connection_head; NULL != iter; iter = iter->next)
3470   {
3471     GCC_send_destroy (iter->c);
3472   }
3473   GCT_destroy (t);
3474 }
3475
3476
3477 /**
3478  * Tunnel is empty: destroy it.
3479  *
3480  * Notifies all connections about the destruction.
3481  *
3482  * @param t Tunnel to destroy.
3483  */
3484 void
3485 GCT_destroy_empty (struct CadetTunnel *t)
3486 {
3487   if (GNUNET_YES == shutting_down)
3488     return; /* Will be destroyed immediately anyway */
3489
3490   if (NULL != t->destroy_task)
3491   {
3492     LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_WARNING,
3493          "Tunnel %s is already scheduled for destruction. Tunnel debug dump:\n",
3494          GCT_2s (t));
3495     GCT_debug (t, GNUNET_ERROR_TYPE_WARNING);
3496     GNUNET_break (0);
3497     /* should never happen, tunnel can only become empty once, and the
3498      * task identifier should be NO_TASK (cleaned when the tunnel was created
3499      * or became un-empty)
3500      */
3501     return;
3502   }
3503
3504   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "Tunnel %s empty: scheduling destruction\n",
3505        GCT_2s (t));
3506
3507   // FIXME make delay a config option
3508   t->destroy_task = GNUNET_SCHEDULER_add_delayed (GNUNET_TIME_UNIT_MINUTES,
3509                                                   &delayed_destroy, t);
3510   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "Scheduled destroy of %p as %llu\n",
3511        t, t->destroy_task);
3512 }
3513
3514
3515 /**
3516  * Destroy tunnel if empty (no more channels).
3517  *
3518  * @param t Tunnel to destroy if empty.
3519  */
3520 void
3521 GCT_destroy_if_empty (struct CadetTunnel *t)
3522 {
3523   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "Tunnel %s destroy if empty\n", GCT_2s (t));
3524   if (0 < GCT_count_channels (t))
3525     return;
3526
3527   GCT_destroy_empty (t);
3528 }
3529
3530
3531 /**
3532  * Destroy the tunnel.
3533  *
3534  * This function does not generate any warning traffic to clients or peers.
3535  *
3536  * Tasks:
3537  * Cancel messages belonging to this tunnel queued to neighbors.
3538  * Free any allocated resources linked to the tunnel.
3539  *
3540  * @param t The tunnel to destroy.
3541  */
3542 void
3543 GCT_destroy (struct CadetTunnel *t)
3544 {
3545   struct CadetTConnection *iter_c;
3546   struct CadetTConnection *next_c;
3547   struct CadetTChannel *iter_ch;
3548   struct CadetTChannel *next_ch;
3549
3550   if (NULL == t)
3551     return;
3552
3553   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "destroying tunnel %s\n", GCP_2s (t->peer));
3554
3555   GNUNET_break (GNUNET_YES ==
3556                 GNUNET_CONTAINER_multipeermap_remove (tunnels,
3557                                                       GCP_get_id (t->peer), t));
3558
3559   for (iter_c = t->connection_head; NULL != iter_c; iter_c = next_c)
3560   {
3561     next_c = iter_c->next;
3562     GCC_destroy (iter_c->c);
3563   }
3564   for (iter_ch = t->channel_head; NULL != iter_ch; iter_ch = next_ch)
3565   {
3566     next_ch = iter_ch->next;
3567     GCCH_destroy (iter_ch->ch);
3568     /* Should only happen on shutdown, but it's ok. */
3569   }
3570
3571   if (NULL != t->destroy_task)
3572   {
3573     LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "cancelling dest: %llX\n", t->destroy_task);
3574     GNUNET_SCHEDULER_cancel (t->destroy_task);
3575     t->destroy_task = NULL;
3576   }
3577
3578   if (NULL != t->trim_connections_task)
3579   {
3580     LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "cancelling trim: %llX\n",
3581          t->trim_connections_task);
3582     GNUNET_SCHEDULER_cancel (t->trim_connections_task);
3583     t->trim_connections_task = NULL;
3584   }
3585
3586   GNUNET_STATISTICS_update (stats, "# tunnels", -1, GNUNET_NO);
3587   GCP_set_tunnel (t->peer, NULL);
3588
3589   if (NULL != t->rekey_task)
3590   {
3591     GNUNET_SCHEDULER_cancel (t->rekey_task);
3592     t->rekey_task = NULL;
3593   }
3594   if (NULL != t->kx_ctx)
3595   {
3596     if (NULL != t->kx_ctx->finish_task)
3597       GNUNET_SCHEDULER_cancel (t->kx_ctx->finish_task);
3598     GNUNET_free (t->kx_ctx);
3599   }
3600
3601   if (NULL != t->ax)
3602     destroy_ax (t);
3603
3604   GNUNET_free (t);
3605 }
3606
3607
3608 /**
3609  * @brief Use the given path for the tunnel.
3610  * Update the next and prev hops (and RCs).
3611  * (Re)start the path refresh in case the tunnel is locally owned.
3612  *
3613  * @param t Tunnel to update.
3614  * @param p Path to use.
3615  *
3616  * @return Connection created.
3617  */
3618 struct CadetConnection *
3619 GCT_use_path (struct CadetTunnel *t, struct CadetPeerPath *p)
3620 {
3621   struct CadetConnection *c;
3622   struct GNUNET_CADET_Hash cid;
3623   unsigned int own_pos;
3624
3625   if (NULL == t || NULL == p)
3626   {
3627     GNUNET_break (0);
3628     return NULL;
3629   }
3630
3631   if (CADET_TUNNEL_SHUTDOWN == t->cstate)
3632   {
3633     GNUNET_break (0);
3634     return NULL;
3635   }
3636
3637   for (own_pos = 0; own_pos < p->length; own_pos++)
3638   {
3639     if (p->peers[own_pos] == myid)
3640       break;
3641   }
3642   if (own_pos >= p->length)
3643   {
3644     GNUNET_break_op (0);
3645     return NULL;
3646   }
3647
3648   GNUNET_CRYPTO_random_block (GNUNET_CRYPTO_QUALITY_NONCE, &cid, sizeof (cid));
3649   c = GCC_new (&cid, t, p, own_pos);
3650   if (NULL == c)
3651   {
3652     /* Path was flawed */
3653     return NULL;
3654   }
3655   GCT_add_connection (t, c);
3656   return c;
3657 }
3658
3659
3660 /**
3661  * Count all created connections of a tunnel. Not necessarily ready connections!
3662  *
3663  * @param t Tunnel on which to count.
3664  *
3665  * @return Number of connections created, either being established or ready.
3666  */
3667 unsigned int
3668 GCT_count_any_connections (struct CadetTunnel *t)
3669 {
3670   struct CadetTConnection *iter;
3671   unsigned int count;
3672
3673   if (NULL == t)
3674     return 0;
3675
3676   for (count = 0, iter = t->connection_head; NULL != iter; iter = iter->next)
3677     count++;
3678
3679   return count;
3680 }
3681
3682
3683 /**
3684  * Count established (ready) connections of a tunnel.
3685  *
3686  * @param t Tunnel on which to count.
3687  *
3688  * @return Number of connections.
3689  */
3690 unsigned int
3691 GCT_count_connections (struct CadetTunnel *t)
3692 {
3693   struct CadetTConnection *iter;
3694   unsigned int count;
3695
3696   if (NULL == t)
3697     return 0;
3698
3699   for (count = 0, iter = t->connection_head; NULL != iter; iter = iter->next)
3700     if (CADET_CONNECTION_READY == GCC_get_state (iter->c))
3701       count++;
3702
3703   return count;
3704 }
3705
3706
3707 /**
3708  * Count channels of a tunnel.
3709  *
3710  * @param t Tunnel on which to count.
3711  *
3712  * @return Number of channels.
3713  */
3714 unsigned int
3715 GCT_count_channels (struct CadetTunnel *t)
3716 {
3717   struct CadetTChannel *iter;
3718   unsigned int count;
3719
3720   for (count = 0, iter = t->channel_head;
3721        NULL != iter;
3722        iter = iter->next, count++) /* skip */;
3723
3724   return count;
3725 }
3726
3727
3728 /**
3729  * Get the connectivity state of a tunnel.
3730  *
3731  * @param t Tunnel.
3732  *
3733  * @return Tunnel's connectivity state.
3734  */
3735 enum CadetTunnelCState
3736 GCT_get_cstate (struct CadetTunnel *t)
3737 {
3738   if (NULL == t)
3739   {
3740     GNUNET_assert (0);
3741     return (enum CadetTunnelCState) -1;
3742   }
3743   return t->cstate;
3744 }
3745
3746
3747 /**
3748  * Get the encryption state of a tunnel.
3749  *
3750  * @param t Tunnel.
3751  *
3752  * @return Tunnel's encryption state.
3753  */
3754 enum CadetTunnelEState
3755 GCT_get_estate (struct CadetTunnel *t)
3756 {
3757   if (NULL == t)
3758   {
3759     GNUNET_break (0);
3760     return (enum CadetTunnelEState) -1;
3761   }
3762   return t->estate;
3763 }
3764
3765 /**
3766  * Get the maximum buffer space for a tunnel towards a local client.
3767  *
3768  * @param t Tunnel.
3769  *
3770  * @return Biggest buffer space offered by any channel in the tunnel.
3771  */
3772 unsigned int
3773 GCT_get_channels_buffer (struct CadetTunnel *t)
3774 {
3775   struct CadetTChannel *iter;
3776   unsigned int buffer;
3777   unsigned int ch_buf;
3778
3779   if (NULL == t->channel_head)
3780   {
3781     /* Probably getting buffer for a channel create/handshake. */
3782     LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "  no channels, allow max\n");
3783     return 64;
3784   }
3785
3786   buffer = 0;
3787   for (iter = t->channel_head; NULL != iter; iter = iter->next)
3788   {
3789     ch_buf = get_channel_buffer (iter);
3790     if (ch_buf > buffer)
3791       buffer = ch_buf;
3792   }
3793   return buffer;
3794 }
3795
3796
3797 /**
3798  * Get the total buffer space for a tunnel for P2P traffic.
3799  *
3800  * @param t Tunnel.
3801  *
3802  * @return Buffer space offered by all connections in the tunnel.
3803  */
3804 unsigned int
3805 GCT_get_connections_buffer (struct CadetTunnel *t)
3806 {
3807   struct CadetTConnection *iter;
3808   unsigned int buffer;
3809
3810   if (GNUNET_NO == is_ready (t))
3811   {
3812     if (count_queued_data (t) > 3)
3813       return 0;
3814     else
3815       return 1;
3816   }
3817
3818   buffer = 0;
3819   for (iter = t->connection_head; NULL != iter; iter = iter->next)
3820   {
3821     if (GCC_get_state (iter->c) != CADET_CONNECTION_READY)
3822     {
3823       continue;
3824     }
3825     buffer += get_connection_buffer (iter);
3826   }
3827
3828   return buffer;
3829 }
3830
3831
3832 /**
3833  * Get the tunnel's destination.
3834  *
3835  * @param t Tunnel.
3836  *
3837  * @return ID of the destination peer.
3838  */
3839 const struct GNUNET_PeerIdentity *
3840 GCT_get_destination (struct CadetTunnel *t)
3841 {
3842   return GCP_get_id (t->peer);
3843 }
3844
3845
3846 /**
3847  * Get the tunnel's next free global channel ID.
3848  *
3849  * @param t Tunnel.
3850  *
3851  * @return GID of a channel free to use.
3852  */
3853 CADET_ChannelNumber
3854 GCT_get_next_chid (struct CadetTunnel *t)
3855 {
3856   CADET_ChannelNumber chid;
3857   CADET_ChannelNumber mask;
3858   int result;
3859
3860   /* Set bit 30 depending on the ID relationship. Bit 31 is always 0 for GID.
3861    * If our ID is bigger or loopback tunnel, start at 0, bit 30 = 0
3862    * If peer's ID is bigger, start at 0x4... bit 30 = 1
3863    */
3864   result = GNUNET_CRYPTO_cmp_peer_identity (&my_full_id, GCP_get_id (t->peer));
3865   if (0 > result)
3866     mask = 0x40000000;
3867   else
3868     mask = 0x0;
3869   t->next_chid |= mask;
3870
3871   while (NULL != GCT_get_channel (t, t->next_chid))
3872   {
3873     LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "Channel %u exists...\n", t->next_chid);
3874     t->next_chid = (t->next_chid + 1) & ~GNUNET_CADET_LOCAL_CHANNEL_ID_CLI;
3875     t->next_chid |= mask;
3876   }
3877   chid = t->next_chid;
3878   t->next_chid = (t->next_chid + 1) & ~GNUNET_CADET_LOCAL_CHANNEL_ID_CLI;
3879   t->next_chid |= mask;
3880
3881   return chid;
3882 }
3883
3884
3885 /**
3886  * Send ACK on one or more channels due to buffer in connections.
3887  *
3888  * @param t Channel which has some free buffer space.
3889  */
3890 void
3891 GCT_unchoke_channels (struct CadetTunnel *t)
3892 {
3893   struct CadetTChannel *iter;
3894   unsigned int buffer;
3895   unsigned int channels = GCT_count_channels (t);
3896   unsigned int choked_n;
3897   struct CadetChannel *choked[channels];
3898
3899   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "GCT_unchoke_channels on %s\n", GCT_2s (t));
3900   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, " head: %p\n", t->channel_head);
3901   if (NULL != t->channel_head)
3902     LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, " head ch: %p\n", t->channel_head->ch);
3903
3904   /* Get buffer space */
3905   buffer = GCT_get_connections_buffer (t);
3906   if (0 == buffer)
3907   {
3908     return;
3909   }
3910
3911   /* Count and remember choked channels */
3912   choked_n = 0;
3913   for (iter = t->channel_head; NULL != iter; iter = iter->next)
3914   {
3915     if (GNUNET_NO == get_channel_allowed (iter))
3916     {
3917       choked[choked_n++] = iter->ch;
3918     }
3919   }
3920
3921   /* Unchoke random channels */
3922   while (0 < buffer && 0 < choked_n)
3923   {
3924     unsigned int r = GNUNET_CRYPTO_random_u32 (GNUNET_CRYPTO_QUALITY_WEAK,
3925                                                choked_n);
3926     GCCH_allow_client (choked[r], GCCH_is_origin (choked[r], GNUNET_YES));
3927     choked_n--;
3928     buffer--;
3929     choked[r] = choked[choked_n];
3930   }
3931 }
3932
3933
3934 /**
3935  * Send ACK on one or more connections due to buffer space to the client.
3936  *
3937  * Iterates all connections of the tunnel and sends ACKs appropriately.
3938  *
3939  * @param t Tunnel.
3940  */
3941 void
3942 GCT_send_connection_acks (struct CadetTunnel *t)
3943 {
3944   struct CadetTConnection *iter;
3945   uint32_t allowed;
3946   uint32_t to_allow;
3947   uint32_t allow_per_connection;
3948   unsigned int cs;
3949   unsigned int buffer;
3950
3951   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "Tunnel send connection ACKs on %s\n",
3952        GCT_2s (t));
3953
3954   if (NULL == t)
3955   {
3956     GNUNET_break (0);
3957     return;
3958   }
3959
3960   if (CADET_TUNNEL_READY != t->cstate)
3961     return;
3962
3963   buffer = GCT_get_channels_buffer (t);
3964   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "  buffer %u\n", buffer);
3965
3966   /* Count connections, how many messages are already allowed */
3967   cs = GCT_count_connections (t);
3968   for (allowed = 0, iter = t->connection_head; NULL != iter; iter = iter->next)
3969   {
3970     allowed += get_connection_allowed (iter);
3971   }
3972   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "  allowed %u\n", allowed);
3973
3974   /* Make sure there is no overflow */
3975   if (allowed > buffer)
3976     return;
3977
3978   /* Authorize connections to send more data */
3979   to_allow = buffer - allowed;
3980
3981   for (iter = t->connection_head;
3982        NULL != iter && to_allow > 0;
3983        iter = iter->next)
3984   {
3985     if (CADET_CONNECTION_READY != GCC_get_state (iter->c)
3986         || get_connection_allowed (iter) > 64 / 3)
3987     {
3988       continue;
3989     }
3990     allow_per_connection = to_allow/cs;
3991     to_allow -= allow_per_connection;
3992     cs--;
3993     GCC_allow (iter->c, allow_per_connection,
3994                GCC_is_origin (iter->c, GNUNET_NO));
3995   }
3996
3997   if (0 != to_allow)
3998   {
3999     /* Since we don't allow if it's allowed to send 64/3, this can happen. */
4000     LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "  reminding to_allow: %u\n", to_allow);
4001   }
4002 }
4003
4004
4005 /**
4006  * Cancel a previously sent message while it's in the queue.
4007  *
4008  * ONLY can be called before the continuation given to the send function
4009  * is called. Once the continuation is called, the message is no longer in the
4010  * queue.
4011  *
4012  * @param q Handle to the queue.
4013  */
4014 void
4015 GCT_cancel (struct CadetTunnelQueue *q)
4016 {
4017   if (NULL != q->cq)
4018   {
4019     GCC_cancel (q->cq);
4020     /* tun_message_sent() will be called and free q */
4021   }
4022   else if (NULL != q->tqd)
4023   {
4024     unqueue_data (q->tqd);
4025     q->tqd = NULL;
4026     if (NULL != q->cont)
4027       q->cont (q->cont_cls, NULL, q, 0, 0);
4028     GNUNET_free (q);
4029   }
4030   else
4031   {
4032     GNUNET_break (0);
4033   }
4034 }
4035
4036
4037 /**
4038  * Sends an already built message on a tunnel, encrypting it and
4039  * choosing the best connection if not provided.
4040  *
4041  * @param message Message to send. Function modifies it.
4042  * @param t Tunnel on which this message is transmitted.
4043  * @param c Connection to use (autoselect if NULL).
4044  * @param force Force the tunnel to take the message (buffer overfill).
4045  * @param cont Continuation to call once message is really sent.
4046  * @param cont_cls Closure for @c cont.
4047  *
4048  * @return Handle to cancel message. NULL if @c cont is NULL.
4049  */
4050 struct CadetTunnelQueue *
4051 GCT_send_prebuilt_message (const struct GNUNET_MessageHeader *message,
4052                            struct CadetTunnel *t, struct CadetConnection *c,
4053                            int force, GCT_sent cont, void *cont_cls)
4054 {
4055   return send_prebuilt_message (message, t, c, force, cont, cont_cls, NULL);
4056 }
4057
4058
4059 /**
4060  * Send an Axolotl KX message.
4061  *
4062  * @param t Tunnel on which to send it.
4063  */
4064 void
4065 GCT_send_ax_kx (struct CadetTunnel *t)
4066 {
4067   struct GNUNET_CADET_AX_KX msg;
4068
4069   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_INFO, "===> AX_KX for %s\n", GCT_2s (t));
4070
4071   msg.header.size = htons (sizeof (msg));
4072   msg.header.type = htons (GNUNET_MESSAGE_TYPE_CADET_AX_KX);
4073   msg.permanent_key = ax_identity.permanent_key;
4074   msg.purpose = ax_identity.purpose;
4075   msg.signature = ax_identity.signature;
4076   GNUNET_CRYPTO_ecdhe_key_get_public (t->ax->kx_0, &msg.ephemeral_key);
4077   GNUNET_CRYPTO_ecdhe_key_get_public (t->ax->DHRs, &msg.ratchet_key);
4078
4079   t->ephm_h = send_kx (t, &msg.header);
4080   GCT_change_estate (t, CADET_TUNNEL_KEY_SENT);
4081 }
4082
4083
4084 /**
4085  * Sends an already built and encrypted message on a tunnel, choosing the best
4086  * connection. Useful for re-queueing messages queued on a destroyed connection.
4087  *
4088  * @param message Message to send. Function modifies it.
4089  * @param t Tunnel on which this message is transmitted.
4090  */
4091 void
4092 GCT_resend_message (const struct GNUNET_MessageHeader *message,
4093                     struct CadetTunnel *t)
4094 {
4095   struct CadetConnection *c;
4096   int fwd;
4097
4098   c = tunnel_get_connection (t);
4099   if (NULL == c)
4100   {
4101     /* TODO queue in tunnel, marked as encrypted */
4102     LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "No connection available, dropping.\n");
4103     return;
4104   }
4105   fwd = GCC_is_origin (c, GNUNET_YES);
4106   GNUNET_break (NULL == GCC_send_prebuilt_message (message, 0, 0, c, fwd,
4107                                                    GNUNET_YES, NULL, NULL));
4108 }
4109
4110
4111 /**
4112  * Is the tunnel directed towards the local peer?
4113  *
4114  * @param t Tunnel.
4115  *
4116  * @return #GNUNET_YES if it is loopback.
4117  */
4118 int
4119 GCT_is_loopback (const struct CadetTunnel *t)
4120 {
4121   return (myid == GCP_get_short_id (t->peer));
4122 }
4123
4124
4125 /**
4126  * Is the tunnel this path already?
4127  *
4128  * @param t Tunnel.
4129  * @param p Path.
4130  *
4131  * @return #GNUNET_YES a connection uses this path.
4132  */
4133 int
4134 GCT_is_path_used (const struct CadetTunnel *t, const struct CadetPeerPath *p)
4135 {
4136   struct CadetTConnection *iter;
4137
4138   for (iter = t->connection_head; NULL != iter; iter = iter->next)
4139     if (path_equivalent (GCC_get_path (iter->c), p))
4140       return GNUNET_YES;
4141
4142   return GNUNET_NO;
4143 }
4144
4145
4146 /**
4147  * Get a cost of a path for a tunnel considering existing connections.
4148  *
4149  * @param t Tunnel.
4150  * @param path Candidate path.
4151  *
4152  * @return Cost of the path (path length + number of overlapping nodes)
4153  */
4154 unsigned int
4155 GCT_get_path_cost (const struct CadetTunnel *t,
4156                    const struct CadetPeerPath *path)
4157 {
4158   struct CadetTConnection *iter;
4159   const struct CadetPeerPath *aux;
4160   unsigned int overlap;
4161   unsigned int i;
4162   unsigned int j;
4163
4164   if (NULL == path)
4165     return 0;
4166
4167   overlap = 0;
4168   GNUNET_assert (NULL != t);
4169
4170   for (i = 0; i < path->length; i++)
4171   {
4172     for (iter = t->connection_head; NULL != iter; iter = iter->next)
4173     {
4174       aux = GCC_get_path (iter->c);
4175       if (NULL == aux)
4176         continue;
4177
4178       for (j = 0; j < aux->length; j++)
4179       {
4180         if (path->peers[i] == aux->peers[j])
4181         {
4182           overlap++;
4183           break;
4184         }
4185       }
4186     }
4187   }
4188   return path->length + overlap;
4189 }
4190
4191
4192 /**
4193  * Get the static string for the peer this tunnel is directed.
4194  *
4195  * @param t Tunnel.
4196  *
4197  * @return Static string the destination peer's ID.
4198  */
4199 const char *
4200 GCT_2s (const struct CadetTunnel *t)
4201 {
4202   if (NULL == t)
4203     return "(NULL)";
4204
4205   return GCP_2s (t->peer);
4206 }
4207
4208
4209 /******************************************************************************/
4210 /*****************************    INFO/DEBUG    *******************************/
4211 /******************************************************************************/
4212
4213 static void
4214 ax_debug (const struct CadetTunnelAxolotl *ax, enum GNUNET_ErrorType level)
4215 {
4216   struct GNUNET_CRYPTO_EcdhePublicKey pub;
4217   struct CadetTunnelSkippedKey *iter;
4218
4219
4220   LOG2 (level, "TTT  RK\t %s\n",
4221         GNUNET_h2s ((struct GNUNET_HashCode *) &ax->RK));
4222
4223   LOG2 (level, "TTT  HKs\t %s\n",
4224         GNUNET_h2s ((struct GNUNET_HashCode *) &ax->HKs));
4225   LOG2 (level, "TTT  HKr\t %s\n",
4226         GNUNET_h2s ((struct GNUNET_HashCode *) &ax->HKr));
4227   LOG2 (level, "TTT  NHKs\t %s\n",
4228         GNUNET_h2s ((struct GNUNET_HashCode *) &ax->NHKs));
4229   LOG2 (level, "TTT  NHKr\t %s\n",
4230         GNUNET_h2s ((struct GNUNET_HashCode *) &ax->NHKr));
4231
4232   LOG2 (level, "TTT  CKs\t %s\n",
4233         GNUNET_h2s ((struct GNUNET_HashCode *) &ax->CKs));
4234   LOG2 (level, "TTT  CKr\t %s\n",
4235         GNUNET_h2s ((struct GNUNET_HashCode *) &ax->CKr));
4236
4237   GNUNET_CRYPTO_ecdhe_key_get_public (ax_key, &pub);
4238   LOG2 (level, "TTT  DHIs\t %s\n",
4239         GNUNET_h2s ((struct GNUNET_HashCode *) &pub));
4240   LOG2 (level, "TTT  DHIr\t %s\n",
4241         GNUNET_h2s ((struct GNUNET_HashCode *) &ax->DHIr));
4242   GNUNET_CRYPTO_ecdhe_key_get_public (ax->DHRs, &pub);
4243   LOG2 (level, "TTT  DHRs\t %s\n",
4244         GNUNET_h2s ((struct GNUNET_HashCode *) &pub));
4245   LOG2 (level, "TTT  DHRr\t %s\n",
4246         GNUNET_h2s ((struct GNUNET_HashCode *) &ax->DHRr));
4247
4248   LOG2 (level, "TTT  Nr\t %u\tNs\t%u\n", ax->Nr, ax->Ns);
4249   LOG2 (level, "TTT  PNs\t %u\tSkipped\t%u\n", ax->PNs, ax->skipped);
4250   LOG2 (level, "TTT  Ratchet\t%u\n", ax->ratchet_flag);
4251
4252   for (iter = ax->skipped_head; NULL != iter; iter = iter->next)
4253   {
4254     LOG2 (level, "TTT    HK\t %s\n",
4255           GNUNET_h2s ((struct GNUNET_HashCode *) &iter->HK));
4256     LOG2 (level, "TTT    MK\t %s\n",
4257           GNUNET_h2s ((struct GNUNET_HashCode *) &iter->MK));
4258   }
4259 }
4260
4261 /**
4262  * Log all possible info about the tunnel state.
4263  *
4264  * @param t Tunnel to debug.
4265  * @param level Debug level to use.
4266  */
4267 void
4268 GCT_debug (const struct CadetTunnel *t, enum GNUNET_ErrorType level)
4269 {
4270   struct CadetTChannel *iterch;
4271   struct CadetTConnection *iterc;
4272   int do_log;
4273
4274   do_log = GNUNET_get_log_call_status (level & (~GNUNET_ERROR_TYPE_BULK),
4275                                        "cadet-tun",
4276                                        __FILE__, __FUNCTION__, __LINE__);
4277   if (0 == do_log)
4278     return;
4279
4280   LOG2 (level, "TTT DEBUG TUNNEL TOWARDS %s\n", GCT_2s (t));
4281   LOG2 (level, "TTT  cstate %s, estate %s\n",
4282        cstate2s (t->cstate), estate2s (t->estate));
4283   LOG2 (level, "TTT  kx_ctx %p, rekey_task %u, finish task %u\n",
4284         t->kx_ctx, t->rekey_task, t->kx_ctx ? t->kx_ctx->finish_task : 0);
4285 #if DUMP_KEYS_TO_STDERR
4286   if (CADET_Axolotl == t->enc_type)
4287   {
4288     ax_debug (t->ax, level);
4289   }
4290   else
4291   {
4292     LOG2 (level, "TTT  my EPHM\t %s\n",
4293           GNUNET_h2s ((struct GNUNET_HashCode *) &otr_kx_msg.ephemeral_key));
4294     LOG2 (level, "TTT  peers EPHM:\t %s\n",
4295           GNUNET_h2s ((struct GNUNET_HashCode *) &t->peers_ephemeral_key));
4296     LOG2 (level, "TTT  ENC key:\t %s\n",
4297           GNUNET_h2s ((struct GNUNET_HashCode *) &t->e_key));
4298     LOG2 (level, "TTT  DEC key:\t %s\n",
4299           GNUNET_h2s ((struct GNUNET_HashCode *) &t->d_key));
4300     if (t->kx_ctx)
4301     {
4302       LOG2 (level, "TTT  OLD ENC key:\t %s\n",
4303             GNUNET_h2s ((struct GNUNET_HashCode *) &t->kx_ctx->e_key_old));
4304       LOG2 (level, "TTT  OLD DEC key:\t %s\n",
4305             GNUNET_h2s ((struct GNUNET_HashCode *) &t->kx_ctx->d_key_old));
4306     }
4307   }
4308 #endif
4309   LOG2 (level, "TTT  tq_head %p, tq_tail %p\n", t->tq_head, t->tq_tail);
4310   LOG2 (level, "TTT  destroy %u\n", t->destroy_task);
4311
4312   LOG2 (level, "TTT  channels:\n");
4313   for (iterch = t->channel_head; NULL != iterch; iterch = iterch->next)
4314   {
4315     LOG2 (level, "TTT  - %s\n", GCCH_2s (iterch->ch));
4316   }
4317
4318   LOG2 (level, "TTT  connections:\n");
4319   for (iterc = t->connection_head; NULL != iterc; iterc = iterc->next)
4320   {
4321     GCC_debug (iterc->c, level);
4322   }
4323
4324   LOG2 (level, "TTT DEBUG TUNNEL END\n");
4325 }
4326
4327
4328 /**
4329  * Iterate all tunnels.
4330  *
4331  * @param iter Iterator.
4332  * @param cls Closure for @c iter.
4333  */
4334 void
4335 GCT_iterate_all (GNUNET_CONTAINER_PeerMapIterator iter, void *cls)
4336 {
4337   GNUNET_CONTAINER_multipeermap_iterate (tunnels, iter, cls);
4338 }
4339
4340
4341 /**
4342  * Count all tunnels.
4343  *
4344  * @return Number of tunnels to remote peers kept by this peer.
4345  */
4346 unsigned int
4347 GCT_count_all (void)
4348 {
4349   return GNUNET_CONTAINER_multipeermap_size (tunnels);
4350 }
4351
4352
4353 /**
4354  * Iterate all connections of a tunnel.
4355  *
4356  * @param t Tunnel whose connections to iterate.
4357  * @param iter Iterator.
4358  * @param cls Closure for @c iter.
4359  */
4360 void
4361 GCT_iterate_connections (struct CadetTunnel *t, GCT_conn_iter iter, void *cls)
4362 {
4363   struct CadetTConnection *ct;
4364
4365   for (ct = t->connection_head; NULL != ct; ct = ct->next)
4366     iter (cls, ct->c);
4367 }
4368
4369
4370 /**
4371  * Iterate all channels of a tunnel.
4372  *
4373  * @param t Tunnel whose channels to iterate.
4374  * @param iter Iterator.
4375  * @param cls Closure for @c iter.
4376  */
4377 void
4378 GCT_iterate_channels (struct CadetTunnel *t, GCT_chan_iter iter, void *cls)
4379 {
4380   struct CadetTChannel *cht;
4381
4382   for (cht = t->channel_head; NULL != cht; cht = cht->next)
4383     iter (cls, cht->ch);
4384 }