src/cadet/gnunet-service-cadet_tunnel.c

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