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     send_ephemeral (t);
1816     send_ping (t);
1817     return;
1818   }
1819
1820   send_pong (t, res.nonce);
1821 }
1822
1823
1824 /**
1825  * @brief Finish the Key eXchange and destroy the old keys.
1826  *
1827  * @param cls Closure (Tunnel for which to finish the KX).
1828  * @param tc Task context.
1829  */
1830 static void
1831 finish_kx (void *cls, const struct GNUNET_SCHEDULER_TaskContext *tc)
1832 {
1833   struct CadetTunnel *t = cls;
1834
1835   if (0 != (tc->reason & GNUNET_SCHEDULER_REASON_SHUTDOWN))
1836     return;
1837
1838   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_INFO, "finish KX for %s\n", GCT_2s (t));
1839
1840   GNUNET_free (t->kx_ctx);
1841   t->kx_ctx = NULL;
1842 }
1843
1844
1845 /**
1846  * Peer has answer to our challenge.
1847  * If answer is successful, consider the key exchange finished and clean
1848  * up all related state.
1849  *
1850  * @param t Tunnel this message came on.
1851  * @param msg Key eXchange Pong message.
1852  */
1853 static void
1854 handle_pong (struct CadetTunnel *t,
1855              const struct GNUNET_CADET_KX_Pong *msg)
1856 {
1857   uint32_t challenge;
1858
1859   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_INFO, "<=== PONG for %s\n", GCT_2s (t));
1860   if (GNUNET_SCHEDULER_NO_TASK == t->rekey_task)
1861   {
1862     GNUNET_STATISTICS_update (stats, "# duplicate PONG messages", 1, GNUNET_NO);
1863     return;
1864   }
1865   t_decrypt (t, &challenge, &msg->nonce, sizeof (uint32_t), msg->iv);
1866
1867   if (challenge != t->kx_ctx->challenge)
1868   {
1869     LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_WARNING, "Wrong PONG challenge on %s\n", GCT_2s (t));
1870     LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "PONG: %u (e: %u). Expected: %u.\n",
1871          challenge, msg->nonce, t->kx_ctx->challenge);
1872     send_ephemeral (t);
1873     send_ping (t);
1874     return;
1875   }
1876   GNUNET_SCHEDULER_cancel (t->rekey_task);
1877   t->rekey_task = GNUNET_SCHEDULER_NO_TASK;
1878
1879   /* Don't free the old keys right away, but after a delay.
1880    * Rationale: the KX could have happened over a very fast connection,
1881    * with payload traffic still signed with the old key stuck in a slower
1882    * connection.
1883    * Don't keep the keys longer than 1/4 the rekey period, and no longer than
1884    * one minute.
1885    */
1886   if (GNUNET_SCHEDULER_NO_TASK == t->kx_ctx->finish_task)
1887   {
1888     struct GNUNET_TIME_Relative delay;
1889
1890     delay = GNUNET_TIME_relative_divide (rekey_period, 4);
1891     delay = GNUNET_TIME_relative_min (delay, GNUNET_TIME_UNIT_MINUTES);
1892     t->kx_ctx->finish_task = GNUNET_SCHEDULER_add_delayed (delay, finish_kx, t);
1893   }
1894   GCT_change_estate (t, CADET_TUNNEL_KEY_OK);
1895 }
1896
1897
1898 /**
1899  * Demultiplex by message type and call appropriate handler for a message
1900  * towards a channel of a local tunnel.
1901  *
1902  * @param t Tunnel this message came on.
1903  * @param msgh Message header.
1904  * @param fwd Is this message fwd? This only is meaningful in loopback channels.
1905  *            #GNUNET_YES if message is FWD on the respective channel (loopback)
1906  *            #GNUNET_NO if message is BCK on the respective channel (loopback)
1907  *            #GNUNET_SYSERR if message on a one-ended channel (remote)
1908  */
1909 static void
1910 handle_decrypted (struct CadetTunnel *t,
1911                   const struct GNUNET_MessageHeader *msgh,
1912                   int fwd)
1913 {
1914   uint16_t type;
1915
1916   type = ntohs (msgh->type);
1917   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_INFO, "<=== %s on %s\n", GC_m2s (type), GCT_2s (t));
1918
1919   switch (type)
1920   {
1921     case GNUNET_MESSAGE_TYPE_CADET_KEEPALIVE:
1922       /* Do nothing, connection aleady got updated. */
1923       GNUNET_STATISTICS_update (stats, "# keepalives received", 1, GNUNET_NO);
1924       break;
1925
1926     case GNUNET_MESSAGE_TYPE_CADET_DATA:
1927       /* Don't send hop ACK, wait for client to ACK */
1928       handle_data (t, (struct GNUNET_CADET_Data *) msgh, fwd);
1929       break;
1930
1931     case GNUNET_MESSAGE_TYPE_CADET_DATA_ACK:
1932       handle_data_ack (t, (struct GNUNET_CADET_DataACK *) msgh, fwd);
1933       break;
1934
1935     case GNUNET_MESSAGE_TYPE_CADET_CHANNEL_CREATE:
1936       handle_ch_create (t,
1937                         (struct GNUNET_CADET_ChannelCreate *) msgh);
1938       break;
1939
1940     case GNUNET_MESSAGE_TYPE_CADET_CHANNEL_NACK:
1941       handle_ch_nack (t,
1942                       (struct GNUNET_CADET_ChannelManage *) msgh);
1943       break;
1944
1945     case GNUNET_MESSAGE_TYPE_CADET_CHANNEL_ACK:
1946       handle_ch_ack (t,
1947                      (struct GNUNET_CADET_ChannelManage *) msgh,
1948                      fwd);
1949       break;
1950
1951     case GNUNET_MESSAGE_TYPE_CADET_CHANNEL_DESTROY:
1952       handle_ch_destroy (t,
1953                          (struct GNUNET_CADET_ChannelManage *) msgh,
1954                          fwd);
1955       break;
1956
1957     default:
1958       GNUNET_break_op (0);
1959       LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_WARNING,
1960            "end-to-end message not known (%u)\n",
1961            ntohs (msgh->type));
1962       GCT_debug (t, GNUNET_ERROR_TYPE_WARNING);
1963   }
1964 }
1965
1966 /******************************************************************************/
1967 /********************************    API    ***********************************/
1968 /******************************************************************************/
1969
1970 /**
1971  * Decrypt and demultiplex by message type. Call appropriate handler
1972  * for every message.
1973  *
1974  * @param t Tunnel this message came on.
1975  * @param msg Encrypted message.
1976  */
1977 void
1978 GCT_handle_encrypted (struct CadetTunnel *t,
1979                       const struct GNUNET_CADET_Encrypted *msg)
1980 {
1981   size_t size = ntohs (msg->header.size);
1982   size_t payload_size = size - sizeof (struct GNUNET_CADET_Encrypted);
1983   int decrypted_size;
1984   char cbuf [payload_size];
1985   struct GNUNET_MessageHeader *msgh;
1986   unsigned int off;
1987
1988   decrypted_size = t_decrypt_and_validate (t, cbuf, &msg[1], payload_size,
1989                                            msg->iv, &msg->hmac);
1990
1991   if (-1 == decrypted_size)
1992   {
1993     GNUNET_break_op (0);
1994     return;
1995   }
1996
1997   off = 0;
1998   while (off < decrypted_size)
1999   {
2000     uint16_t msize;
2001
2002     msgh = (struct GNUNET_MessageHeader *) &cbuf[off];
2003     msize = ntohs (msgh->size);
2004     if (msize < sizeof (struct GNUNET_MessageHeader))
2005     {
2006       GNUNET_break_op (0);
2007       return;
2008     }
2009     handle_decrypted (t, msgh, GNUNET_SYSERR);
2010     off += msize;
2011   }
2012 }
2013
2014
2015 /**
2016  * Demultiplex an encapsulated KX message by message type.
2017  *
2018  * @param t Tunnel on which the message came.
2019  * @param message Payload of KX message.
2020  */
2021 void
2022 GCT_handle_kx (struct CadetTunnel *t,
2023                const struct GNUNET_MessageHeader *message)
2024 {
2025   uint16_t type;
2026
2027   type = ntohs (message->type);
2028   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "kx message received\n", type);
2029   switch (type)
2030   {
2031     case GNUNET_MESSAGE_TYPE_CADET_KX_EPHEMERAL:
2032       handle_ephemeral (t, (struct GNUNET_CADET_KX_Ephemeral *) message);
2033       break;
2034
2035     case GNUNET_MESSAGE_TYPE_CADET_KX_PING:
2036       handle_ping (t, (struct GNUNET_CADET_KX_Ping *) message);
2037       break;
2038
2039     case GNUNET_MESSAGE_TYPE_CADET_KX_PONG:
2040       handle_pong (t, (struct GNUNET_CADET_KX_Pong *) message);
2041       break;
2042
2043     default:
2044       GNUNET_break_op (0);
2045       LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "kx message not known (%u)\n", type);
2046   }
2047 }
2048
2049
2050 /**
2051  * Initialize the tunnel subsystem.
2052  *
2053  * @param c Configuration handle.
2054  * @param key ECC private key, to derive all other keys and do crypto.
2055  */
2056 void
2057 GCT_init (const struct GNUNET_CONFIGURATION_Handle *c,
2058           const struct GNUNET_CRYPTO_EddsaPrivateKey *key)
2059 {
2060   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "init\n");
2061   if (GNUNET_OK !=
2062       GNUNET_CONFIGURATION_get_value_number (c, "CADET", "DEFAULT_TTL",
2063                                              &default_ttl))
2064   {
2065     GNUNET_log_config_invalid (GNUNET_ERROR_TYPE_WARNING,
2066                                "CADET", "DEFAULT_TTL", "USING DEFAULT");
2067     default_ttl = 64;
2068   }
2069   if (GNUNET_OK !=
2070       GNUNET_CONFIGURATION_get_value_time (c, "CADET", "REKEY_PERIOD",
2071                                            &rekey_period))
2072   {
2073     rekey_period = GNUNET_TIME_UNIT_DAYS;
2074   }
2075
2076   my_private_key = key;
2077   kx_msg.header.size = htons (sizeof (kx_msg));
2078   kx_msg.header.type = htons (GNUNET_MESSAGE_TYPE_CADET_KX_EPHEMERAL);
2079   kx_msg.purpose.purpose = htonl (GNUNET_SIGNATURE_PURPOSE_CADET_KX);
2080   kx_msg.purpose.size = htonl (ephemeral_purpose_size ());
2081   kx_msg.origin_identity = my_full_id;
2082   rekey_task = GNUNET_SCHEDULER_add_now (&rekey, NULL);
2083
2084   tunnels = GNUNET_CONTAINER_multipeermap_create (128, GNUNET_YES);
2085 }
2086
2087
2088 /**
2089  * Shut down the tunnel subsystem.
2090  */
2091 void
2092 GCT_shutdown (void)
2093 {
2094   if (GNUNET_SCHEDULER_NO_TASK != rekey_task)
2095   {
2096     GNUNET_SCHEDULER_cancel (rekey_task);
2097     rekey_task = GNUNET_SCHEDULER_NO_TASK;
2098   }
2099   GNUNET_CONTAINER_multipeermap_iterate (tunnels, &destroy_iterator, NULL);
2100   GNUNET_CONTAINER_multipeermap_destroy (tunnels);
2101 }
2102
2103
2104 /**
2105  * Create a tunnel.
2106  *
2107  * @param destination Peer this tunnel is towards.
2108  */
2109 struct CadetTunnel *
2110 GCT_new (struct CadetPeer *destination)
2111 {
2112   struct CadetTunnel *t;
2113
2114   t = GNUNET_new (struct CadetTunnel);
2115   t->next_chid = 0;
2116   t->peer = destination;
2117
2118   if (GNUNET_OK !=
2119       GNUNET_CONTAINER_multipeermap_put (tunnels, GCP_get_id (destination), t,
2120                                          GNUNET_CONTAINER_MULTIHASHMAPOPTION_UNIQUE_FAST))
2121   {
2122     GNUNET_break (0);
2123     GNUNET_free (t);
2124     return NULL;
2125   }
2126   return t;
2127 }
2128
2129
2130 /**
2131  * Change the tunnel's connection state.
2132  *
2133  * @param t Tunnel whose connection state to change.
2134  * @param cstate New connection state.
2135  */
2136 void
2137 GCT_change_cstate (struct CadetTunnel* t, enum CadetTunnelCState cstate)
2138 {
2139   if (NULL == t)
2140     return;
2141   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "Tunnel %s cstate %s => %s\n",
2142        GCP_2s (t->peer), cstate2s (t->cstate), cstate2s (cstate));
2143   if (myid != GCP_get_short_id (t->peer) &&
2144       CADET_TUNNEL_READY != t->cstate &&
2145       CADET_TUNNEL_READY == cstate)
2146   {
2147     t->cstate = cstate;
2148     if (CADET_TUNNEL_KEY_OK == t->estate)
2149     {
2150       LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "  cstate triggered send queued data\n");
2151       send_queued_data (t);
2152     }
2153     else if (CADET_TUNNEL_KEY_UNINITIALIZED == t->estate)
2154     {
2155       LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "  cstate triggered rekey\n");
2156       rekey_tunnel (t, NULL);
2157     }
2158   }
2159   t->cstate = cstate;
2160
2161   if (CADET_TUNNEL_READY == cstate
2162       && CONNECTIONS_PER_TUNNEL <= GCT_count_connections (t))
2163   {
2164     LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "  cstate triggered stop dht\n");
2165     GCP_stop_search (t->peer);
2166   }
2167 }
2168
2169 /**
2170  * Change the tunnel encryption state.
2171  *
2172  * @param t Tunnel whose encryption state to change.
2173  * @param state New encryption state.
2174  */
2175 void
2176 GCT_change_estate (struct CadetTunnel* t, enum CadetTunnelEState state)
2177 {
2178   if (NULL == t)
2179     return;
2180   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG,
2181        "Tunnel %s estate was %s\n",
2182        GCP_2s (t->peer), estate2s (t->estate));
2183   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG,
2184        "Tunnel %s estate is now %s\n",
2185        GCP_2s (t->peer), estate2s (state));
2186   if (myid != GCP_get_short_id (t->peer) &&
2187       CADET_TUNNEL_KEY_OK != t->estate && CADET_TUNNEL_KEY_OK == state)
2188   {
2189     t->estate = state;
2190     send_queued_data (t);
2191     return;
2192   }
2193   t->estate = state;
2194 }
2195
2196
2197 /**
2198  * @brief Check if tunnel has too many connections, and remove one if necessary.
2199  *
2200  * Currently this means the newest connection, unless it is a direct one.
2201  * Implemented as a task to avoid freeing a connection that is in the middle
2202  * of being created/processed.
2203  *
2204  * @param cls Closure (Tunnel to check).
2205  * @param tc Task context.
2206  */
2207 static void
2208 trim_connections (void *cls, const struct GNUNET_SCHEDULER_TaskContext *tc)
2209 {
2210   struct CadetTunnel *t = cls;
2211
2212   if (0 != (tc->reason & GNUNET_SCHEDULER_REASON_SHUTDOWN))
2213     return;
2214
2215   if (GCT_count_connections (t) > 2 * CONNECTIONS_PER_TUNNEL)
2216   {
2217     struct CadetTConnection *iter;
2218     struct CadetTConnection *c;
2219
2220     for (c = iter = t->connection_head; NULL != iter; iter = iter->next)
2221     {
2222       if ((NULL == c || iter->created.abs_value_us > c->created.abs_value_us)
2223           && GNUNET_NO == GCC_is_direct (iter->c))
2224       {
2225         c = iter;
2226       }
2227     }
2228     if (NULL != c)
2229     {
2230       LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "Too many connections on tunnel %s\n",
2231            GCT_2s (t));
2232       LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "Destroying connection %s\n",
2233            GCC_2s (c->c));
2234       GCC_destroy (c->c);
2235     }
2236     else
2237     {
2238       GNUNET_break (0);
2239     }
2240   }
2241 }
2242
2243
2244 /**
2245  * Add a connection to a tunnel.
2246  *
2247  * @param t Tunnel.
2248  * @param c Connection.
2249  */
2250 void
2251 GCT_add_connection (struct CadetTunnel *t, struct CadetConnection *c)
2252 {
2253   struct CadetTConnection *aux;
2254
2255   GNUNET_assert (NULL != c);
2256
2257   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "add connection %s\n", GCC_2s (c));
2258   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, " to tunnel %s\n", GCT_2s (t));
2259   for (aux = t->connection_head; aux != NULL; aux = aux->next)
2260     if (aux->c == c)
2261       return;
2262
2263   aux = GNUNET_new (struct CadetTConnection);
2264   aux->c = c;
2265   aux->created = GNUNET_TIME_absolute_get ();
2266
2267   GNUNET_CONTAINER_DLL_insert (t->connection_head, t->connection_tail, aux);
2268
2269   GNUNET_SCHEDULER_add_now (&trim_connections, t);
2270 }
2271
2272
2273 /**
2274  * Mark a path as no longer valid for this tunnel: has been tried and failed.
2275  *
2276  * @param t Tunnel to update.
2277  * @param path Invalid path to remove. Is destroyed after removal.
2278  */
2279 void
2280 GCT_remove_path (struct CadetTunnel *t, struct CadetPeerPath *path)
2281 {
2282   GCP_remove_path (t->peer, path);
2283 }
2284
2285
2286 /**
2287  * Remove a connection from a tunnel.
2288  *
2289  * @param t Tunnel.
2290  * @param c Connection.
2291  */
2292 void
2293 GCT_remove_connection (struct CadetTunnel *t,
2294                        struct CadetConnection *c)
2295 {
2296   struct CadetTConnection *aux;
2297   struct CadetTConnection *next;
2298
2299   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "Removing connection %s from tunnel %s\n",
2300        GCC_2s (c), GCT_2s (t));
2301   for (aux = t->connection_head; aux != NULL; aux = next)
2302   {
2303     next = aux->next;
2304     if (aux->c == c)
2305     {
2306       GNUNET_CONTAINER_DLL_remove (t->connection_head, t->connection_tail, aux);
2307       GNUNET_free (aux);
2308     }
2309   }
2310
2311   /* Start new connections if needed */
2312   if (CONNECTIONS_PER_TUNNEL < GCT_count_connections (t)
2313       && GNUNET_SCHEDULER_NO_TASK == t->destroy_task
2314       && CADET_TUNNEL_SHUTDOWN != t->cstate
2315       && GNUNET_NO == shutting_down)
2316   {
2317     LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "  no more connections, getting new ones\n");
2318     t->cstate = CADET_TUNNEL_SEARCHING;
2319     GCP_connect (t->peer);
2320     return;
2321   }
2322
2323   /* If not marked as ready, no change is needed */
2324   if (CADET_TUNNEL_READY != t->cstate)
2325     return;
2326
2327   /* Check if any connection is ready to maintaing cstate */
2328   for (aux = t->connection_head; aux != NULL; aux = aux->next)
2329     if (CADET_CONNECTION_READY == GCC_get_state (aux->c))
2330       return;
2331
2332   t->cstate = CADET_TUNNEL_WAITING;
2333 }
2334
2335
2336 /**
2337  * Add a channel to a tunnel.
2338  *
2339  * @param t Tunnel.
2340  * @param ch Channel.
2341  */
2342 void
2343 GCT_add_channel (struct CadetTunnel *t, struct CadetChannel *ch)
2344 {
2345   struct CadetTChannel *aux;
2346
2347   GNUNET_assert (NULL != ch);
2348
2349   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "Adding channel %p to tunnel %p\n", ch, t);
2350
2351   for (aux = t->channel_head; aux != NULL; aux = aux->next)
2352   {
2353     LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "  already there %p\n", aux->ch);
2354     if (aux->ch == ch)
2355       return;
2356   }
2357
2358   aux = GNUNET_new (struct CadetTChannel);
2359   aux->ch = ch;
2360   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, " adding %p to %p\n", aux, t->channel_head);
2361   GNUNET_CONTAINER_DLL_insert_tail (t->channel_head, t->channel_tail, aux);
2362
2363   if (GNUNET_SCHEDULER_NO_TASK != t->destroy_task)
2364   {
2365     GNUNET_SCHEDULER_cancel (t->destroy_task);
2366     t->destroy_task = GNUNET_SCHEDULER_NO_TASK;
2367     LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, " undo destroy!\n");
2368   }
2369 }
2370
2371
2372 /**
2373  * Remove a channel from a tunnel.
2374  *
2375  * @param t Tunnel.
2376  * @param ch Channel.
2377  */
2378 void
2379 GCT_remove_channel (struct CadetTunnel *t, struct CadetChannel *ch)
2380 {
2381   struct CadetTChannel *aux;
2382
2383   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "Removing channel %p from tunnel %p\n", ch, t);
2384   for (aux = t->channel_head; aux != NULL; aux = aux->next)
2385   {
2386     if (aux->ch == ch)
2387     {
2388       LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, " found! %s\n", GCCH_2s (ch));
2389       GNUNET_CONTAINER_DLL_remove (t->channel_head, t->channel_tail, aux);
2390       GNUNET_free (aux);
2391       return;
2392     }
2393   }
2394 }
2395
2396
2397 /**
2398  * Search for a channel by global ID.
2399  *
2400  * @param t Tunnel containing the channel.
2401  * @param chid Public channel number.
2402  *
2403  * @return channel handler, NULL if doesn't exist
2404  */
2405 struct CadetChannel *
2406 GCT_get_channel (struct CadetTunnel *t, CADET_ChannelNumber chid)
2407 {
2408   struct CadetTChannel *iter;
2409
2410   if (NULL == t)
2411     return NULL;
2412
2413   for (iter = t->channel_head; NULL != iter; iter = iter->next)
2414   {
2415     if (GCCH_get_id (iter->ch) == chid)
2416       break;
2417   }
2418
2419   return NULL == iter ? NULL : iter->ch;
2420 }
2421
2422
2423 /**
2424  * @brief Destroy a tunnel and free all resources.
2425  *
2426  * Should only be called a while after the tunnel has been marked as destroyed,
2427  * in case there is a new channel added to the same peer shortly after marking
2428  * the tunnel. This way we avoid a new public key handshake.
2429  *
2430  * @param cls Closure (tunnel to destroy).
2431  * @param tc Task context.
2432  */
2433 static void
2434 delayed_destroy (void *cls, const struct GNUNET_SCHEDULER_TaskContext *tc)
2435 {
2436   struct CadetTunnel *t = cls;
2437   struct CadetTConnection *iter;
2438
2439   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "delayed destroying tunnel %p\n", t);
2440   if (0 != (GNUNET_SCHEDULER_REASON_SHUTDOWN & tc->reason))
2441   {
2442     LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_WARNING,
2443          "Not destroying tunnel, due to shutdown. "
2444          "Tunnel at %p should have been freed by GCT_shutdown\n", t);
2445     return;
2446   }
2447   t->destroy_task = GNUNET_SCHEDULER_NO_TASK;
2448   t->cstate = CADET_TUNNEL_SHUTDOWN;
2449
2450   for (iter = t->connection_head; NULL != iter; iter = iter->next)
2451   {
2452     GCC_send_destroy (iter->c);
2453   }
2454   GCT_destroy (t);
2455 }
2456
2457
2458 /**
2459  * Tunnel is empty: destroy it.
2460  *
2461  * Notifies all connections about the destruction.
2462  *
2463  * @param t Tunnel to destroy.
2464  */
2465 void
2466 GCT_destroy_empty (struct CadetTunnel *t)
2467 {
2468   if (GNUNET_YES == shutting_down)
2469     return; /* Will be destroyed immediately anyway */
2470
2471   if (GNUNET_SCHEDULER_NO_TASK != t->destroy_task)
2472   {
2473     LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG,
2474          "Tunnel %s is already scheduled for destruction\n",
2475          GCT_2s (t));
2476     GNUNET_break (0);
2477     /* should never happen, tunnel can only become empty once, and the
2478      * task identifier should be NO_TASK (cleaned when the tunnel was created
2479      * or became un-empty)
2480      */
2481     return;
2482   }
2483
2484   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "Tunnel %s empty: destroying scheduled\n",
2485        GCT_2s (t));
2486
2487   t->destroy_task = GNUNET_SCHEDULER_add_delayed (GNUNET_TIME_UNIT_MINUTES,
2488                                                   &delayed_destroy, t);
2489   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "Scheduled destroy of %p as %llX\n",
2490        t, t->destroy_task);
2491 }
2492
2493
2494 /**
2495  * Destroy tunnel if empty (no more channels).
2496  *
2497  * @param t Tunnel to destroy if empty.
2498  */
2499 void
2500 GCT_destroy_if_empty (struct CadetTunnel *t)
2501 {
2502   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "Tunnel %s destroy if empty\n", GCT_2s (t));
2503   if (1 < GCT_count_channels (t))
2504     return;
2505
2506   GCT_destroy_empty (t);
2507 }
2508
2509
2510 /**
2511  * Destroy the tunnel.
2512  *
2513  * This function does not generate any warning traffic to clients or peers.
2514  *
2515  * Tasks:
2516  * Cancel messages belonging to this tunnel queued to neighbors.
2517  * Free any allocated resources linked to the tunnel.
2518  *
2519  * @param t The tunnel to destroy.
2520  */
2521 void
2522 GCT_destroy (struct CadetTunnel *t)
2523 {
2524   struct CadetTConnection *iter_c;
2525   struct CadetTConnection *next_c;
2526   struct CadetTChannel *iter_ch;
2527   struct CadetTChannel *next_ch;
2528
2529   if (NULL == t)
2530     return;
2531
2532   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "destroying tunnel %s\n", GCP_2s (t->peer));
2533
2534   GNUNET_break (GNUNET_YES ==
2535                 GNUNET_CONTAINER_multipeermap_remove (tunnels,
2536                                                       GCP_get_id (t->peer), t));
2537
2538   for (iter_c = t->connection_head; NULL != iter_c; iter_c = next_c)
2539   {
2540     next_c = iter_c->next;
2541     GCC_destroy (iter_c->c);
2542   }
2543   for (iter_ch = t->channel_head; NULL != iter_ch; iter_ch = next_ch)
2544   {
2545     next_ch = iter_ch->next;
2546     GCCH_destroy (iter_ch->ch);
2547     /* Should only happen on shutdown, but it's ok. */
2548   }
2549
2550   if (GNUNET_SCHEDULER_NO_TASK != t->destroy_task)
2551   {
2552     LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "cancelling %llX\n", t->destroy_task);
2553     GNUNET_SCHEDULER_cancel (t->destroy_task);
2554     t->destroy_task = GNUNET_SCHEDULER_NO_TASK;
2555   }
2556
2557   GNUNET_STATISTICS_update (stats, "# tunnels", -1, GNUNET_NO);
2558   GCP_set_tunnel (t->peer, NULL);
2559
2560   if (GNUNET_SCHEDULER_NO_TASK != t->rekey_task)
2561   {
2562     GNUNET_SCHEDULER_cancel (t->rekey_task);
2563     t->rekey_task = GNUNET_SCHEDULER_NO_TASK;
2564   }
2565   if (NULL != t->kx_ctx)
2566   {
2567     if (GNUNET_SCHEDULER_NO_TASK != t->kx_ctx->finish_task)
2568       GNUNET_SCHEDULER_cancel (t->kx_ctx->finish_task);
2569     GNUNET_free (t->kx_ctx);
2570   }
2571   GNUNET_free (t);
2572 }
2573
2574
2575 /**
2576  * @brief Use the given path for the tunnel.
2577  * Update the next and prev hops (and RCs).
2578  * (Re)start the path refresh in case the tunnel is locally owned.
2579  *
2580  * @param t Tunnel to update.
2581  * @param p Path to use.
2582  *
2583  * @return Connection created.
2584  */
2585 struct CadetConnection *
2586 GCT_use_path (struct CadetTunnel *t, struct CadetPeerPath *p)
2587 {
2588   struct CadetConnection *c;
2589   struct GNUNET_CADET_Hash cid;
2590   unsigned int own_pos;
2591
2592   if (NULL == t || NULL == p)
2593   {
2594     GNUNET_break (0);
2595     return NULL;
2596   }
2597
2598   if (CADET_TUNNEL_SHUTDOWN == t->cstate)
2599   {
2600     GNUNET_break (0);
2601     return NULL;
2602   }
2603
2604   for (own_pos = 0; own_pos < p->length; own_pos++)
2605   {
2606     if (p->peers[own_pos] == myid)
2607       break;
2608   }
2609   if (own_pos >= p->length)
2610   {
2611     GNUNET_break_op (0);
2612     return NULL;
2613   }
2614
2615   GNUNET_CRYPTO_random_block (GNUNET_CRYPTO_QUALITY_NONCE, &cid, sizeof (cid));
2616   c = GCC_new (&cid, t, p, own_pos);
2617   if (NULL == c)
2618   {
2619     /* Path was flawed */
2620     return NULL;
2621   }
2622   GCT_add_connection (t, c);
2623   return c;
2624 }
2625
2626
2627 /**
2628  * Count established (ready) connections of a tunnel.
2629  *
2630  * @param t Tunnel on which to count.
2631  *
2632  * @return Number of connections.
2633  */
2634 unsigned int
2635 GCT_count_connections (struct CadetTunnel *t)
2636 {
2637   struct CadetTConnection *iter;
2638   unsigned int count;
2639
2640   if (NULL == t)
2641     return 0;
2642
2643   for (count = 0, iter = t->connection_head; NULL != iter; iter = iter->next)
2644     if (CADET_CONNECTION_DESTROYED != GCC_get_state (iter->c))
2645       count++;
2646
2647   return count;
2648 }
2649
2650 /**
2651  * Count channels of a tunnel.
2652  *
2653  * @param t Tunnel on which to count.
2654  *
2655  * @return Number of channels.
2656  */
2657 unsigned int
2658 GCT_count_channels (struct CadetTunnel *t)
2659 {
2660   struct CadetTChannel *iter;
2661   unsigned int count;
2662
2663   for (count = 0, iter = t->channel_head;
2664        NULL != iter;
2665        iter = iter->next, count++) /* skip */;
2666
2667   return count;
2668 }
2669
2670
2671 /**
2672  * Get the connectivity state of a tunnel.
2673  *
2674  * @param t Tunnel.
2675  *
2676  * @return Tunnel's connectivity state.
2677  */
2678 enum CadetTunnelCState
2679 GCT_get_cstate (struct CadetTunnel *t)
2680 {
2681   if (NULL == t)
2682   {
2683     GNUNET_assert (0);
2684     return (enum CadetTunnelCState) -1;
2685   }
2686   return t->cstate;
2687 }
2688
2689
2690 /**
2691  * Get the encryption state of a tunnel.
2692  *
2693  * @param t Tunnel.
2694  *
2695  * @return Tunnel's encryption state.
2696  */
2697 enum CadetTunnelEState
2698 GCT_get_estate (struct CadetTunnel *t)
2699 {
2700   if (NULL == t)
2701   {
2702     GNUNET_assert (0);
2703     return (enum CadetTunnelEState) -1;
2704   }
2705   return t->estate;
2706 }
2707
2708 /**
2709  * Get the maximum buffer space for a tunnel towards a local client.
2710  *
2711  * @param t Tunnel.
2712  *
2713  * @return Biggest buffer space offered by any channel in the tunnel.
2714  */
2715 unsigned int
2716 GCT_get_channels_buffer (struct CadetTunnel *t)
2717 {
2718   struct CadetTChannel *iter;
2719   unsigned int buffer;
2720   unsigned int ch_buf;
2721
2722   if (NULL == t->channel_head)
2723   {
2724     /* Probably getting buffer for a channel create/handshake. */
2725     return 64;
2726   }
2727
2728   buffer = 0;
2729   for (iter = t->channel_head; NULL != iter; iter = iter->next)
2730   {
2731     ch_buf = get_channel_buffer (iter);
2732     if (ch_buf > buffer)
2733       buffer = ch_buf;
2734   }
2735   return buffer;
2736 }
2737
2738
2739 /**
2740  * Get the total buffer space for a tunnel for P2P traffic.
2741  *
2742  * @param t Tunnel.
2743  *
2744  * @return Buffer space offered by all connections in the tunnel.
2745  */
2746 unsigned int
2747 GCT_get_connections_buffer (struct CadetTunnel *t)
2748 {
2749   struct CadetTConnection *iter;
2750   unsigned int buffer;
2751
2752   if (GNUNET_NO == is_ready (t))
2753   {
2754     if (count_queued_data (t) > 3)
2755       return 0;
2756     else
2757       return 1;
2758   }
2759
2760   buffer = 0;
2761   for (iter = t->connection_head; NULL != iter; iter = iter->next)
2762   {
2763     if (GCC_get_state (iter->c) != CADET_CONNECTION_READY)
2764     {
2765       continue;
2766     }
2767     buffer += get_connection_buffer (iter);
2768   }
2769
2770   return buffer;
2771 }
2772
2773
2774 /**
2775  * Get the tunnel's destination.
2776  *
2777  * @param t Tunnel.
2778  *
2779  * @return ID of the destination peer.
2780  */
2781 const struct GNUNET_PeerIdentity *
2782 GCT_get_destination (struct CadetTunnel *t)
2783 {
2784   return GCP_get_id (t->peer);
2785 }
2786
2787
2788 /**
2789  * Get the tunnel's next free global channel ID.
2790  *
2791  * @param t Tunnel.
2792  *
2793  * @return GID of a channel free to use.
2794  */
2795 CADET_ChannelNumber
2796 GCT_get_next_chid (struct CadetTunnel *t)
2797 {
2798   CADET_ChannelNumber chid;
2799   CADET_ChannelNumber mask;
2800   int result;
2801
2802   /* Set bit 30 depending on the ID relationship. Bit 31 is always 0 for GID.
2803    * If our ID is bigger or loopback tunnel, start at 0, bit 30 = 0
2804    * If peer's ID is bigger, start at 0x4... bit 30 = 1
2805    */
2806   result = GNUNET_CRYPTO_cmp_peer_identity (&my_full_id, GCP_get_id (t->peer));
2807   if (0 > result)
2808     mask = 0x40000000;
2809   else
2810     mask = 0x0;
2811   t->next_chid |= mask;
2812
2813   while (NULL != GCT_get_channel (t, t->next_chid))
2814   {
2815     LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "Channel %u exists...\n", t->next_chid);
2816     t->next_chid = (t->next_chid + 1) & ~GNUNET_CADET_LOCAL_CHANNEL_ID_CLI;
2817     t->next_chid |= mask;
2818   }
2819   chid = t->next_chid;
2820   t->next_chid = (t->next_chid + 1) & ~GNUNET_CADET_LOCAL_CHANNEL_ID_CLI;
2821   t->next_chid |= mask;
2822
2823   return chid;
2824 }
2825
2826
2827 /**
2828  * Send ACK on one or more channels due to buffer in connections.
2829  *
2830  * @param t Channel which has some free buffer space.
2831  */
2832 void
2833 GCT_unchoke_channels (struct CadetTunnel *t)
2834 {
2835   struct CadetTChannel *iter;
2836   unsigned int buffer;
2837   unsigned int channels = GCT_count_channels (t);
2838   unsigned int choked_n;
2839   struct CadetChannel *choked[channels];
2840
2841   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "GCT_unchoke_channels on %s\n", GCT_2s (t));
2842   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, " head: %p\n", t->channel_head);
2843   if (NULL != t->channel_head)
2844     LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, " head ch: %p\n", t->channel_head->ch);
2845
2846   /* Get buffer space */
2847   buffer = GCT_get_connections_buffer (t);
2848   if (0 == buffer)
2849   {
2850     return;
2851   }
2852
2853   /* Count and remember choked channels */
2854   choked_n = 0;
2855   for (iter = t->channel_head; NULL != iter; iter = iter->next)
2856   {
2857     if (GNUNET_NO == get_channel_allowed (iter))
2858     {
2859       choked[choked_n++] = iter->ch;
2860     }
2861   }
2862
2863   /* Unchoke random channels */
2864   while (0 < buffer && 0 < choked_n)
2865   {
2866     unsigned int r = GNUNET_CRYPTO_random_u32 (GNUNET_CRYPTO_QUALITY_WEAK,
2867                                                choked_n);
2868     GCCH_allow_client (choked[r], GCCH_is_origin (choked[r], GNUNET_YES));
2869     choked_n--;
2870     buffer--;
2871     choked[r] = choked[choked_n];
2872   }
2873 }
2874
2875
2876 /**
2877  * Send ACK on one or more connections due to buffer space to the client.
2878  *
2879  * Iterates all connections of the tunnel and sends ACKs appropriately.
2880  *
2881  * @param t Tunnel.
2882  */
2883 void
2884 GCT_send_connection_acks (struct CadetTunnel *t)
2885 {
2886   struct CadetTConnection *iter;
2887   uint32_t allowed;
2888   uint32_t to_allow;
2889   uint32_t allow_per_connection;
2890   unsigned int cs;
2891   unsigned int buffer;
2892
2893   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "Tunnel send connection ACKs on %s\n",
2894        GCT_2s (t));
2895
2896   if (NULL == t)
2897   {
2898     GNUNET_break (0);
2899     return;
2900   }
2901
2902   buffer = GCT_get_channels_buffer (t);
2903   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "  buffer %u\n", buffer);
2904
2905   /* Count connections, how many messages are already allowed */
2906   cs = GCT_count_connections (t);
2907   for (allowed = 0, iter = t->connection_head; NULL != iter; iter = iter->next)
2908   {
2909     allowed += get_connection_allowed (iter);
2910   }
2911   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "  allowed %u\n", allowed);
2912
2913   /* Make sure there is no overflow */
2914   if (allowed > buffer)
2915   {
2916     return;
2917   }
2918
2919   /* Authorize connections to send more data */
2920   to_allow = buffer; /* - allowed; */
2921
2922   for (iter = t->connection_head;
2923        NULL != iter && to_allow > 0;
2924        iter = iter->next)
2925   {
2926     allow_per_connection = to_allow/cs;
2927     to_allow -= allow_per_connection;
2928     cs--;
2929     if (get_connection_allowed (iter) > 64 / 3)
2930     {
2931       continue;
2932     }
2933     GCC_allow (iter->c, allow_per_connection,
2934                GCC_is_origin (iter->c, GNUNET_NO));
2935   }
2936
2937   GNUNET_break (to_allow == 0);
2938 }
2939
2940
2941 /**
2942  * Cancel a previously sent message while it's in the queue.
2943  *
2944  * ONLY can be called before the continuation given to the send function
2945  * is called. Once the continuation is called, the message is no longer in the
2946  * queue.
2947  *
2948  * @param q Handle to the queue.
2949  */
2950 void
2951 GCT_cancel (struct CadetTunnelQueue *q)
2952 {
2953   if (NULL != q->cq)
2954   {
2955     GCC_cancel (q->cq);
2956     /* tun_message_sent() will be called and free q */
2957   }
2958   else if (NULL != q->tqd)
2959   {
2960     unqueue_data (q->tqd);
2961     q->tqd = NULL;
2962     if (NULL != q->cont)
2963       q->cont (q->cont_cls, NULL, q, 0, 0);
2964     GNUNET_free (q);
2965   }
2966   else
2967   {
2968     GNUNET_break (0);
2969   }
2970 }
2971
2972
2973 /**
2974  * Sends an already built message on a tunnel, encrypting it and
2975  * choosing the best connection if not provided.
2976  *
2977  * @param message Message to send. Function modifies it.
2978  * @param t Tunnel on which this message is transmitted.
2979  * @param c Connection to use (autoselect if NULL).
2980  * @param force Force the tunnel to take the message (buffer overfill).
2981  * @param cont Continuation to call once message is really sent.
2982  * @param cont_cls Closure for @c cont.
2983  *
2984  * @return Handle to cancel message. NULL if @c cont is NULL.
2985  */
2986 struct CadetTunnelQueue *
2987 GCT_send_prebuilt_message (const struct GNUNET_MessageHeader *message,
2988                            struct CadetTunnel *t, struct CadetConnection *c,
2989                            int force, GCT_sent cont, void *cont_cls)
2990 {
2991   return send_prebuilt_message (message, t, c, force, cont, cont_cls, NULL);
2992 }
2993
2994
2995 /**
2996  * Is the tunnel directed towards the local peer?
2997  *
2998  * @param t Tunnel.
2999  *
3000  * @return #GNUNET_YES if it is loopback.
3001  */
3002 int
3003 GCT_is_loopback (const struct CadetTunnel *t)
3004 {
3005   return (myid == GCP_get_short_id (t->peer));
3006 }
3007
3008
3009 /**
3010  * Is the tunnel this path already?
3011  *
3012  * @param t Tunnel.
3013  * @param p Path.
3014  *
3015  * @return #GNUNET_YES a connection uses this path.
3016  */
3017 int
3018 GCT_is_path_used (const struct CadetTunnel *t, const struct CadetPeerPath *p)
3019 {
3020   struct CadetTConnection *iter;
3021
3022   for (iter = t->connection_head; NULL != iter; iter = iter->next)
3023     if (GCC_get_path (iter->c) == p)
3024       return GNUNET_YES;
3025
3026   return GNUNET_NO;
3027 }
3028
3029
3030 /**
3031  * Get a cost of a path for a tunnel considering existing connections.
3032  *
3033  * @param t Tunnel.
3034  * @param path Candidate path.
3035  *
3036  * @return Cost of the path (path length + number of overlapping nodes)
3037  */
3038 unsigned int
3039 GCT_get_path_cost (const struct CadetTunnel *t,
3040                    const struct CadetPeerPath *path)
3041 {
3042   struct CadetTConnection *iter;
3043   const struct CadetPeerPath *aux;
3044   unsigned int overlap;
3045   unsigned int i;
3046   unsigned int j;
3047
3048   if (NULL == path)
3049     return 0;
3050
3051   overlap = 0;
3052   GNUNET_assert (NULL != t);
3053
3054   for (i = 0; i < path->length; i++)
3055   {
3056     for (iter = t->connection_head; NULL != iter; iter = iter->next)
3057     {
3058       aux = GCC_get_path (iter->c);
3059       if (NULL == aux)
3060         continue;
3061
3062       for (j = 0; j < aux->length; j++)
3063       {
3064         if (path->peers[i] == aux->peers[j])
3065         {
3066           overlap++;
3067           break;
3068         }
3069       }
3070     }
3071   }
3072   return path->length + overlap;
3073 }
3074
3075
3076 /**
3077  * Get the static string for the peer this tunnel is directed.
3078  *
3079  * @param t Tunnel.
3080  *
3081  * @return Static string the destination peer's ID.
3082  */
3083 const char *
3084 GCT_2s (const struct CadetTunnel *t)
3085 {
3086   if (NULL == t)
3087     return "(NULL)";
3088
3089   return GCP_2s (t->peer);
3090 }
3091
3092
3093 /******************************************************************************/
3094 /*****************************    INFO/DEBUG    *******************************/
3095 /******************************************************************************/
3096
3097 /**
3098  * Log all possible info about the tunnel state.
3099  *
3100  * @param t Tunnel to debug.
3101  * @param level Debug level to use.
3102  */
3103 void
3104 GCT_debug (const struct CadetTunnel *t, enum GNUNET_ErrorType level)
3105 {
3106   struct CadetTChannel *iterch;
3107   struct CadetTConnection *iterc;
3108
3109   LOG (level, "TTT DEBUG TUNNEL TOWARDS %s\n", GCT_2s (t));
3110   LOG (level, "TTT  cstate %s, estate %s\n",
3111        cstate2s (t->cstate), estate2s (t->estate));
3112   LOG (level, "TTT  kx_ctx %p, rekey_task %u\n", t->kx_ctx, t->rekey_task);
3113   LOG (level, "TTT  tq_head %p, tq_tail %p\n", t->tq_head, t->tq_tail);
3114   LOG (level, "TTT  destroy %u\n", t->destroy_task);
3115
3116   LOG (level, "TTT  channels:\n");
3117   for (iterch = t->channel_head; NULL != iterch; iterch = iterch->next)
3118   {
3119     LOG (level, "TTT  - %s\n", GCCH_2s (iterch->ch));
3120   }
3121
3122   LOG (level, "TTT  connections:\n");
3123   for (iterc = t->connection_head; NULL != iterc; iterc = iterc->next)
3124   {
3125     LOG (level, "TTT  - %s [%u] buf: %u/%u (qn %u/%u)\n",
3126          GCC_2s (iterc->c), GCC_get_state (iterc->c),
3127          GCC_get_buffer (iterc->c, GNUNET_YES),
3128          GCC_get_buffer (iterc->c, GNUNET_NO),
3129          GCC_get_qn (iterc->c, GNUNET_YES),
3130          GCC_get_qn (iterc->c, GNUNET_NO));
3131   }
3132
3133   LOG (level, "TTT DEBUG TUNNEL END\n");
3134 }
3135
3136
3137 /**
3138  * Iterate all tunnels.
3139  *
3140  * @param iter Iterator.
3141  * @param cls Closure for @c iter.
3142  */
3143 void
3144 GCT_iterate_all (GNUNET_CONTAINER_PeerMapIterator iter, void *cls)
3145 {
3146   GNUNET_CONTAINER_multipeermap_iterate (tunnels, iter, cls);
3147 }
3148
3149
3150 /**
3151  * Count all tunnels.
3152  *
3153  * @return Number of tunnels to remote peers kept by this peer.
3154  */
3155 unsigned int
3156 GCT_count_all (void)
3157 {
3158   return GNUNET_CONTAINER_multipeermap_size (tunnels);
3159 }
3160
3161
3162 /**
3163  * Iterate all connections of a tunnel.
3164  *
3165  * @param t Tunnel whose connections to iterate.
3166  * @param iter Iterator.
3167  * @param cls Closure for @c iter.
3168  */
3169 void
3170 GCT_iterate_connections (struct CadetTunnel *t, GCT_conn_iter iter, void *cls)
3171 {
3172   struct CadetTConnection *ct;
3173
3174   for (ct = t->connection_head; NULL != ct; ct = ct->next)
3175     iter (cls, ct->c);
3176 }
3177
3178
3179 /**
3180  * Iterate all channels of a tunnel.
3181  *
3182  * @param t Tunnel whose channels to iterate.
3183  * @param iter Iterator.
3184  * @param cls Closure for @c iter.
3185  */
3186 void
3187 GCT_iterate_channels (struct CadetTunnel *t, GCT_chan_iter iter, void *cls)
3188 {
3189   struct CadetTChannel *cht;
3190
3191   for (cht = t->channel_head; NULL != cht; cht = cht->next)
3192     iter (cls, cht->ch);
3193 }