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 == GCC_send_prebuilt_message (&msg->header, type, mid, c,
1111                                                      fwd, force, NULL, NULL));
1112     return NULL;
1113   }
1114   if (NULL == existing_q)
1115   {
1116     tq = GNUNET_new (struct CadetTunnelQueue); /* FIXME valgrind: leak*/
1117   }
1118   else
1119   {
1120     tq = existing_q;
1121     tq->tqd = NULL;
1122   }
1123   tq->cq = GCC_send_prebuilt_message (&msg->header, type, mid, c, fwd, force,
1124                                       &tun_message_sent, tq);
1125   GNUNET_assert (NULL != tq->cq);
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   type = ntohs (message->type);
1209
1210   /* Even if tunnel is being destroyed, send anyway.
1211    * Could be a response to a rekey initiated by remote peer,
1212    * who is trying to create a new channel!
1213    */
1214
1215   /* Must have a connection. */
1216   if (NULL == t->connection_head)
1217   {
1218     GNUNET_break (CADET_TUNNEL_SEARCHING == t->cstate);
1219     LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "\n\n\nsending %s\n", GC_m2s (type));
1220     GCT_debug (t, GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG);
1221     GCP_debug (t->peer, GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG);
1222     LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "\n\n\n");
1223     return;
1224   }
1225
1226   msg = (struct GNUNET_CADET_KX *) cbuf;
1227   msg->header.type = htons (GNUNET_MESSAGE_TYPE_CADET_KX);
1228   msg->header.size = htons (sizeof (struct GNUNET_CADET_KX) + size);
1229   c = tunnel_get_connection (t);
1230   if (NULL == c)
1231   {
1232     GNUNET_break (GNUNET_SCHEDULER_NO_TASK != t->destroy_task
1233                   || CADET_TUNNEL_READY != t->cstate);
1234     GCT_debug (t, GNUNET_ERROR_TYPE_WARNING);
1235     return;
1236   }
1237   switch (type)
1238   {
1239     case GNUNET_MESSAGE_TYPE_CADET_KX_EPHEMERAL:
1240     case GNUNET_MESSAGE_TYPE_CADET_KX_PING:
1241     case GNUNET_MESSAGE_TYPE_CADET_KX_PONG:
1242       memcpy (&msg[1], message, size);
1243       break;
1244     default:
1245       LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "unkown type %s\n",
1246            GC_m2s (type));
1247       GNUNET_break (0);
1248   }
1249
1250   fwd = GCC_is_origin (t->connection_head->c, GNUNET_YES);
1251   /* TODO save handle and cancel in case of a unneeded retransmission */
1252   GNUNET_assert (NULL == GCC_send_prebuilt_message (&msg->header, type, 0, c,
1253                                                     fwd, GNUNET_YES,
1254                                                     NULL, NULL));
1255 }
1256
1257
1258 /**
1259  * Send the ephemeral key on a tunnel.
1260  *
1261  * @param t Tunnel on which to send the key.
1262  */
1263 static void
1264 send_ephemeral (struct CadetTunnel *t)
1265 {
1266   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_INFO, "===> EPHM for %s\n", GCT_2s (t));
1267
1268   kx_msg.sender_status = htonl (t->estate);
1269   send_kx (t, &kx_msg.header);
1270 }
1271
1272 /**
1273  * Send a ping message on a tunnel.
1274  *
1275  * @param t Tunnel on which to send the ping.
1276  */
1277 static void
1278 send_ping (struct CadetTunnel *t)
1279 {
1280   struct GNUNET_CADET_KX_Ping msg;
1281
1282   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_INFO, "===> PING for %s\n", GCT_2s (t));
1283   msg.header.size = htons (sizeof (msg));
1284   msg.header.type = htons (GNUNET_MESSAGE_TYPE_CADET_KX_PING);
1285   msg.iv = GNUNET_CRYPTO_random_u32 (GNUNET_CRYPTO_QUALITY_NONCE, UINT32_MAX);
1286   msg.target = *GCP_get_id (t->peer);
1287   msg.nonce = t->kx_ctx->challenge;
1288
1289   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "  sending %u\n", msg.nonce);
1290   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "  towards %s\n", GNUNET_i2s (&msg.target));
1291   t_encrypt (t, &msg.target, &msg.target,
1292              ping_encryption_size(), msg.iv, GNUNET_YES);
1293   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "  e sending %u\n", msg.nonce);
1294   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "  e towards %s\n", GNUNET_i2s (&msg.target));
1295
1296   send_kx (t, &msg.header);
1297 }
1298
1299
1300 /**
1301  * Send a pong message on a tunnel.
1302  *d_
1303  * @param t Tunnel on which to send the pong.
1304  * @param challenge Value sent in the ping that we have to send back.
1305  */
1306 static void
1307 send_pong (struct CadetTunnel *t, uint32_t challenge)
1308 {
1309   struct GNUNET_CADET_KX_Pong msg;
1310
1311   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_INFO, "===> PONG for %s\n", GCT_2s (t));
1312   msg.header.size = htons (sizeof (msg));
1313   msg.header.type = htons (GNUNET_MESSAGE_TYPE_CADET_KX_PONG);
1314   msg.iv = GNUNET_CRYPTO_random_u32 (GNUNET_CRYPTO_QUALITY_NONCE, UINT32_MAX);
1315   msg.nonce = challenge;
1316   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "  sending %u\n", msg.nonce);
1317   t_encrypt (t, &msg.nonce, &msg.nonce,
1318              sizeof (msg.nonce), msg.iv, GNUNET_YES);
1319   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "  e sending %u\n", msg.nonce);
1320
1321   send_kx (t, &msg.header);
1322 }
1323
1324
1325 /**
1326  * Initiate a rekey with the remote peer.
1327  *
1328  * @param cls Closure (tunnel).
1329  * @param tc TaskContext.
1330  */
1331 static void
1332 rekey_tunnel (void *cls, const struct GNUNET_SCHEDULER_TaskContext *tc)
1333 {
1334   struct CadetTunnel *t = cls;
1335
1336   t->rekey_task = GNUNET_SCHEDULER_NO_TASK;
1337
1338   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_INFO, "Re-key Tunnel %s\n", GCT_2s (t));
1339   if (NULL != tc && 0 != (GNUNET_SCHEDULER_REASON_SHUTDOWN & tc->reason))
1340     return;
1341
1342   if (NULL == t->kx_ctx)
1343   {
1344     create_kx_ctx (t);
1345     create_keys (t);
1346   }
1347   else
1348   {
1349     struct GNUNET_TIME_Relative duration;
1350
1351     duration = GNUNET_TIME_absolute_get_duration (t->kx_ctx->rekey_start_time);
1352     LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, " kx started %s ago\n",
1353          GNUNET_STRINGS_relative_time_to_string (duration, GNUNET_YES));
1354
1355     // FIXME make duration of old keys configurable
1356     if (duration.rel_value_us >= GNUNET_TIME_UNIT_MINUTES.rel_value_us)
1357     {
1358       memset (&t->kx_ctx->d_key_old, 0, sizeof (t->kx_ctx->d_key_old));
1359       memset (&t->kx_ctx->e_key_old, 0, sizeof (t->kx_ctx->e_key_old));
1360     }
1361   }
1362
1363   send_ephemeral (t);
1364
1365   switch (t->estate)
1366   {
1367     case CADET_TUNNEL_KEY_UNINITIALIZED:
1368       t->estate = CADET_TUNNEL_KEY_SENT;
1369       break;
1370     case CADET_TUNNEL_KEY_SENT:
1371       break;
1372     case CADET_TUNNEL_KEY_OK:
1373       t->estate = CADET_TUNNEL_KEY_REKEY;
1374       /* fall-thru */
1375     case CADET_TUNNEL_KEY_PING:
1376     case CADET_TUNNEL_KEY_REKEY:
1377       send_ping (t);
1378       break;
1379     default:
1380       LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "Unexpected state %u\n", t->estate);
1381   }
1382
1383   // FIXME exponential backoff
1384   struct GNUNET_TIME_Relative delay;
1385
1386   delay = GNUNET_TIME_relative_divide (rekey_period, 16);
1387   delay = GNUNET_TIME_relative_min (delay, REKEY_WAIT);
1388   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "  next call in %s\n",
1389        GNUNET_STRINGS_relative_time_to_string (delay, GNUNET_YES));
1390   t->rekey_task = GNUNET_SCHEDULER_add_delayed (delay, &rekey_tunnel, t);
1391 }
1392
1393
1394 /**
1395  * Our ephemeral key has changed, create new session key on all tunnels.
1396  *
1397  * Each tunnel will start the Key Exchange with a random delay between
1398  * 0 and number_of_tunnels*100 milliseconds, so there are 10 key exchanges
1399  * per second, on average.
1400  *
1401  * @param cls Closure (size of the hashmap).
1402  * @param key Current public key.
1403  * @param value Value in the hash map (tunnel).
1404  *
1405  * @return #GNUNET_YES, so we should continue to iterate,
1406  */
1407 static int
1408 rekey_iterator (void *cls,
1409                 const struct GNUNET_PeerIdentity *key,
1410                 void *value)
1411 {
1412   struct CadetTunnel *t = value;
1413   struct GNUNET_TIME_Relative delay;
1414   long n = (long) cls;
1415   uint32_t r;
1416
1417   if (GNUNET_SCHEDULER_NO_TASK != t->rekey_task)
1418     return GNUNET_YES;
1419
1420   if (GNUNET_YES == GCT_is_loopback (t))
1421     return GNUNET_YES;
1422
1423   r = GNUNET_CRYPTO_random_u32 (GNUNET_CRYPTO_QUALITY_WEAK, (uint32_t) n * 100);
1424   delay = GNUNET_TIME_relative_multiply (GNUNET_TIME_UNIT_MILLISECONDS, r);
1425   t->rekey_task = GNUNET_SCHEDULER_add_delayed (delay, &rekey_tunnel, t);
1426
1427   return GNUNET_YES;
1428 }
1429
1430
1431 /**
1432  * Create a new ephemeral key and key message, schedule next rekeying.
1433  *
1434  * @param cls Closure (unused).
1435  * @param tc TaskContext.
1436  */
1437 static void
1438 rekey (void *cls, const struct GNUNET_SCHEDULER_TaskContext *tc)
1439 {
1440   struct GNUNET_TIME_Absolute time;
1441   long n;
1442
1443   rekey_task = GNUNET_SCHEDULER_NO_TASK;
1444
1445   if (0 != (GNUNET_SCHEDULER_REASON_SHUTDOWN & tc->reason))
1446     return;
1447
1448   GNUNET_free_non_null (my_ephemeral_key);
1449   my_ephemeral_key = GNUNET_CRYPTO_ecdhe_key_create ();
1450
1451   time = GNUNET_TIME_absolute_get ();
1452   kx_msg.creation_time = GNUNET_TIME_absolute_hton (time);
1453   time = GNUNET_TIME_absolute_add (time, rekey_period);
1454   time = GNUNET_TIME_absolute_add (time, GNUNET_TIME_UNIT_MINUTES);
1455   kx_msg.expiration_time = GNUNET_TIME_absolute_hton (time);
1456   GNUNET_CRYPTO_ecdhe_key_get_public (my_ephemeral_key, &kx_msg.ephemeral_key);
1457
1458   GNUNET_assert (GNUNET_OK ==
1459                  GNUNET_CRYPTO_eddsa_sign (my_private_key,
1460                                            &kx_msg.purpose,
1461                                            &kx_msg.signature));
1462
1463   n = (long) GNUNET_CONTAINER_multipeermap_size (tunnels);
1464   GNUNET_CONTAINER_multipeermap_iterate (tunnels, &rekey_iterator, (void *) n);
1465
1466   rekey_task = GNUNET_SCHEDULER_add_delayed (rekey_period, &rekey, NULL);
1467 }
1468
1469
1470 /**
1471  * Called only on shutdown, destroy every tunnel.
1472  *
1473  * @param cls Closure (unused).
1474  * @param key Current public key.
1475  * @param value Value in the hash map (tunnel).
1476  *
1477  * @return #GNUNET_YES, so we should continue to iterate,
1478  */
1479 static int
1480 destroy_iterator (void *cls,
1481                 const struct GNUNET_PeerIdentity *key,
1482                 void *value)
1483 {
1484   struct CadetTunnel *t = value;
1485
1486   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "GCT_shutdown destroying tunnel at %p\n", t);
1487   GCT_destroy (t);
1488   return GNUNET_YES;
1489 }
1490
1491
1492 /**
1493  * Notify remote peer that we don't know a channel he is talking about,
1494  * probably CHANNEL_DESTROY was missed.
1495  *
1496  * @param t Tunnel on which to notify.
1497  * @param gid ID of the channel.
1498  */
1499 static void
1500 send_channel_destroy (struct CadetTunnel *t, unsigned int gid)
1501 {
1502   struct GNUNET_CADET_ChannelManage msg;
1503
1504   msg.header.type = htons (GNUNET_MESSAGE_TYPE_CADET_CHANNEL_DESTROY);
1505   msg.header.size = htons (sizeof (msg));
1506   msg.chid = htonl (gid);
1507
1508   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG,
1509        "WARNING destroying unknown channel %u on tunnel %s\n",
1510        gid, GCT_2s (t));
1511   send_prebuilt_message (&msg.header, t, NULL, GNUNET_YES, NULL, NULL, NULL);
1512 }
1513
1514
1515 /**
1516  * Demultiplex data per channel and call appropriate channel handler.
1517  *
1518  * @param t Tunnel on which the data came.
1519  * @param msg Data message.
1520  * @param fwd Is this message fwd? This only is meaningful in loopback channels.
1521  *            #GNUNET_YES if message is FWD on the respective channel (loopback)
1522  *            #GNUNET_NO if message is BCK on the respective channel (loopback)
1523  *            #GNUNET_SYSERR if message on a one-ended channel (remote)
1524  */
1525 static void
1526 handle_data (struct CadetTunnel *t,
1527              const struct GNUNET_CADET_Data *msg,
1528              int fwd)
1529 {
1530   struct CadetChannel *ch;
1531   size_t size;
1532
1533   /* Check size */
1534   size = ntohs (msg->header.size);
1535   if (size <
1536       sizeof (struct GNUNET_CADET_Data) +
1537       sizeof (struct GNUNET_MessageHeader))
1538   {
1539     GNUNET_break (0);
1540     return;
1541   }
1542   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, " payload of type %s\n",
1543               GC_m2s (ntohs (msg[1].header.type)));
1544
1545   /* Check channel */
1546   ch = GCT_get_channel (t, ntohl (msg->chid));
1547   if (NULL == ch)
1548   {
1549     GNUNET_STATISTICS_update (stats, "# data on unknown channel",
1550                               1, GNUNET_NO);
1551     LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "WARNING channel 0x%X unknown\n",
1552          ntohl (msg->chid));
1553     send_channel_destroy (t, ntohl (msg->chid));
1554     return;
1555   }
1556
1557   GCCH_handle_data (ch, msg, fwd);
1558 }
1559
1560
1561 /**
1562  * Demultiplex data ACKs per channel and update appropriate channel buffer info.
1563  *
1564  * @param t Tunnel on which the DATA ACK came.
1565  * @param msg DATA ACK message.
1566  * @param fwd Is this message fwd? This only is meaningful in loopback channels.
1567  *            #GNUNET_YES if message is FWD on the respective channel (loopback)
1568  *            #GNUNET_NO if message is BCK on the respective channel (loopback)
1569  *            #GNUNET_SYSERR if message on a one-ended channel (remote)
1570  */
1571 static void
1572 handle_data_ack (struct CadetTunnel *t,
1573                  const struct GNUNET_CADET_DataACK *msg,
1574                  int fwd)
1575 {
1576   struct CadetChannel *ch;
1577   size_t size;
1578
1579   /* Check size */
1580   size = ntohs (msg->header.size);
1581   if (size != sizeof (struct GNUNET_CADET_DataACK))
1582   {
1583     GNUNET_break (0);
1584     return;
1585   }
1586
1587   /* Check channel */
1588   ch = GCT_get_channel (t, ntohl (msg->chid));
1589   if (NULL == ch)
1590   {
1591     GNUNET_STATISTICS_update (stats, "# data ack on unknown channel",
1592                               1, GNUNET_NO);
1593     LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "WARNING channel %u unknown\n",
1594          ntohl (msg->chid));
1595     return;
1596   }
1597
1598   GCCH_handle_data_ack (ch, msg, fwd);
1599 }
1600
1601
1602 /**
1603  * Handle channel create.
1604  *
1605  * @param t Tunnel on which the data came.
1606  * @param msg Data message.
1607  */
1608 static void
1609 handle_ch_create (struct CadetTunnel *t,
1610                   const struct GNUNET_CADET_ChannelCreate *msg)
1611 {
1612   struct CadetChannel *ch;
1613   size_t size;
1614
1615   /* Check size */
1616   size = ntohs (msg->header.size);
1617   if (size != sizeof (struct GNUNET_CADET_ChannelCreate))
1618   {
1619     GNUNET_break (0);
1620     return;
1621   }
1622
1623   /* Check channel */
1624   ch = GCT_get_channel (t, ntohl (msg->chid));
1625   if (NULL != ch && ! GCT_is_loopback (t))
1626   {
1627     /* Probably a retransmission, safe to ignore */
1628     LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "   already exists...\n");
1629   }
1630   ch = GCCH_handle_create (t, msg);
1631   if (NULL != ch)
1632     GCT_add_channel (t, ch);
1633 }
1634
1635
1636
1637 /**
1638  * Handle channel NACK: check correctness and call channel handler for NACKs.
1639  *
1640  * @param t Tunnel on which the NACK came.
1641  * @param msg NACK message.
1642  */
1643 static void
1644 handle_ch_nack (struct CadetTunnel *t,
1645                 const struct GNUNET_CADET_ChannelManage *msg)
1646 {
1647   struct CadetChannel *ch;
1648   size_t size;
1649
1650   /* Check size */
1651   size = ntohs (msg->header.size);
1652   if (size != sizeof (struct GNUNET_CADET_ChannelManage))
1653   {
1654     GNUNET_break (0);
1655     return;
1656   }
1657
1658   /* Check channel */
1659   ch = GCT_get_channel (t, ntohl (msg->chid));
1660   if (NULL == ch)
1661   {
1662     GNUNET_STATISTICS_update (stats, "# channel NACK on unknown channel",
1663                               1, GNUNET_NO);
1664     LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "WARNING channel %u unknown\n",
1665          ntohl (msg->chid));
1666     return;
1667   }
1668
1669   GCCH_handle_nack (ch);
1670 }
1671
1672
1673 /**
1674  * Handle a CHANNEL ACK (SYNACK/ACK).
1675  *
1676  * @param t Tunnel on which the CHANNEL ACK came.
1677  * @param msg CHANNEL ACK message.
1678  * @param fwd Is this message fwd? This only is meaningful in loopback channels.
1679  *            #GNUNET_YES if message is FWD on the respective channel (loopback)
1680  *            #GNUNET_NO if message is BCK on the respective channel (loopback)
1681  *            #GNUNET_SYSERR if message on a one-ended channel (remote)
1682  */
1683 static void
1684 handle_ch_ack (struct CadetTunnel *t,
1685                const struct GNUNET_CADET_ChannelManage *msg,
1686                int fwd)
1687 {
1688   struct CadetChannel *ch;
1689   size_t size;
1690
1691   /* Check size */
1692   size = ntohs (msg->header.size);
1693   if (size != sizeof (struct GNUNET_CADET_ChannelManage))
1694   {
1695     GNUNET_break (0);
1696     return;
1697   }
1698
1699   /* Check channel */
1700   ch = GCT_get_channel (t, ntohl (msg->chid));
1701   if (NULL == ch)
1702   {
1703     GNUNET_STATISTICS_update (stats, "# channel ack on unknown channel",
1704                               1, GNUNET_NO);
1705     LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "WARNING channel %u unknown\n",
1706          ntohl (msg->chid));
1707     return;
1708   }
1709
1710   GCCH_handle_ack (ch, msg, fwd);
1711 }
1712
1713
1714 /**
1715  * Handle a channel destruction message.
1716  *
1717  * @param t Tunnel on which the message came.
1718  * @param msg Channel destroy message.
1719  * @param fwd Is this message fwd? This only is meaningful in loopback channels.
1720  *            #GNUNET_YES if message is FWD on the respective channel (loopback)
1721  *            #GNUNET_NO if message is BCK on the respective channel (loopback)
1722  *            #GNUNET_SYSERR if message on a one-ended channel (remote)
1723  */
1724 static void
1725 handle_ch_destroy (struct CadetTunnel *t,
1726                    const struct GNUNET_CADET_ChannelManage *msg,
1727                    int fwd)
1728 {
1729   struct CadetChannel *ch;
1730   size_t size;
1731
1732   /* Check size */
1733   size = ntohs (msg->header.size);
1734   if (size != sizeof (struct GNUNET_CADET_ChannelManage))
1735   {
1736     GNUNET_break (0);
1737     return;
1738   }
1739
1740   /* Check channel */
1741   ch = GCT_get_channel (t, ntohl (msg->chid));
1742   if (NULL == ch)
1743   {
1744     /* Probably a retransmission, safe to ignore */
1745     return;
1746   }
1747
1748   GCCH_handle_destroy (ch, msg, fwd);
1749 }
1750
1751
1752 /**
1753  * The peer's ephemeral key has changed: update the symmetrical keys.
1754  *
1755  * @param t Tunnel this message came on.
1756  * @param msg Key eXchange message.
1757  */
1758 static void
1759 handle_ephemeral (struct CadetTunnel *t,
1760                   const struct GNUNET_CADET_KX_Ephemeral *msg)
1761 {
1762   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_INFO, "<=== EPHM for %s\n", GCT_2s (t));
1763
1764   if (GNUNET_OK != check_ephemeral (t, msg))
1765   {
1766     GNUNET_break_op (0);
1767     return;
1768   }
1769   if (NULL == t->kx_ctx)
1770     create_kx_ctx (t);
1771   if (0 != memcmp (&t->peers_ephemeral_key, &msg->ephemeral_key,
1772                    sizeof (msg->ephemeral_key)))
1773   {
1774     t->peers_ephemeral_key = msg->ephemeral_key;
1775     create_keys (t);
1776     if (CADET_TUNNEL_KEY_OK == t->estate)
1777     {
1778       t->estate = CADET_TUNNEL_KEY_REKEY;
1779     }
1780   }
1781   if (CADET_TUNNEL_KEY_SENT == t->estate)
1782   {
1783     LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "  our key was sent, sending ping\n");
1784     send_ping (t);
1785     t->estate = CADET_TUNNEL_KEY_PING;
1786   }
1787 }
1788
1789
1790 /**
1791  * Peer wants to check our symmetrical keys by sending an encrypted challenge.
1792  * Answer with by retransmitting the challenge with the "opposite" key.
1793  *
1794  * @param t Tunnel this message came on.
1795  * @param msg Key eXchange Ping message.
1796  */
1797 static void
1798 handle_ping (struct CadetTunnel *t,
1799              const struct GNUNET_CADET_KX_Ping *msg)
1800 {
1801   struct GNUNET_CADET_KX_Ping res;
1802
1803   if (ntohs (msg->header.size) != sizeof (res))
1804   {
1805     GNUNET_break_op (0);
1806     return;
1807   }
1808
1809   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_INFO, "<=== PING for %s\n", GCT_2s (t));
1810   t_decrypt (t, &res.target, &msg->target, ping_encryption_size (), msg->iv);
1811   if (0 != memcmp (&my_full_id, &res.target, sizeof (my_full_id)))
1812   {
1813     GNUNET_STATISTICS_update (stats, "# malformed PINGs", 1, GNUNET_NO);
1814     LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_WARNING, "  malformed PING on %s\n", GCT_2s (t));
1815     LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "  e got %u\n", msg->nonce);
1816     LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "  e towards %s\n", GNUNET_i2s (&msg->target));
1817     LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "  got %u\n", res.nonce);
1818     LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "  towards %s\n", GNUNET_i2s (&res.target));
1819     if (NULL == t->kx_ctx)
1820       create_kx_ctx (t);
1821     send_ephemeral (t);
1822     send_ping (t);
1823     return;
1824   }
1825
1826   send_pong (t, res.nonce);
1827 }
1828
1829
1830 /**
1831  * @brief Finish the Key eXchange and destroy the old keys.
1832  *
1833  * @param cls Closure (Tunnel for which to finish the KX).
1834  * @param tc Task context.
1835  */
1836 static void
1837 finish_kx (void *cls, const struct GNUNET_SCHEDULER_TaskContext *tc)
1838 {
1839   struct CadetTunnel *t = cls;
1840
1841   if (0 != (tc->reason & GNUNET_SCHEDULER_REASON_SHUTDOWN))
1842     return;
1843
1844   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_INFO, "finish KX for %s\n", GCT_2s (t));
1845
1846   GNUNET_free (t->kx_ctx);
1847   t->kx_ctx = NULL;
1848 }
1849
1850
1851 /**
1852  * Peer has answer to our challenge.
1853  * If answer is successful, consider the key exchange finished and clean
1854  * up all related state.
1855  *
1856  * @param t Tunnel this message came on.
1857  * @param msg Key eXchange Pong message.
1858  */
1859 static void
1860 handle_pong (struct CadetTunnel *t,
1861              const struct GNUNET_CADET_KX_Pong *msg)
1862 {
1863   uint32_t challenge;
1864
1865   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_INFO, "<=== PONG for %s\n", GCT_2s (t));
1866   if (GNUNET_SCHEDULER_NO_TASK == t->rekey_task)
1867   {
1868     GNUNET_STATISTICS_update (stats, "# duplicate PONG messages", 1, GNUNET_NO);
1869     return;
1870   }
1871   t_decrypt (t, &challenge, &msg->nonce, sizeof (uint32_t), msg->iv);
1872
1873   if (challenge != t->kx_ctx->challenge)
1874   {
1875     LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_WARNING, "Wrong PONG challenge on %s\n", GCT_2s (t));
1876     LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "PONG: %u (e: %u). Expected: %u.\n",
1877          challenge, msg->nonce, t->kx_ctx->challenge);
1878     send_ephemeral (t);
1879     send_ping (t);
1880     return;
1881   }
1882   GNUNET_SCHEDULER_cancel (t->rekey_task);
1883   t->rekey_task = GNUNET_SCHEDULER_NO_TASK;
1884
1885   /* Don't free the old keys right away, but after a delay.
1886    * Rationale: the KX could have happened over a very fast connection,
1887    * with payload traffic still signed with the old key stuck in a slower
1888    * connection.
1889    * Don't keep the keys longer than 1/4 the rekey period, and no longer than
1890    * one minute.
1891    */
1892   if (GNUNET_SCHEDULER_NO_TASK == t->kx_ctx->finish_task)
1893   {
1894     struct GNUNET_TIME_Relative delay;
1895
1896     delay = GNUNET_TIME_relative_divide (rekey_period, 4);
1897     delay = GNUNET_TIME_relative_min (delay, GNUNET_TIME_UNIT_MINUTES);
1898     t->kx_ctx->finish_task = GNUNET_SCHEDULER_add_delayed (delay, finish_kx, t);
1899   }
1900   GCT_change_estate (t, CADET_TUNNEL_KEY_OK);
1901 }
1902
1903
1904 /**
1905  * Demultiplex by message type and call appropriate handler for a message
1906  * towards a channel of a local tunnel.
1907  *
1908  * @param t Tunnel this message came on.
1909  * @param msgh Message header.
1910  * @param fwd Is this message fwd? This only is meaningful in loopback channels.
1911  *            #GNUNET_YES if message is FWD on the respective channel (loopback)
1912  *            #GNUNET_NO if message is BCK on the respective channel (loopback)
1913  *            #GNUNET_SYSERR if message on a one-ended channel (remote)
1914  */
1915 static void
1916 handle_decrypted (struct CadetTunnel *t,
1917                   const struct GNUNET_MessageHeader *msgh,
1918                   int fwd)
1919 {
1920   uint16_t type;
1921
1922   type = ntohs (msgh->type);
1923   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_INFO, "<=== %s on %s\n", GC_m2s (type), GCT_2s (t));
1924
1925   switch (type)
1926   {
1927     case GNUNET_MESSAGE_TYPE_CADET_KEEPALIVE:
1928       /* Do nothing, connection aleady got updated. */
1929       GNUNET_STATISTICS_update (stats, "# keepalives received", 1, GNUNET_NO);
1930       break;
1931
1932     case GNUNET_MESSAGE_TYPE_CADET_DATA:
1933       /* Don't send hop ACK, wait for client to ACK */
1934       handle_data (t, (struct GNUNET_CADET_Data *) msgh, fwd);
1935       break;
1936
1937     case GNUNET_MESSAGE_TYPE_CADET_DATA_ACK:
1938       handle_data_ack (t, (struct GNUNET_CADET_DataACK *) msgh, fwd);
1939       break;
1940
1941     case GNUNET_MESSAGE_TYPE_CADET_CHANNEL_CREATE:
1942       handle_ch_create (t,
1943                         (struct GNUNET_CADET_ChannelCreate *) msgh);
1944       break;
1945
1946     case GNUNET_MESSAGE_TYPE_CADET_CHANNEL_NACK:
1947       handle_ch_nack (t,
1948                       (struct GNUNET_CADET_ChannelManage *) msgh);
1949       break;
1950
1951     case GNUNET_MESSAGE_TYPE_CADET_CHANNEL_ACK:
1952       handle_ch_ack (t,
1953                      (struct GNUNET_CADET_ChannelManage *) msgh,
1954                      fwd);
1955       break;
1956
1957     case GNUNET_MESSAGE_TYPE_CADET_CHANNEL_DESTROY:
1958       handle_ch_destroy (t,
1959                          (struct GNUNET_CADET_ChannelManage *) msgh,
1960                          fwd);
1961       break;
1962
1963     default:
1964       GNUNET_break_op (0);
1965       LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_WARNING,
1966            "end-to-end message not known (%u)\n",
1967            ntohs (msgh->type));
1968       GCT_debug (t, GNUNET_ERROR_TYPE_WARNING);
1969   }
1970 }
1971
1972 /******************************************************************************/
1973 /********************************    API    ***********************************/
1974 /******************************************************************************/
1975
1976 /**
1977  * Decrypt and demultiplex by message type. Call appropriate handler
1978  * for every message.
1979  *
1980  * @param t Tunnel this message came on.
1981  * @param msg Encrypted message.
1982  */
1983 void
1984 GCT_handle_encrypted (struct CadetTunnel *t,
1985                       const struct GNUNET_CADET_Encrypted *msg)
1986 {
1987   size_t size = ntohs (msg->header.size);
1988   size_t payload_size = size - sizeof (struct GNUNET_CADET_Encrypted);
1989   int decrypted_size;
1990   char cbuf [payload_size];
1991   struct GNUNET_MessageHeader *msgh;
1992   unsigned int off;
1993
1994   decrypted_size = t_decrypt_and_validate (t, cbuf, &msg[1], payload_size,
1995                                            msg->iv, &msg->hmac);
1996
1997   if (-1 == decrypted_size)
1998   {
1999     GNUNET_break_op (0);
2000     return;
2001   }
2002
2003   off = 0;
2004   while (off < decrypted_size)
2005   {
2006     uint16_t msize;
2007
2008     msgh = (struct GNUNET_MessageHeader *) &cbuf[off];
2009     msize = ntohs (msgh->size);
2010     if (msize < sizeof (struct GNUNET_MessageHeader))
2011     {
2012       GNUNET_break_op (0);
2013       return;
2014     }
2015     handle_decrypted (t, msgh, GNUNET_SYSERR);
2016     off += msize;
2017   }
2018 }
2019
2020
2021 /**
2022  * Demultiplex an encapsulated KX message by message type.
2023  *
2024  * @param t Tunnel on which the message came.
2025  * @param message Payload of KX message.
2026  */
2027 void
2028 GCT_handle_kx (struct CadetTunnel *t,
2029                const struct GNUNET_MessageHeader *message)
2030 {
2031   uint16_t type;
2032
2033   type = ntohs (message->type);
2034   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "kx message received\n", type);
2035   switch (type)
2036   {
2037     case GNUNET_MESSAGE_TYPE_CADET_KX_EPHEMERAL:
2038       handle_ephemeral (t, (struct GNUNET_CADET_KX_Ephemeral *) message);
2039       break;
2040
2041     case GNUNET_MESSAGE_TYPE_CADET_KX_PING:
2042       handle_ping (t, (struct GNUNET_CADET_KX_Ping *) message);
2043       break;
2044
2045     case GNUNET_MESSAGE_TYPE_CADET_KX_PONG:
2046       handle_pong (t, (struct GNUNET_CADET_KX_Pong *) message);
2047       break;
2048
2049     default:
2050       GNUNET_break_op (0);
2051       LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "kx message not known (%u)\n", type);
2052   }
2053 }
2054
2055
2056 /**
2057  * Initialize the tunnel subsystem.
2058  *
2059  * @param c Configuration handle.
2060  * @param key ECC private key, to derive all other keys and do crypto.
2061  */
2062 void
2063 GCT_init (const struct GNUNET_CONFIGURATION_Handle *c,
2064           const struct GNUNET_CRYPTO_EddsaPrivateKey *key)
2065 {
2066   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "init\n");
2067   if (GNUNET_OK !=
2068       GNUNET_CONFIGURATION_get_value_number (c, "CADET", "DEFAULT_TTL",
2069                                              &default_ttl))
2070   {
2071     GNUNET_log_config_invalid (GNUNET_ERROR_TYPE_WARNING,
2072                                "CADET", "DEFAULT_TTL", "USING DEFAULT");
2073     default_ttl = 64;
2074   }
2075   if (GNUNET_OK !=
2076       GNUNET_CONFIGURATION_get_value_time (c, "CADET", "REKEY_PERIOD",
2077                                            &rekey_period))
2078   {
2079     rekey_period = GNUNET_TIME_UNIT_DAYS;
2080   }
2081
2082   my_private_key = key;
2083   kx_msg.header.size = htons (sizeof (kx_msg));
2084   kx_msg.header.type = htons (GNUNET_MESSAGE_TYPE_CADET_KX_EPHEMERAL);
2085   kx_msg.purpose.purpose = htonl (GNUNET_SIGNATURE_PURPOSE_CADET_KX);
2086   kx_msg.purpose.size = htonl (ephemeral_purpose_size ());
2087   kx_msg.origin_identity = my_full_id;
2088   rekey_task = GNUNET_SCHEDULER_add_now (&rekey, NULL);
2089
2090   tunnels = GNUNET_CONTAINER_multipeermap_create (128, GNUNET_YES);
2091 }
2092
2093
2094 /**
2095  * Shut down the tunnel subsystem.
2096  */
2097 void
2098 GCT_shutdown (void)
2099 {
2100   if (GNUNET_SCHEDULER_NO_TASK != rekey_task)
2101   {
2102     GNUNET_SCHEDULER_cancel (rekey_task);
2103     rekey_task = GNUNET_SCHEDULER_NO_TASK;
2104   }
2105   GNUNET_CONTAINER_multipeermap_iterate (tunnels, &destroy_iterator, NULL);
2106   GNUNET_CONTAINER_multipeermap_destroy (tunnels);
2107 }
2108
2109
2110 /**
2111  * Create a tunnel.
2112  *
2113  * @param destination Peer this tunnel is towards.
2114  */
2115 struct CadetTunnel *
2116 GCT_new (struct CadetPeer *destination)
2117 {
2118   struct CadetTunnel *t;
2119
2120   t = GNUNET_new (struct CadetTunnel);
2121   t->next_chid = 0;
2122   t->peer = destination;
2123
2124   if (GNUNET_OK !=
2125       GNUNET_CONTAINER_multipeermap_put (tunnels, GCP_get_id (destination), t,
2126                                          GNUNET_CONTAINER_MULTIHASHMAPOPTION_UNIQUE_FAST))
2127   {
2128     GNUNET_break (0);
2129     GNUNET_free (t);
2130     return NULL;
2131   }
2132   return t;
2133 }
2134
2135
2136 /**
2137  * Change the tunnel's connection state.
2138  *
2139  * @param t Tunnel whose connection state to change.
2140  * @param cstate New connection state.
2141  */
2142 void
2143 GCT_change_cstate (struct CadetTunnel* t, enum CadetTunnelCState cstate)
2144 {
2145   if (NULL == t)
2146     return;
2147   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "Tunnel %s cstate %s => %s\n",
2148        GCP_2s (t->peer), cstate2s (t->cstate), cstate2s (cstate));
2149   if (myid != GCP_get_short_id (t->peer) &&
2150       CADET_TUNNEL_READY != t->cstate &&
2151       CADET_TUNNEL_READY == cstate)
2152   {
2153     t->cstate = cstate;
2154     if (CADET_TUNNEL_KEY_OK == t->estate)
2155     {
2156       LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "  cstate triggered send queued data\n");
2157       send_queued_data (t);
2158     }
2159     else if (CADET_TUNNEL_KEY_UNINITIALIZED == t->estate)
2160     {
2161       LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "  cstate triggered rekey\n");
2162       rekey_tunnel (t, NULL);
2163     }
2164   }
2165   t->cstate = cstate;
2166
2167   if (CADET_TUNNEL_READY == cstate
2168       && CONNECTIONS_PER_TUNNEL <= GCT_count_connections (t))
2169   {
2170     LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "  cstate triggered stop dht\n");
2171     GCP_stop_search (t->peer);
2172   }
2173 }
2174
2175 /**
2176  * Change the tunnel encryption state.
2177  *
2178  * @param t Tunnel whose encryption state to change.
2179  * @param state New encryption state.
2180  */
2181 void
2182 GCT_change_estate (struct CadetTunnel* t, enum CadetTunnelEState state)
2183 {
2184   if (NULL == t)
2185     return;
2186   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG,
2187        "Tunnel %s estate was %s\n",
2188        GCP_2s (t->peer), estate2s (t->estate));
2189   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG,
2190        "Tunnel %s estate is now %s\n",
2191        GCP_2s (t->peer), estate2s (state));
2192   if (myid != GCP_get_short_id (t->peer) &&
2193       CADET_TUNNEL_KEY_OK != t->estate && CADET_TUNNEL_KEY_OK == state)
2194   {
2195     t->estate = state;
2196     send_queued_data (t);
2197     return;
2198   }
2199   t->estate = state;
2200 }
2201
2202
2203 /**
2204  * @brief Check if tunnel has too many connections, and remove one if necessary.
2205  *
2206  * Currently this means the newest connection, unless it is a direct one.
2207  * Implemented as a task to avoid freeing a connection that is in the middle
2208  * of being created/processed.
2209  *
2210  * @param cls Closure (Tunnel to check).
2211  * @param tc Task context.
2212  */
2213 static void
2214 trim_connections (void *cls, const struct GNUNET_SCHEDULER_TaskContext *tc)
2215 {
2216   struct CadetTunnel *t = cls;
2217
2218   if (0 != (tc->reason & GNUNET_SCHEDULER_REASON_SHUTDOWN))
2219     return;
2220
2221   if (GCT_count_connections (t) > 2 * CONNECTIONS_PER_TUNNEL)
2222   {
2223     struct CadetTConnection *iter;
2224     struct CadetTConnection *c;
2225
2226     for (c = iter = t->connection_head; NULL != iter; iter = iter->next)
2227     {
2228       if ((NULL == c || iter->created.abs_value_us > c->created.abs_value_us)
2229           && GNUNET_NO == GCC_is_direct (iter->c))
2230       {
2231         c = iter;
2232       }
2233     }
2234     if (NULL != c)
2235     {
2236       LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "Too many connections on tunnel %s\n",
2237            GCT_2s (t));
2238       LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "Destroying connection %s\n",
2239            GCC_2s (c->c));
2240       GCC_destroy (c->c);
2241     }
2242     else
2243     {
2244       GNUNET_break (0);
2245     }
2246   }
2247 }
2248
2249
2250 /**
2251  * Add a connection to a tunnel.
2252  *
2253  * @param t Tunnel.
2254  * @param c Connection.
2255  */
2256 void
2257 GCT_add_connection (struct CadetTunnel *t, struct CadetConnection *c)
2258 {
2259   struct CadetTConnection *aux;
2260
2261   GNUNET_assert (NULL != c);
2262
2263   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "add connection %s\n", GCC_2s (c));
2264   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, " to tunnel %s\n", GCT_2s (t));
2265   for (aux = t->connection_head; aux != NULL; aux = aux->next)
2266     if (aux->c == c)
2267       return;
2268
2269   aux = GNUNET_new (struct CadetTConnection);
2270   aux->c = c;
2271   aux->created = GNUNET_TIME_absolute_get ();
2272
2273   GNUNET_CONTAINER_DLL_insert (t->connection_head, t->connection_tail, aux);
2274
2275   GNUNET_SCHEDULER_add_now (&trim_connections, t);
2276 }
2277
2278
2279 /**
2280  * Mark a path as no longer valid for this tunnel: has been tried and failed.
2281  *
2282  * @param t Tunnel to update.
2283  * @param path Invalid path to remove. Is destroyed after removal.
2284  */
2285 void
2286 GCT_remove_path (struct CadetTunnel *t, struct CadetPeerPath *path)
2287 {
2288   GCP_remove_path (t->peer, path);
2289 }
2290
2291
2292 /**
2293  * Remove a connection from a tunnel.
2294  *
2295  * @param t Tunnel.
2296  * @param c Connection.
2297  */
2298 void
2299 GCT_remove_connection (struct CadetTunnel *t,
2300                        struct CadetConnection *c)
2301 {
2302   struct CadetTConnection *aux;
2303   struct CadetTConnection *next;
2304
2305   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "Removing connection %s from tunnel %s\n",
2306        GCC_2s (c), GCT_2s (t));
2307   for (aux = t->connection_head; aux != NULL; aux = next)
2308   {
2309     next = aux->next;
2310     if (aux->c == c)
2311     {
2312       GNUNET_CONTAINER_DLL_remove (t->connection_head, t->connection_tail, aux);
2313       GNUNET_free (aux);
2314     }
2315   }
2316
2317   /* Start new connections if needed */
2318   if (CONNECTIONS_PER_TUNNEL > GCT_count_connections (t)
2319       && GNUNET_SCHEDULER_NO_TASK == t->destroy_task
2320       && CADET_TUNNEL_SHUTDOWN != t->cstate
2321       && GNUNET_NO == shutting_down)
2322   {
2323     LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "  no more connections, getting new ones\n");
2324     GCT_change_cstate (t, CADET_TUNNEL_SEARCHING);
2325     GCP_connect (t->peer);
2326     return;
2327   }
2328
2329   /* If not marked as ready, no change is needed */
2330   if (CADET_TUNNEL_READY != t->cstate)
2331     return;
2332
2333   /* Check if any connection is ready to maintain cstate */
2334   for (aux = t->connection_head; aux != NULL; aux = aux->next)
2335     if (CADET_CONNECTION_READY == GCC_get_state (aux->c))
2336       return;
2337
2338   GCT_change_cstate (t, CADET_TUNNEL_WAITING);
2339 }
2340
2341
2342 /**
2343  * Add a channel to a tunnel.
2344  *
2345  * @param t Tunnel.
2346  * @param ch Channel.
2347  */
2348 void
2349 GCT_add_channel (struct CadetTunnel *t, struct CadetChannel *ch)
2350 {
2351   struct CadetTChannel *aux;
2352
2353   GNUNET_assert (NULL != ch);
2354
2355   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "Adding channel %p to tunnel %p\n", ch, t);
2356
2357   for (aux = t->channel_head; aux != NULL; aux = aux->next)
2358   {
2359     LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "  already there %p\n", aux->ch);
2360     if (aux->ch == ch)
2361       return;
2362   }
2363
2364   aux = GNUNET_new (struct CadetTChannel);
2365   aux->ch = ch;
2366   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, " adding %p to %p\n", aux, t->channel_head);
2367   GNUNET_CONTAINER_DLL_insert_tail (t->channel_head, t->channel_tail, aux);
2368
2369   if (GNUNET_SCHEDULER_NO_TASK != t->destroy_task)
2370   {
2371     GNUNET_SCHEDULER_cancel (t->destroy_task);
2372     t->destroy_task = GNUNET_SCHEDULER_NO_TASK;
2373     LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, " undo destroy!\n");
2374   }
2375 }
2376
2377
2378 /**
2379  * Remove a channel from a tunnel.
2380  *
2381  * @param t Tunnel.
2382  * @param ch Channel.
2383  */
2384 void
2385 GCT_remove_channel (struct CadetTunnel *t, struct CadetChannel *ch)
2386 {
2387   struct CadetTChannel *aux;
2388
2389   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "Removing channel %p from tunnel %p\n", ch, t);
2390   for (aux = t->channel_head; aux != NULL; aux = aux->next)
2391   {
2392     if (aux->ch == ch)
2393     {
2394       LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, " found! %s\n", GCCH_2s (ch));
2395       GNUNET_CONTAINER_DLL_remove (t->channel_head, t->channel_tail, aux);
2396       GNUNET_free (aux);
2397       return;
2398     }
2399   }
2400 }
2401
2402
2403 /**
2404  * Search for a channel by global ID.
2405  *
2406  * @param t Tunnel containing the channel.
2407  * @param chid Public channel number.
2408  *
2409  * @return channel handler, NULL if doesn't exist
2410  */
2411 struct CadetChannel *
2412 GCT_get_channel (struct CadetTunnel *t, CADET_ChannelNumber chid)
2413 {
2414   struct CadetTChannel *iter;
2415
2416   if (NULL == t)
2417     return NULL;
2418
2419   for (iter = t->channel_head; NULL != iter; iter = iter->next)
2420   {
2421     if (GCCH_get_id (iter->ch) == chid)
2422       break;
2423   }
2424
2425   return NULL == iter ? NULL : iter->ch;
2426 }
2427
2428
2429 /**
2430  * @brief Destroy a tunnel and free all resources.
2431  *
2432  * Should only be called a while after the tunnel has been marked as destroyed,
2433  * in case there is a new channel added to the same peer shortly after marking
2434  * the tunnel. This way we avoid a new public key handshake.
2435  *
2436  * @param cls Closure (tunnel to destroy).
2437  * @param tc Task context.
2438  */
2439 static void
2440 delayed_destroy (void *cls, const struct GNUNET_SCHEDULER_TaskContext *tc)
2441 {
2442   struct CadetTunnel *t = cls;
2443   struct CadetTConnection *iter;
2444
2445   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "delayed destroying tunnel %p\n", t);
2446   if (0 != (GNUNET_SCHEDULER_REASON_SHUTDOWN & tc->reason))
2447   {
2448     LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_WARNING,
2449          "Not destroying tunnel, due to shutdown. "
2450          "Tunnel at %p should have been freed by GCT_shutdown\n", t);
2451     return;
2452   }
2453   t->destroy_task = GNUNET_SCHEDULER_NO_TASK;
2454   t->cstate = CADET_TUNNEL_SHUTDOWN;
2455
2456   for (iter = t->connection_head; NULL != iter; iter = iter->next)
2457   {
2458     GCC_send_destroy (iter->c);
2459   }
2460   GCT_destroy (t);
2461 }
2462
2463
2464 /**
2465  * Tunnel is empty: destroy it.
2466  *
2467  * Notifies all connections about the destruction.
2468  *
2469  * @param t Tunnel to destroy.
2470  */
2471 void
2472 GCT_destroy_empty (struct CadetTunnel *t)
2473 {
2474   if (GNUNET_YES == shutting_down)
2475     return; /* Will be destroyed immediately anyway */
2476
2477   if (GNUNET_SCHEDULER_NO_TASK != t->destroy_task)
2478   {
2479     LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_WARNING,
2480          "Tunnel %s is already scheduled for destruction. Tunnel debug dump:\n",
2481          GCT_2s (t));
2482     GCT_debug (t, GNUNET_ERROR_TYPE_WARNING);
2483     GNUNET_break (0);
2484     /* should never happen, tunnel can only become empty once, and the
2485      * task identifier should be NO_TASK (cleaned when the tunnel was created
2486      * or became un-empty)
2487      */
2488     return;
2489   }
2490
2491   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "Tunnel %s empty: destroying scheduled\n",
2492        GCT_2s (t));
2493
2494   // FIXME make delay a config option
2495   t->destroy_task = GNUNET_SCHEDULER_add_delayed (GNUNET_TIME_UNIT_MINUTES,
2496                                                   &delayed_destroy, t);
2497   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "Scheduled destroy of %p as %llX\n",
2498        t, t->destroy_task);
2499 }
2500
2501
2502 /**
2503  * Destroy tunnel if empty (no more channels).
2504  *
2505  * @param t Tunnel to destroy if empty.
2506  */
2507 void
2508 GCT_destroy_if_empty (struct CadetTunnel *t)
2509 {
2510   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "Tunnel %s destroy if empty\n", GCT_2s (t));
2511   if (1 < GCT_count_channels (t))
2512     return;
2513
2514   GCT_destroy_empty (t);
2515 }
2516
2517
2518 /**
2519  * Destroy the tunnel.
2520  *
2521  * This function does not generate any warning traffic to clients or peers.
2522  *
2523  * Tasks:
2524  * Cancel messages belonging to this tunnel queued to neighbors.
2525  * Free any allocated resources linked to the tunnel.
2526  *
2527  * @param t The tunnel to destroy.
2528  */
2529 void
2530 GCT_destroy (struct CadetTunnel *t)
2531 {
2532   struct CadetTConnection *iter_c;
2533   struct CadetTConnection *next_c;
2534   struct CadetTChannel *iter_ch;
2535   struct CadetTChannel *next_ch;
2536
2537   if (NULL == t)
2538     return;
2539
2540   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "destroying tunnel %s\n", GCP_2s (t->peer));
2541
2542   GNUNET_break (GNUNET_YES ==
2543                 GNUNET_CONTAINER_multipeermap_remove (tunnels,
2544                                                       GCP_get_id (t->peer), t));
2545
2546   for (iter_c = t->connection_head; NULL != iter_c; iter_c = next_c)
2547   {
2548     next_c = iter_c->next;
2549     GCC_destroy (iter_c->c);
2550   }
2551   for (iter_ch = t->channel_head; NULL != iter_ch; iter_ch = next_ch)
2552   {
2553     next_ch = iter_ch->next;
2554     GCCH_destroy (iter_ch->ch);
2555     /* Should only happen on shutdown, but it's ok. */
2556   }
2557
2558   if (GNUNET_SCHEDULER_NO_TASK != t->destroy_task)
2559   {
2560     LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "cancelling %llX\n", t->destroy_task);
2561     GNUNET_SCHEDULER_cancel (t->destroy_task);
2562     t->destroy_task = GNUNET_SCHEDULER_NO_TASK;
2563   }
2564
2565   GNUNET_STATISTICS_update (stats, "# tunnels", -1, GNUNET_NO);
2566   GCP_set_tunnel (t->peer, NULL);
2567
2568   if (GNUNET_SCHEDULER_NO_TASK != t->rekey_task)
2569   {
2570     GNUNET_SCHEDULER_cancel (t->rekey_task);
2571     t->rekey_task = GNUNET_SCHEDULER_NO_TASK;
2572   }
2573   if (NULL != t->kx_ctx)
2574   {
2575     if (GNUNET_SCHEDULER_NO_TASK != t->kx_ctx->finish_task)
2576       GNUNET_SCHEDULER_cancel (t->kx_ctx->finish_task);
2577     GNUNET_free (t->kx_ctx);
2578   }
2579   GNUNET_free (t);
2580 }
2581
2582
2583 /**
2584  * @brief Use the given path for the tunnel.
2585  * Update the next and prev hops (and RCs).
2586  * (Re)start the path refresh in case the tunnel is locally owned.
2587  *
2588  * @param t Tunnel to update.
2589  * @param p Path to use.
2590  *
2591  * @return Connection created.
2592  */
2593 struct CadetConnection *
2594 GCT_use_path (struct CadetTunnel *t, struct CadetPeerPath *p)
2595 {
2596   struct CadetConnection *c;
2597   struct GNUNET_CADET_Hash cid;
2598   unsigned int own_pos;
2599
2600   if (NULL == t || NULL == p)
2601   {
2602     GNUNET_break (0);
2603     return NULL;
2604   }
2605
2606   if (CADET_TUNNEL_SHUTDOWN == t->cstate)
2607   {
2608     GNUNET_break (0);
2609     return NULL;
2610   }
2611
2612   for (own_pos = 0; own_pos < p->length; own_pos++)
2613   {
2614     if (p->peers[own_pos] == myid)
2615       break;
2616   }
2617   if (own_pos >= p->length)
2618   {
2619     GNUNET_break_op (0);
2620     return NULL;
2621   }
2622
2623   GNUNET_CRYPTO_random_block (GNUNET_CRYPTO_QUALITY_NONCE, &cid, sizeof (cid));
2624   c = GCC_new (&cid, t, p, own_pos);
2625   if (NULL == c)
2626   {
2627     /* Path was flawed */
2628     return NULL;
2629   }
2630   GCT_add_connection (t, c);
2631   return c;
2632 }
2633
2634
2635 /**
2636  * Count created connections of a tunnel. Not necessarily ready connections!
2637  *
2638  * @param t Tunnel on which to count.
2639  *
2640  * @return Number of connections created, either being established or ready.
2641  */
2642 unsigned int
2643 GCT_count_connections (struct CadetTunnel *t)
2644 {
2645   struct CadetTConnection *iter;
2646   unsigned int count;
2647
2648   if (NULL == t)
2649     return 0;
2650
2651   for (count = 0, iter = t->connection_head; NULL != iter; iter = iter->next)
2652     if (CADET_CONNECTION_DESTROYED != GCC_get_state (iter->c))
2653       count++;
2654
2655   return count;
2656 }
2657
2658 /**
2659  * Count channels of a tunnel.
2660  *
2661  * @param t Tunnel on which to count.
2662  *
2663  * @return Number of channels.
2664  */
2665 unsigned int
2666 GCT_count_channels (struct CadetTunnel *t)
2667 {
2668   struct CadetTChannel *iter;
2669   unsigned int count;
2670
2671   for (count = 0, iter = t->channel_head;
2672        NULL != iter;
2673        iter = iter->next, count++) /* skip */;
2674
2675   return count;
2676 }
2677
2678
2679 /**
2680  * Get the connectivity state of a tunnel.
2681  *
2682  * @param t Tunnel.
2683  *
2684  * @return Tunnel's connectivity state.
2685  */
2686 enum CadetTunnelCState
2687 GCT_get_cstate (struct CadetTunnel *t)
2688 {
2689   if (NULL == t)
2690   {
2691     GNUNET_assert (0);
2692     return (enum CadetTunnelCState) -1;
2693   }
2694   return t->cstate;
2695 }
2696
2697
2698 /**
2699  * Get the encryption state of a tunnel.
2700  *
2701  * @param t Tunnel.
2702  *
2703  * @return Tunnel's encryption state.
2704  */
2705 enum CadetTunnelEState
2706 GCT_get_estate (struct CadetTunnel *t)
2707 {
2708   if (NULL == t)
2709   {
2710     GNUNET_assert (0);
2711     return (enum CadetTunnelEState) -1;
2712   }
2713   return t->estate;
2714 }
2715
2716 /**
2717  * Get the maximum buffer space for a tunnel towards a local client.
2718  *
2719  * @param t Tunnel.
2720  *
2721  * @return Biggest buffer space offered by any channel in the tunnel.
2722  */
2723 unsigned int
2724 GCT_get_channels_buffer (struct CadetTunnel *t)
2725 {
2726   struct CadetTChannel *iter;
2727   unsigned int buffer;
2728   unsigned int ch_buf;
2729
2730   if (NULL == t->channel_head)
2731   {
2732     /* Probably getting buffer for a channel create/handshake. */
2733     return 64;
2734   }
2735
2736   buffer = 0;
2737   for (iter = t->channel_head; NULL != iter; iter = iter->next)
2738   {
2739     ch_buf = get_channel_buffer (iter);
2740     if (ch_buf > buffer)
2741       buffer = ch_buf;
2742   }
2743   return buffer;
2744 }
2745
2746
2747 /**
2748  * Get the total buffer space for a tunnel for P2P traffic.
2749  *
2750  * @param t Tunnel.
2751  *
2752  * @return Buffer space offered by all connections in the tunnel.
2753  */
2754 unsigned int
2755 GCT_get_connections_buffer (struct CadetTunnel *t)
2756 {
2757   struct CadetTConnection *iter;
2758   unsigned int buffer;
2759
2760   if (GNUNET_NO == is_ready (t))
2761   {
2762     if (count_queued_data (t) > 3)
2763       return 0;
2764     else
2765       return 1;
2766   }
2767
2768   buffer = 0;
2769   for (iter = t->connection_head; NULL != iter; iter = iter->next)
2770   {
2771     if (GCC_get_state (iter->c) != CADET_CONNECTION_READY)
2772     {
2773       continue;
2774     }
2775     buffer += get_connection_buffer (iter);
2776   }
2777
2778   return buffer;
2779 }
2780
2781
2782 /**
2783  * Get the tunnel's destination.
2784  *
2785  * @param t Tunnel.
2786  *
2787  * @return ID of the destination peer.
2788  */
2789 const struct GNUNET_PeerIdentity *
2790 GCT_get_destination (struct CadetTunnel *t)
2791 {
2792   return GCP_get_id (t->peer);
2793 }
2794
2795
2796 /**
2797  * Get the tunnel's next free global channel ID.
2798  *
2799  * @param t Tunnel.
2800  *
2801  * @return GID of a channel free to use.
2802  */
2803 CADET_ChannelNumber
2804 GCT_get_next_chid (struct CadetTunnel *t)
2805 {
2806   CADET_ChannelNumber chid;
2807   CADET_ChannelNumber mask;
2808   int result;
2809
2810   /* Set bit 30 depending on the ID relationship. Bit 31 is always 0 for GID.
2811    * If our ID is bigger or loopback tunnel, start at 0, bit 30 = 0
2812    * If peer's ID is bigger, start at 0x4... bit 30 = 1
2813    */
2814   result = GNUNET_CRYPTO_cmp_peer_identity (&my_full_id, GCP_get_id (t->peer));
2815   if (0 > result)
2816     mask = 0x40000000;
2817   else
2818     mask = 0x0;
2819   t->next_chid |= mask;
2820
2821   while (NULL != GCT_get_channel (t, t->next_chid))
2822   {
2823     LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "Channel %u exists...\n", t->next_chid);
2824     t->next_chid = (t->next_chid + 1) & ~GNUNET_CADET_LOCAL_CHANNEL_ID_CLI;
2825     t->next_chid |= mask;
2826   }
2827   chid = t->next_chid;
2828   t->next_chid = (t->next_chid + 1) & ~GNUNET_CADET_LOCAL_CHANNEL_ID_CLI;
2829   t->next_chid |= mask;
2830
2831   return chid;
2832 }
2833
2834
2835 /**
2836  * Send ACK on one or more channels due to buffer in connections.
2837  *
2838  * @param t Channel which has some free buffer space.
2839  */
2840 void
2841 GCT_unchoke_channels (struct CadetTunnel *t)
2842 {
2843   struct CadetTChannel *iter;
2844   unsigned int buffer;
2845   unsigned int channels = GCT_count_channels (t);
2846   unsigned int choked_n;
2847   struct CadetChannel *choked[channels];
2848
2849   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "GCT_unchoke_channels on %s\n", GCT_2s (t));
2850   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, " head: %p\n", t->channel_head);
2851   if (NULL != t->channel_head)
2852     LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, " head ch: %p\n", t->channel_head->ch);
2853
2854   /* Get buffer space */
2855   buffer = GCT_get_connections_buffer (t);
2856   if (0 == buffer)
2857   {
2858     return;
2859   }
2860
2861   /* Count and remember choked channels */
2862   choked_n = 0;
2863   for (iter = t->channel_head; NULL != iter; iter = iter->next)
2864   {
2865     if (GNUNET_NO == get_channel_allowed (iter))
2866     {
2867       choked[choked_n++] = iter->ch;
2868     }
2869   }
2870
2871   /* Unchoke random channels */
2872   while (0 < buffer && 0 < choked_n)
2873   {
2874     unsigned int r = GNUNET_CRYPTO_random_u32 (GNUNET_CRYPTO_QUALITY_WEAK,
2875                                                choked_n);
2876     GCCH_allow_client (choked[r], GCCH_is_origin (choked[r], GNUNET_YES));
2877     choked_n--;
2878     buffer--;
2879     choked[r] = choked[choked_n];
2880   }
2881 }
2882
2883
2884 /**
2885  * Send ACK on one or more connections due to buffer space to the client.
2886  *
2887  * Iterates all connections of the tunnel and sends ACKs appropriately.
2888  *
2889  * @param t Tunnel.
2890  */
2891 void
2892 GCT_send_connection_acks (struct CadetTunnel *t)
2893 {
2894   struct CadetTConnection *iter;
2895   uint32_t allowed;
2896   uint32_t to_allow;
2897   uint32_t allow_per_connection;
2898   unsigned int cs;
2899   unsigned int buffer;
2900
2901   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "Tunnel send connection ACKs on %s\n",
2902        GCT_2s (t));
2903
2904   if (NULL == t)
2905   {
2906     GNUNET_break (0);
2907     return;
2908   }
2909
2910   buffer = GCT_get_channels_buffer (t);
2911   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "  buffer %u\n", buffer);
2912
2913   /* Count connections, how many messages are already allowed */
2914   cs = GCT_count_connections (t);
2915   for (allowed = 0, iter = t->connection_head; NULL != iter; iter = iter->next)
2916   {
2917     allowed += get_connection_allowed (iter);
2918   }
2919   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "  allowed %u\n", allowed);
2920
2921   /* Make sure there is no overflow */
2922   if (allowed > buffer)
2923   {
2924     return;
2925   }
2926
2927   /* Authorize connections to send more data */
2928   to_allow = buffer; /* - allowed; */
2929
2930   for (iter = t->connection_head;
2931        NULL != iter && to_allow > 0;
2932        iter = iter->next)
2933   {
2934     allow_per_connection = to_allow/cs;
2935     to_allow -= allow_per_connection;
2936     cs--;
2937     if (get_connection_allowed (iter) > 64 / 3)
2938     {
2939       continue;
2940     }
2941     GCC_allow (iter->c, allow_per_connection,
2942                GCC_is_origin (iter->c, GNUNET_NO));
2943   }
2944
2945   GNUNET_break (to_allow == 0);
2946 }
2947
2948
2949 /**
2950  * Cancel a previously sent message while it's in the queue.
2951  *
2952  * ONLY can be called before the continuation given to the send function
2953  * is called. Once the continuation is called, the message is no longer in the
2954  * queue.
2955  *
2956  * @param q Handle to the queue.
2957  */
2958 void
2959 GCT_cancel (struct CadetTunnelQueue *q)
2960 {
2961   if (NULL != q->cq)
2962   {
2963     GCC_cancel (q->cq);
2964     /* tun_message_sent() will be called and free q */
2965   }
2966   else if (NULL != q->tqd)
2967   {
2968     unqueue_data (q->tqd);
2969     q->tqd = NULL;
2970     if (NULL != q->cont)
2971       q->cont (q->cont_cls, NULL, q, 0, 0);
2972     GNUNET_free (q);
2973   }
2974   else
2975   {
2976     GNUNET_break (0);
2977   }
2978 }
2979
2980
2981 /**
2982  * Sends an already built message on a tunnel, encrypting it and
2983  * choosing the best connection if not provided.
2984  *
2985  * @param message Message to send. Function modifies it.
2986  * @param t Tunnel on which this message is transmitted.
2987  * @param c Connection to use (autoselect if NULL).
2988  * @param force Force the tunnel to take the message (buffer overfill).
2989  * @param cont Continuation to call once message is really sent.
2990  * @param cont_cls Closure for @c cont.
2991  *
2992  * @return Handle to cancel message. NULL if @c cont is NULL.
2993  */
2994 struct CadetTunnelQueue *
2995 GCT_send_prebuilt_message (const struct GNUNET_MessageHeader *message,
2996                            struct CadetTunnel *t, struct CadetConnection *c,
2997                            int force, GCT_sent cont, void *cont_cls)
2998 {
2999   return send_prebuilt_message (message, t, c, force, cont, cont_cls, NULL);
3000 }
3001
3002
3003 /**
3004  * Is the tunnel directed towards the local peer?
3005  *
3006  * @param t Tunnel.
3007  *
3008  * @return #GNUNET_YES if it is loopback.
3009  */
3010 int
3011 GCT_is_loopback (const struct CadetTunnel *t)
3012 {
3013   return (myid == GCP_get_short_id (t->peer));
3014 }
3015
3016
3017 /**
3018  * Is the tunnel this path already?
3019  *
3020  * @param t Tunnel.
3021  * @param p Path.
3022  *
3023  * @return #GNUNET_YES a connection uses this path.
3024  */
3025 int
3026 GCT_is_path_used (const struct CadetTunnel *t, const struct CadetPeerPath *p)
3027 {
3028   struct CadetTConnection *iter;
3029
3030   for (iter = t->connection_head; NULL != iter; iter = iter->next)
3031     if (GCC_get_path (iter->c) == p)
3032       return GNUNET_YES;
3033
3034   return GNUNET_NO;
3035 }
3036
3037
3038 /**
3039  * Get a cost of a path for a tunnel considering existing connections.
3040  *
3041  * @param t Tunnel.
3042  * @param path Candidate path.
3043  *
3044  * @return Cost of the path (path length + number of overlapping nodes)
3045  */
3046 unsigned int
3047 GCT_get_path_cost (const struct CadetTunnel *t,
3048                    const struct CadetPeerPath *path)
3049 {
3050   struct CadetTConnection *iter;
3051   const struct CadetPeerPath *aux;
3052   unsigned int overlap;
3053   unsigned int i;
3054   unsigned int j;
3055
3056   if (NULL == path)
3057     return 0;
3058
3059   overlap = 0;
3060   GNUNET_assert (NULL != t);
3061
3062   for (i = 0; i < path->length; i++)
3063   {
3064     for (iter = t->connection_head; NULL != iter; iter = iter->next)
3065     {
3066       aux = GCC_get_path (iter->c);
3067       if (NULL == aux)
3068         continue;
3069
3070       for (j = 0; j < aux->length; j++)
3071       {
3072         if (path->peers[i] == aux->peers[j])
3073         {
3074           overlap++;
3075           break;
3076         }
3077       }
3078     }
3079   }
3080   return path->length + overlap;
3081 }
3082
3083
3084 /**
3085  * Get the static string for the peer this tunnel is directed.
3086  *
3087  * @param t Tunnel.
3088  *
3089  * @return Static string the destination peer's ID.
3090  */
3091 const char *
3092 GCT_2s (const struct CadetTunnel *t)
3093 {
3094   if (NULL == t)
3095     return "(NULL)";
3096
3097   return GCP_2s (t->peer);
3098 }
3099
3100
3101 /******************************************************************************/
3102 /*****************************    INFO/DEBUG    *******************************/
3103 /******************************************************************************/
3104
3105 /**
3106  * Log all possible info about the tunnel state.
3107  *
3108  * @param t Tunnel to debug.
3109  * @param level Debug level to use.
3110  */
3111 void
3112 GCT_debug (const struct CadetTunnel *t, enum GNUNET_ErrorType level)
3113 {
3114   struct CadetTChannel *iterch;
3115   struct CadetTConnection *iterc;
3116
3117   LOG (level, "TTT DEBUG TUNNEL TOWARDS %s\n", GCT_2s (t));
3118   LOG (level, "TTT  cstate %s, estate %s\n",
3119        cstate2s (t->cstate), estate2s (t->estate));
3120   LOG (level, "TTT  kx_ctx %p, rekey_task %u\n", t->kx_ctx, t->rekey_task);
3121   LOG (level, "TTT  tq_head %p, tq_tail %p\n", t->tq_head, t->tq_tail);
3122   LOG (level, "TTT  destroy %u\n", t->destroy_task);
3123
3124   LOG (level, "TTT  channels:\n");
3125   for (iterch = t->channel_head; NULL != iterch; iterch = iterch->next)
3126   {
3127     LOG (level, "TTT  - %s\n", GCCH_2s (iterch->ch));
3128   }
3129
3130   LOG (level, "TTT  connections:\n");
3131   for (iterc = t->connection_head; NULL != iterc; iterc = iterc->next)
3132   {
3133     LOG (level, "TTT  - %s [%u] buf: %u/%u (qn %u/%u)\n",
3134          GCC_2s (iterc->c), GCC_get_state (iterc->c),
3135          GCC_get_buffer (iterc->c, GNUNET_YES),
3136          GCC_get_buffer (iterc->c, GNUNET_NO),
3137          GCC_get_qn (iterc->c, GNUNET_YES),
3138          GCC_get_qn (iterc->c, GNUNET_NO));
3139   }
3140
3141   LOG (level, "TTT DEBUG TUNNEL END\n");
3142 }
3143
3144
3145 /**
3146  * Iterate all tunnels.
3147  *
3148  * @param iter Iterator.
3149  * @param cls Closure for @c iter.
3150  */
3151 void
3152 GCT_iterate_all (GNUNET_CONTAINER_PeerMapIterator iter, void *cls)
3153 {
3154   GNUNET_CONTAINER_multipeermap_iterate (tunnels, iter, cls);
3155 }
3156
3157
3158 /**
3159  * Count all tunnels.
3160  *
3161  * @return Number of tunnels to remote peers kept by this peer.
3162  */
3163 unsigned int
3164 GCT_count_all (void)
3165 {
3166   return GNUNET_CONTAINER_multipeermap_size (tunnels);
3167 }
3168
3169
3170 /**
3171  * Iterate all connections of a tunnel.
3172  *
3173  * @param t Tunnel whose connections to iterate.
3174  * @param iter Iterator.
3175  * @param cls Closure for @c iter.
3176  */
3177 void
3178 GCT_iterate_connections (struct CadetTunnel *t, GCT_conn_iter iter, void *cls)
3179 {
3180   struct CadetTConnection *ct;
3181
3182   for (ct = t->connection_head; NULL != ct; ct = ct->next)
3183     iter (cls, ct->c);
3184 }
3185
3186
3187 /**
3188  * Iterate all channels of a tunnel.
3189  *
3190  * @param t Tunnel whose channels to iterate.
3191  * @param iter Iterator.
3192  * @param cls Closure for @c iter.
3193  */
3194 void
3195 GCT_iterate_channels (struct CadetTunnel *t, GCT_chan_iter iter, void *cls)
3196 {
3197   struct CadetTChannel *cht;
3198
3199   for (cht = t->channel_head; NULL != cht; cht = cht->next)
3200     iter (cls, cht->ch);
3201 }