src/cadet/gnunet-service-cadet_tunnel.c

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  14
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  19 */
  20
  21 #include "platform.h"
  22 #include "gnunet_util_lib.h"
  23
  24 #include "gnunet_signatures.h"
  25 #include "gnunet_statistics_service.h"
  26
  27 #include "cadet_protocol.h"
  28 #include "cadet_path.h"
  29
  30 #include "gnunet-service-cadet_tunnel.h"
  31 #include "gnunet-service-cadet_connection.h"
  32 #include "gnunet-service-cadet_channel.h"
  33 #include "gnunet-service-cadet_peer.h"
  34
  35 #define LOG(level, ...) GNUNET_log_from(level,"cadet-tun",__VA_ARGS__)
  36 #define LOG2(level, ...) GNUNET_log_from_nocheck(level,"cadet-tun",__VA_ARGS__)
  37
  38 #define REKEY_WAIT GNUNET_TIME_relative_multiply(GNUNET_TIME_UNIT_SECONDS, 5)
  39
  40 #if !defined(GNUNET_CULL_LOGGING)
  41 #define DUMP_KEYS_TO_STDERR GNUNET_YES
  42 #else
  43 #define DUMP_KEYS_TO_STDERR GNUNET_NO
  44 #endif
  45
  46 /******************************************************************************/
  47 /********************************   STRUCTS  **********************************/
  48 /******************************************************************************/
  49
  50 struct CadetTChannel
  51 {
  52   struct CadetTChannel *next;
  53   struct CadetTChannel *prev;
  54   struct CadetChannel *ch;
  55 };
  56
  57
  58 /**
  59  * Connection list and metadata.
  60  */
  61 struct CadetTConnection
  62 {
  63   /**
  64    * Next in DLL.
  65    */
  66   struct CadetTConnection *next;
  67
  68   /**
  69    * Prev in DLL.
  70    */
  71   struct CadetTConnection *prev;
  72
  73   /**
  74    * Connection handle.
  75    */
  76   struct CadetConnection *c;
  77
  78   /**
  79    * Creation time, to keep oldest connection alive.
  80    */
  81   struct GNUNET_TIME_Absolute created;
  82
  83   /**
  84    * Connection throughput, to keep fastest connection alive.
  85    */
  86   uint32_t throughput;
  87 };
  88
  89 /**
  90  * Structure used during a Key eXchange.
  91  */
  92 struct CadetTunnelKXCtx
  93 {
  94   /**
  95    * Encryption ("our") old "confirmed" key, for encrypting traffic sent by us
  96    * end before the key exchange is finished or times out.
  97    */
  98   struct GNUNET_CRYPTO_SymmetricSessionKey e_key_old;
  99
 100   /**
 101    * Decryption ("their") old "confirmed" key, for decrypting traffic sent by
 102    * the other end before the key exchange started.
 103    */
 104   struct GNUNET_CRYPTO_SymmetricSessionKey d_key_old;
 105
 106   /**
 107    * Same as @c e_key_old, for the case of two simultaneous KX.
 108    * This can happen if cadet decides to start a re-key while the peer has also
 109    * started its re-key (due to network delay this is impossible to avoid).
 110    * In this case, the key material generated with the peer's old ephemeral
 111    * *might* (but doesn't have to) be incorrect.
 112    * Since no more than two re-keys can happen simultaneously, this is enough.
 113    */
 114   struct GNUNET_CRYPTO_SymmetricSessionKey e_key_old2;
 115
 116   /**
 117    * Same as @c d_key_old, for the case described in @c e_key_old2.
 118    */
 119   struct GNUNET_CRYPTO_SymmetricSessionKey d_key_old2;
 120
 121   /**
 122    * Challenge to send and expect in the PONG.
 123    */
 124   uint32_t challenge;
 125
 126   /**
 127    * When the rekey started. One minute after this the new key will be used.
 128    */
 129   struct GNUNET_TIME_Absolute rekey_start_time;
 130
 131   /**
 132    * Task for delayed destruction of the Key eXchange context, to allow delayed
 133    * messages with the old key to be decrypted successfully.
 134    */
 135   struct GNUNET_SCHEDULER_Task * finish_task;
 136 };
 137
 138 /**
 139  * Encryption systems possible.
 140  */
 141 enum CadetTunnelEncryption
 142 {
 143   /**
 144    * Default Axolotl system.
 145    */
 146   CADET_Axolotl,
 147
 148   /**
 149    * Fallback OTR-style encryption.
 150    */
 151   CADET_Fallback
 152 };
 153
 154 struct CadetTunnelSkippedKey
 155 {
 156   struct CadetTunnelSkippedKey *next;
 157   struct CadetTunnelSkippedKey *prev;
 158
 159   struct GNUNET_TIME_Absolute timestamp;
 160
 161   struct GNUNET_CRYPTO_SymmetricSessionKey HK;
 162   struct GNUNET_CRYPTO_SymmetricSessionKey MK;
 163 };
 164
 165 /**
 166  * Axolotl data, according to https://github.com/trevp/axolotl/wiki
 167  */
 168 struct CadetTunnelAxolotl
 169 {
 170   /**
 171    * A (double linked) list of stored message keys and associated header keys
 172    * for "skipped" messages, i.e. messages that have not bee*n
 173    * received despite the reception of more recent messages, (head)/
 174    */
 175   struct CadetTunnelSkippedKey *skipped_head;
 176
 177   /**
 178    * Skipped messages' keys DLL, tail.
 179    */
 180   struct CadetTunnelSkippedKey *skipped_tail;
 181
 182   /**
 183    * Elements in @a skipped_head <-> @a skipped_tail.
 184    */
 185   uint skipped;
 186
 187   /**
 188    * 32-byte root key which gets updated by DH ratchet
 189    */
 190   struct GNUNET_CRYPTO_SymmetricSessionKey RK;
 191
 192   /**
 193    * 32-byte header key (send)
 194    */
 195   struct GNUNET_CRYPTO_SymmetricSessionKey HKs;
 196
 197   /**
 198    * 32-byte header key (recv)
 199    */
 200   struct GNUNET_CRYPTO_SymmetricSessionKey HKr;
 201
 202   /**
 203    * 32-byte next header key (send)
 204    */
 205   struct GNUNET_CRYPTO_SymmetricSessionKey NHKs;
 206
 207   /**
 208    * 32-byte next header key (recv)
 209    */
 210   struct GNUNET_CRYPTO_SymmetricSessionKey NHKr;
 211
 212   /**
 213    * 32-byte chain keys (used for forward-secrecy updating, send)
 214    */
 215   struct GNUNET_CRYPTO_SymmetricSessionKey CKs;
 216
 217   /**
 218    * 32-byte chain keys (used for forward-secrecy updating, recv)
 219    */
 220   struct GNUNET_CRYPTO_SymmetricSessionKey CKr;
 221
 222   /**
 223    * ECDH for key exchange (A0 / B0)
 224    */
 225   struct GNUNET_CRYPTO_EcdhePrivateKey *kx_0;
 226
 227   /**
 228    * ECDH Ratchet key (send)
 229    */
 230   struct GNUNET_CRYPTO_EcdhePrivateKey *DHRs;
 231
 232   /**
 233    * ECDH Ratchet key (recv)
 234    */
 235   struct GNUNET_CRYPTO_EcdhePublicKey DHRr;
 236
 237   /**
 238    * Message number (reset to 0 with each new ratchet, send)
 239    */
 240   uint32_t Ns;
 241
 242   /**
 243    * Message numbers (reset to 0 with each new ratchet, recv)
 244    */
 245   uint32_t Nr;
 246
 247   /**
 248    * Previous message numbers (# of msgs sent under prev ratchet)
 249    */
 250   uint32_t PNs;
 251
 252   /**
 253    * True (#GNUNET_YES) if the party will send a new ratchet key in next msg.
 254    */
 255   int ratchet_flag;
 256 };
 257
 258 /**
 259  * Struct containing all information regarding a tunnel to a peer.
 260  */
 261 struct CadetTunnel
 262 {
 263   /**
 264    * Endpoint of the tunnel.
 265    */
 266   struct CadetPeer *peer;
 267
 268   /**
 269    * Type of encryption used in the tunnel.
 270    */
 271   enum CadetTunnelEncryption enc_type;
 272
 273   /**
 274    * Axolotl info.
 275    */
 276   struct CadetTunnelAxolotl *ax;
 277
 278   /**
 279    * State of the tunnel connectivity.
 280    */
 281   enum CadetTunnelCState cstate;
 282
 283   /**
 284    * State of the tunnel encryption.
 285    */
 286   enum CadetTunnelEState estate;
 287
 288   /**
 289    * Key eXchange context.
 290    */
 291   struct CadetTunnelKXCtx *kx_ctx;
 292
 293   /**
 294    * Peer's ephemeral key, to recreate @c e_key and @c d_key when own ephemeral
 295    * key changes.
 296    */
 297   struct GNUNET_CRYPTO_EcdhePublicKey peers_ephemeral_key;
 298
 299   /**
 300    * Encryption ("our") key. It is only "confirmed" if kx_ctx is NULL.
 301    */
 302   struct GNUNET_CRYPTO_SymmetricSessionKey e_key;
 303
 304   /**
 305    * Decryption ("their") key. It is only "confirmed" if kx_ctx is NULL.
 306    */
 307   struct GNUNET_CRYPTO_SymmetricSessionKey d_key;
 308
 309   /**
 310    * Task to start the rekey process.
 311    */
 312   struct GNUNET_SCHEDULER_Task * rekey_task;
 313
 314   /**
 315    * Paths that are actively used to reach the destination peer.
 316    */
 317   struct CadetTConnection *connection_head;
 318   struct CadetTConnection *connection_tail;
 319
 320   /**
 321    * Next connection number.
 322    */
 323   uint32_t next_cid;
 324
 325   /**
 326    * Channels inside this tunnel.
 327    */
 328   struct CadetTChannel *channel_head;
 329   struct CadetTChannel *channel_tail;
 330
 331   /**
 332    * Channel ID for the next created channel.
 333    */
 334   CADET_ChannelNumber next_chid;
 335
 336   /**
 337    * Destroy flag: if true, destroy on last message.
 338    */
 339   struct GNUNET_SCHEDULER_Task * destroy_task;
 340
 341   /**
 342    * Queued messages, to transmit once tunnel gets connected.
 343    */
 344   struct CadetTunnelDelayed *tq_head;
 345   struct CadetTunnelDelayed *tq_tail;
 346
 347   /**
 348    * Task to trim connections if too many are present.
 349    */
 350   struct GNUNET_SCHEDULER_Task * trim_connections_task;
 351
 352   /**
 353    * Ephemeral message in the queue (to avoid queueing more than one).
 354    */
 355   struct CadetConnectionQueue *ephm_h;
 356
 357   /**
 358    * Pong message in the queue.
 359    */
 360   struct CadetConnectionQueue *pong_h;
 361 };
 362
 363
 364 /**
 365  * Struct used to save messages in a non-ready tunnel to send once connected.
 366  */
 367 struct CadetTunnelDelayed
 368 {
 369   /**
 370    * DLL
 371    */
 372   struct CadetTunnelDelayed *next;
 373   struct CadetTunnelDelayed *prev;
 374
 375   /**
 376    * Tunnel.
 377    */
 378   struct CadetTunnel *t;
 379
 380   /**
 381    * Tunnel queue given to the channel to cancel request. Update on send_queued.
 382    */
 383   struct CadetTunnelQueue *tq;
 384
 385   /**
 386    * Message to send.
 387    */
 388   /* struct GNUNET_MessageHeader *msg; */
 389 };
 390
 391
 392 /**
 393  * Handle for messages queued but not yet sent.
 394  */
 395 struct CadetTunnelQueue
 396 {
 397   /**
 398    * Connection queue handle, to cancel if necessary.
 399    */
 400   struct CadetConnectionQueue *cq;
 401
 402   /**
 403    * Handle in case message hasn't been given to a connection yet.
 404    */
 405   struct CadetTunnelDelayed *tqd;
 406
 407   /**
 408    * Continuation to call once sent.
 409    */
 410   GCT_sent cont;
 411
 412   /**
 413    * Closure for @c cont.
 414    */
 415   void *cont_cls;
 416 };
 417
 418
 419 /******************************************************************************/
 420 /*******************************   GLOBALS  ***********************************/
 421 /******************************************************************************/
 422
 423 /**
 424  * Global handle to the statistics service.
 425  */
 426 extern struct GNUNET_STATISTICS_Handle *stats;
 427
 428 /**
 429  * Local peer own ID (memory efficient handle).
 430  */
 431 extern GNUNET_PEER_Id myid;
 432
 433 /**
 434  * Local peer own ID (full value).
 435  */
 436 extern struct GNUNET_PeerIdentity my_full_id;
 437
 438
 439 /**
 440  * Don't try to recover tunnels if shutting down.
 441  */
 442 extern int shutting_down;
 443
 444
 445 /**
 446  * Set of all tunnels, in order to trigger a new exchange on rekey.
 447  * Indexed by peer's ID.
 448  */
 449 static struct GNUNET_CONTAINER_MultiPeerMap *tunnels;
 450
 451 /**
 452  * Default TTL for payload packets.
 453  */
 454 static unsigned long long default_ttl;
 455
 456 /**
 457  * Own private key.
 458  */
 459 const static struct GNUNET_CRYPTO_EddsaPrivateKey *my_private_key;
 460
 461 /**
 462  * Own Axolotl private key (derived from @a my_private_key).
 463  */
 464 const struct GNUNET_CRYPTO_EcdhePrivateKey *ax_identity;
 465
 466 /**
 467  * Own OTR ephemeral private key.
 468  */
 469 static struct GNUNET_CRYPTO_EcdhePrivateKey *my_ephemeral_key;
 470
 471 /**
 472  * Cached message used to perform a key exchange.
 473  */
 474 static struct GNUNET_CADET_KX_Ephemeral kx_msg;
 475
 476 /**
 477  * Task to generate a new ephemeral key.
 478  */
 479 static struct GNUNET_SCHEDULER_Task * rekey_task;
 480
 481 /**
 482  * Rekey period.
 483  */
 484 static struct GNUNET_TIME_Relative rekey_period;
 485
 486
 487 /******************************************************************************/
 488 /********************************   STATIC  ***********************************/
 489 /******************************************************************************/
 490
 491 /**
 492  * Get string description for tunnel connectivity state.
 493  *
 494  * @param cs Tunnel state.
 495  *
 496  * @return String representation.
 497  */
 498 static const char *
 499 cstate2s (enum CadetTunnelCState cs)
 500 {
 501   static char buf[32];
 502
 503   switch (cs)
 504   {
 505     case CADET_TUNNEL_NEW:
 506       return "CADET_TUNNEL_NEW";
 507     case CADET_TUNNEL_SEARCHING:
 508       return "CADET_TUNNEL_SEARCHING";
 509     case CADET_TUNNEL_WAITING:
 510       return "CADET_TUNNEL_WAITING";
 511     case CADET_TUNNEL_READY:
 512       return "CADET_TUNNEL_READY";
 513     case CADET_TUNNEL_SHUTDOWN:
 514       return "CADET_TUNNEL_SHUTDOWN";
 515     default:
 516       SPRINTF (buf, "%u (UNKNOWN STATE)", cs);
 517       return buf;
 518   }
 519   return "";
 520 }
 521
 522
 523 /**
 524  * Get string description for tunnel encryption state.
 525  *
 526  * @param es Tunnel state.
 527  *
 528  * @return String representation.
 529  */
 530 static const char *
 531 estate2s (enum CadetTunnelEState es)
 532 {
 533   static char buf[32];
 534
 535   switch (es)
 536   {
 537     case CADET_TUNNEL_KEY_UNINITIALIZED:
 538       return "CADET_TUNNEL_KEY_UNINITIALIZED";
 539     case CADET_TUNNEL_KEY_SENT:
 540       return "CADET_TUNNEL_KEY_SENT";
 541     case CADET_TUNNEL_KEY_PING:
 542       return "CADET_TUNNEL_KEY_PING";
 543     case CADET_TUNNEL_KEY_OK:
 544       return "CADET_TUNNEL_KEY_OK";
 545     case CADET_TUNNEL_KEY_REKEY:
 546       return "CADET_TUNNEL_KEY_REKEY";
 547     default:
 548       SPRINTF (buf, "%u (UNKNOWN STATE)", es);
 549       return buf;
 550   }
 551   return "";
 552 }
 553
 554
 555 /**
 556  * @brief Check if tunnel is ready to send traffic.
 557  *
 558  * Tunnel must be connected and with encryption correctly set up.
 559  *
 560  * @param t Tunnel to check.
 561  *
 562  * @return #GNUNET_YES if ready, #GNUNET_NO otherwise
 563  */
 564 static int
 565 is_ready (struct CadetTunnel *t)
 566 {
 567   int ready;
 568
 569   GCT_debug (t, GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG);
 570   ready = CADET_TUNNEL_READY == t->cstate
 571           && (CADET_TUNNEL_KEY_OK == t->estate
 572               || CADET_TUNNEL_KEY_REKEY == t->estate);
 573   ready = ready || GCT_is_loopback (t);
 574   return ready;
 575 }
 576
 577
 578 /**
 579  * Check if a key is invalid (NULL pointer or all 0)
 580  *
 581  * @param key Key to check.
 582  *
 583  * @return #GNUNET_YES if key is null, #GNUNET_NO if exists and is not 0.
 584  */
 585 static int
 586 is_key_null (struct GNUNET_CRYPTO_SymmetricSessionKey *key)
 587 {
 588   struct GNUNET_CRYPTO_SymmetricSessionKey null_key;
 589
 590   if (NULL == key)
 591     return GNUNET_YES;
 592
 593   memset (&null_key, 0, sizeof (null_key));
 594   if (0 == memcmp (key, &null_key, sizeof (null_key)))
 595     return GNUNET_YES;
 596   return GNUNET_NO;
 597 }
 598
 599
 600 /**
 601  * Ephemeral key message purpose size.
 602  *
 603  * @return Size of the part of the ephemeral key message that must be signed.
 604  */
 605 size_t
 606 ephemeral_purpose_size (void)
 607 {
 608   return sizeof (struct GNUNET_CRYPTO_EccSignaturePurpose) +
 609          sizeof (struct GNUNET_TIME_AbsoluteNBO) +
 610          sizeof (struct GNUNET_TIME_AbsoluteNBO) +
 611          sizeof (struct GNUNET_CRYPTO_EcdhePublicKey) +
 612          sizeof (struct GNUNET_PeerIdentity);
 613 }
 614
 615
 616 /**
 617  * Size of the encrypted part of a ping message.
 618  *
 619  * @return Size of the encrypted part of a ping message.
 620  */
 621 size_t
 622 ping_encryption_size (void)
 623 {
 624   return sizeof (uint32_t);
 625 }
 626
 627
 628 /**
 629  * Get the channel's buffer. ONLY FOR NON-LOOPBACK CHANNELS!!
 630  *
 631  * @param tch Tunnel's channel handle.
 632  *
 633  * @return Amount of messages the channel can still buffer towards the client.
 634  */
 635 static unsigned int
 636 get_channel_buffer (const struct CadetTChannel *tch)
 637 {
 638   int fwd;
 639
 640   /* If channel is incoming, is terminal in the FWD direction and fwd is YES */
 641   fwd = GCCH_is_terminal (tch->ch, GNUNET_YES);
 642
 643   return GCCH_get_buffer (tch->ch, fwd);
 644 }
 645
 646
 647 /**
 648  * Get the channel's allowance status.
 649  *
 650  * @param tch Tunnel's channel handle.
 651  *
 652  * @return #GNUNET_YES if we allowed the client to send data to us.
 653  */
 654 static int
 655 get_channel_allowed (const struct CadetTChannel *tch)
 656 {
 657   int fwd;
 658
 659   /* If channel is outgoing, is origin in the FWD direction and fwd is YES */
 660   fwd = GCCH_is_origin (tch->ch, GNUNET_YES);
 661
 662   return GCCH_get_allowed (tch->ch, fwd);
 663 }
 664
 665
 666 /**
 667  * Get the connection's buffer.
 668  *
 669  * @param tc Tunnel's connection handle.
 670  *
 671  * @return Amount of messages the connection can still buffer.
 672  */
 673 static unsigned int
 674 get_connection_buffer (const struct CadetTConnection *tc)
 675 {
 676   int fwd;
 677
 678   /* If connection is outgoing, is origin in the FWD direction and fwd is YES */
 679   fwd = GCC_is_origin (tc->c, GNUNET_YES);
 680
 681   return GCC_get_buffer (tc->c, fwd);
 682 }
 683
 684
 685 /**
 686  * Get the connection's allowance.
 687  *
 688  * @param tc Tunnel's connection handle.
 689  *
 690  * @return Amount of messages we have allowed the next peer to send us.
 691  */
 692 static unsigned int
 693 get_connection_allowed (const struct CadetTConnection *tc)
 694 {
 695   int fwd;
 696
 697   /* If connection is outgoing, is origin in the FWD direction and fwd is YES */
 698   fwd = GCC_is_origin (tc->c, GNUNET_YES);
 699
 700   return GCC_get_allowed (tc->c, fwd);
 701 }
 702
 703
 704 /**
 705  * Check that a ephemeral key message s well formed and correctly signed.
 706  *
 707  * @param t Tunnel on which the message came.
 708  * @param msg The ephemeral key message.
 709  *
 710  * @return GNUNET_OK if message is fine, GNUNET_SYSERR otherwise.
 711  */
 712 int
 713 check_ephemeral (struct CadetTunnel *t,
 714                  const struct GNUNET_CADET_KX_Ephemeral *msg)
 715 {
 716   /* Check message size */
 717   if (ntohs (msg->header.size) != sizeof (struct GNUNET_CADET_KX_Ephemeral))
 718     return GNUNET_SYSERR;
 719
 720   /* Check signature size */
 721   if (ntohl (msg->purpose.size) != ephemeral_purpose_size ())
 722     return GNUNET_SYSERR;
 723
 724   /* Check origin */
 725   if (0 != memcmp (&msg->origin_identity,
 726                    GCP_get_id (t->peer),
 727                    sizeof (struct GNUNET_PeerIdentity)))
 728     return GNUNET_SYSERR;
 729
 730   /* Check signature */
 731   if (GNUNET_OK !=
 732       GNUNET_CRYPTO_eddsa_verify (GNUNET_SIGNATURE_PURPOSE_CADET_KX,
 733                                   &msg->purpose,
 734                                   &msg->signature,
 735                                   &msg->origin_identity.public_key))
 736     return GNUNET_SYSERR;
 737
 738   return GNUNET_OK;
 739 }
 740
 741
 742 /**
 743  * Select the best key to use for encryption (send), based on KX status.
 744  *
 745  * Normally, return the current key. If there is a KX in progress and the old
 746  * key is fresh enough, return the old key.
 747  *
 748  * @param t Tunnel to choose the key from.
 749  *
 750  * @return The optimal key to encrypt/hmac outgoing traffic.
 751  */
 752 static const struct GNUNET_CRYPTO_SymmetricSessionKey *
 753 select_key (const struct CadetTunnel *t)
 754 {
 755   const struct GNUNET_CRYPTO_SymmetricSessionKey *key;
 756
 757   if (NULL != t->kx_ctx
 758       && NULL == t->kx_ctx->finish_task)
 759   {
 760     struct GNUNET_TIME_Relative age;
 761
 762     age = GNUNET_TIME_absolute_get_duration (t->kx_ctx->rekey_start_time);
 763     LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG,
 764          "  key exchange in progress, started %s ago\n",
 765          GNUNET_STRINGS_relative_time_to_string (age, GNUNET_YES));
 766     // FIXME make duration of old keys configurable
 767     if (age.rel_value_us < GNUNET_TIME_UNIT_MINUTES.rel_value_us)
 768     {
 769       LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "  using old key\n");
 770       key = &t->kx_ctx->e_key_old;
 771     }
 772     else
 773     {
 774       LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "  using new key (old key too old)\n");
 775       key = &t->e_key;
 776     }
 777   }
 778   else
 779   {
 780     LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "  no KX: using current key\n");
 781     key = &t->e_key;
 782   }
 783   return key;
 784 }
 785
 786
 787 /**
 788  * Calculate HMAC.
 789  *
 790  * @param plaintext Content to HMAC.
 791  * @param size Size of @c plaintext.
 792  * @param iv Initialization vector for the message.
 793  * @param key Key to use.
 794  * @param hmac[out] Destination to store the HMAC.
 795  */
 796 static void
 797 t_hmac (const void *plaintext, size_t size,
 798         uint32_t iv, const struct GNUNET_CRYPTO_SymmetricSessionKey *key,
 799         struct GNUNET_CADET_Hash *hmac)
 800 {
 801   static const char ctx[] = "cadet authentication key";
 802   struct GNUNET_CRYPTO_AuthKey auth_key;
 803   struct GNUNET_HashCode hash;
 804
 805 #if DUMP_KEYS_TO_STDERR
 806   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_INFO, "  HMAC with key %s\n",
 807        GNUNET_h2s ((struct GNUNET_HashCode *) key));
 808 #endif
 809   GNUNET_CRYPTO_hmac_derive_key (&auth_key, key,
 810                                  &iv, sizeof (iv),
 811                                  key, sizeof (*key),
 812                                  ctx, sizeof (ctx),
 813                                  NULL);
 814   /* Two step: CADET_Hash is only 256 bits, HashCode is 512. */
 815   GNUNET_CRYPTO_hmac (&auth_key, plaintext, size, &hash);
 816   memcpy (hmac, &hash, sizeof (*hmac));
 817 }
 818
 819
 820 /**
 821  * Encrypt daforce_newest_keyta with the tunnel key.
 822  *
 823  * @param t Tunnel whose key to use.
 824  * @param dst Destination for the encrypted data.
 825  * @param src Source of the plaintext. Can overlap with @c dst.
 826  * @param size Size of the plaintext.
 827  * @param iv Initialization Vector to use.
 828  * @param force_newest_key Force the use of the newest key, otherwise
 829  *                         CADET will use the old key when allowed.
 830  *                         This can happen in the case when a KX is going on
 831  *                         and the old one hasn't expired.
 832  */
 833 static int
 834 t_encrypt (struct CadetTunnel *t, void *dst, const void *src,
 835            size_t size, uint32_t iv, int force_newest_key)
 836 {
 837   struct GNUNET_CRYPTO_SymmetricInitializationVector siv;
 838   const struct GNUNET_CRYPTO_SymmetricSessionKey *key;
 839   size_t out_size;
 840
 841   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "  t_encrypt start\n");
 842
 843   key = GNUNET_YES == force_newest_key ? &t->e_key : select_key (t);
 844   #if DUMP_KEYS_TO_STDERR
 845   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_INFO, "  ENC with key %s\n",
 846        GNUNET_h2s ((struct GNUNET_HashCode *) key));
 847   #endif
 848   GNUNET_CRYPTO_symmetric_derive_iv (&siv, key, &iv, sizeof (iv), NULL);
 849   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "  t_encrypt IV derived\n");
 850   out_size = GNUNET_CRYPTO_symmetric_encrypt (src, size, key, &siv, dst);
 851   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "  t_encrypt end\n");
 852
 853   return out_size;
 854 }
 855
 856
 857 /**
 858  * Generate a new key with a HMAC mechanism from the existing chain key.
 859  *
 860  * @param ax Axolotl context.
 861  * @param key[out] Derived key.
 862  * @param source Source key material (data to HMAC).
 863  * @param len Length of @a source.
 864  */
 865 void
 866 t_ax_hmac_hash (struct CadetTunnelAxolotl *ax,
 867                 struct GNUNET_CRYPTO_SymmetricSessionKey *key,
 868                 void *source, unsigned int len)
 869 {
 870   static const char ctx[] = "axolotl key derivation";
 871   struct GNUNET_CRYPTO_AuthKey auth_key;
 872   struct  GNUNET_HashCode hash;
 873
 874   GNUNET_CRYPTO_hmac_derive_key (&auth_key, &ax->CKs,
 875                                  ctx, sizeof (ctx),
 876                                  NULL);
 877   GNUNET_CRYPTO_hmac (&auth_key, source, len, &hash);
 878   GNUNET_CRYPTO_kdf (key, sizeof (*key),
 879                      ctx, sizeof (ctx),
 880                      &hash, sizeof (hash));
 881 }
 882
 883
 884 /**
 885  * Encrypt data with the tunnel key.
 886  *
 887  * @param t Tunnel whose key to use.
 888  * @param dst Destination for the encrypted data.
 889  * @param src Source of the plaintext. Can overlap with @c dst.
 890  * @param size Size of the plaintext.
 891  *
 892  * @return Size of the encrypted data.
 893  */
 894 static int
 895 t_ax_encrypt (struct CadetTunnel *t, void *dst, const void *src, size_t size)
 896 {
 897   struct GNUNET_CRYPTO_SymmetricSessionKey MK;
 898   struct GNUNET_CRYPTO_SymmetricInitializationVector iv;
 899   struct CadetTunnelAxolotl *ax;
 900   size_t out_size;
 901
 902   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "  t_ax_encrypt start\n");
 903
 904   ax = t->ax;
 905
 906   if (GNUNET_YES == ax->ratchet_flag)
 907   {
 908     /* Advance ratchet */
 909   }
 910
 911   t_ax_hmac_hash (ax, &MK, "0", 1);
 912   GNUNET_CRYPTO_symmetric_derive_iv (&iv, &MK, NULL, 0, NULL);
 913
 914   #if DUMP_KEYS_TO_STDERR
 915   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_INFO, "  ENC with key %s\n",
 916        GNUNET_h2s ((struct GNUNET_HashCode *) &MK));
 917   #endif
 918
 919   out_size = GNUNET_CRYPTO_symmetric_encrypt (src, size, &MK, &iv, dst);
 920
 921   t_ax_hmac_hash (ax, &ax->CKs, "1", 1);
 922
 923   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "  t_ax_encrypt end\n");
 924
 925   return out_size;
 926 }
 927
 928
 929 /**
 930  * Decrypt and verify data with the appropriate tunnel key.
 931  *
 932  * @param key Key to use.
 933  * @param dst Destination for the plaintext.
 934  * @param src Source of the encrypted data. Can overlap with @c dst.
 935  * @param size Size of the encrypted data.
 936  * @param iv Initialization Vector to use.
 937  *
 938  * @return Size of the decrypted data, -1 if an error was encountered.
 939  */
 940 static int
 941 decrypt (const struct GNUNET_CRYPTO_SymmetricSessionKey *key,
 942          void *dst, const void *src, size_t size, uint32_t iv)
 943 {
 944   struct GNUNET_CRYPTO_SymmetricInitializationVector siv;
 945   size_t out_size;
 946
 947   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "  decrypt start\n");
 948   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "  decrypt iv\n");
 949   GNUNET_CRYPTO_symmetric_derive_iv (&siv, key, &iv, sizeof (iv), NULL);
 950   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "  decrypt iv done\n");
 951   out_size = GNUNET_CRYPTO_symmetric_decrypt (src, size, key, &siv, dst);
 952   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "  decrypt end\n");
 953
 954   return out_size;
 955 }
 956
 957
 958 /**
 959  * Decrypt and verify data with the most recent tunnel key.
 960  *
 961  * @param t Tunnel whose key to use.
 962  * @param dst Destination for the plaintext.
 963  * @param src Source of the encrypted data. Can overlap with @c dst.
 964  * @param size Size of the encrypted data.
 965  * @param iv Initialization Vector to use.
 966  *
 967  * @return Size of the decrypted data, -1 if an error was encountered.
 968  */
 969 static int
 970 t_decrypt (struct CadetTunnel *t, void *dst, const void *src,
 971            size_t size, uint32_t iv)
 972 {
 973   size_t out_size;
 974
 975 #if DUMP_KEYS_TO_STDERR
 976   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "  t_decrypt with %s\n",
 977        GNUNET_h2s ((struct GNUNET_HashCode *) &t->d_key));
 978 #endif
 979   if (CADET_TUNNEL_KEY_UNINITIALIZED == t->estate)
 980   {
 981     GNUNET_STATISTICS_update (stats, "# non decryptable data", 1, GNUNET_NO);
 982     LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_WARNING,
 983          "got data on %s without a valid key\n",
 984          GCT_2s (t));
 985     GCT_debug (t, GNUNET_ERROR_TYPE_WARNING);
 986     return -1;
 987   }
 988
 989   out_size = decrypt (&t->d_key, dst, src, size, iv);
 990
 991   return out_size;
 992 }
 993
 994
 995 /**
 996  * Decrypt and verify data with the appropriate tunnel key and verify that the
 997  * data has not been altered since it was sent by the remote peer.
 998  *
 999  * @param t Tunnel whose key to use.
1000  * @param dst Destination for the plaintext.
1001  * @param src Source of the encrypted data. Can overlap with @c dst.
1002  * @param size Size of the encrypted data.
1003  * @param iv Initialization Vector to use.
1004  * @param msg_hmac HMAC of the message, cannot be NULL.
1005  *
1006  * @return Size of the decrypted data, -1 if an error was encountered.
1007  */
1008 static int
1009 t_decrypt_and_validate (struct CadetTunnel *t,
1010                         void *dst, const void *src,
1011                         size_t size, uint32_t iv,
1012                         const struct GNUNET_CADET_Hash *msg_hmac)
1013 {
1014   struct GNUNET_CRYPTO_SymmetricSessionKey *key;
1015   struct GNUNET_CADET_Hash hmac;
1016   int decrypted_size;
1017
1018   /* Try primary (newest) key */
1019   key = &t->d_key;
1020   decrypted_size = decrypt (key, dst, src, size, iv);
1021   t_hmac (src, size, iv, key, &hmac);
1022   if (0 == memcmp (msg_hmac, &hmac, sizeof (hmac)))
1023     return decrypted_size;
1024
1025   /* If no key exchange is going on, we just failed. */
1026   if (NULL == t->kx_ctx)
1027   {
1028     GNUNET_log (GNUNET_ERROR_TYPE_ERROR,
1029                 "Failed checksum validation on tunnel %s with no KX\n",
1030                 GCT_2s (t));
1031     GNUNET_STATISTICS_update (stats, "# wrong HMAC no KX", 1, GNUNET_NO);
1032     return -1;
1033   }
1034
1035   /* Try secondary key, from previous KX period. */
1036   key = &t->kx_ctx->d_key_old;
1037   decrypted_size = decrypt (key, dst, src, size, iv);
1038   t_hmac (src, size, iv, key, &hmac);
1039   if (0 == memcmp (msg_hmac, &hmac, sizeof (hmac)))
1040     return decrypted_size;
1041
1042   /* Hail Mary, try tertiary, key, in case of parallel re-keys. */
1043   key = &t->kx_ctx->d_key_old2;
1044   decrypted_size = decrypt (key, dst, src, size, iv);
1045   t_hmac (src, size, iv, key, &hmac);
1046   if (0 == memcmp (msg_hmac, &hmac, sizeof (hmac)))
1047     return decrypted_size;
1048
1049   GNUNET_log (GNUNET_ERROR_TYPE_ERROR,
1050               "Failed checksum validation on tunnel %s with KX\n",
1051               GCT_2s (t));
1052   GNUNET_STATISTICS_update (stats, "# wrong HMAC with KX", 1, GNUNET_NO);
1053   return -1;
1054 }
1055
1056 /**
1057  * Decrypt and verify data with the appropriate tunnel key and verify that the
1058  * data has not been altered since it was sent by the remote peer.
1059  *
1060  * @param t Tunnel whose key to use.
1061  * @param dst Destination for the plaintext.
1062  * @param src Source of the encrypted data. Can overlap with @c dst.
1063  * @param size Size of the encrypted data.
1064  * @param msg_hmac HMAC of the message, cannot be NULL.
1065  *
1066  * @return Size of the decrypted data, -1 if an error was encountered.
1067  */
1068 static int
1069 t_ax_decrypt_and_validate (struct CadetTunnel *t,
1070                            void *dst, const void *src, size_t size,
1071                            const struct GNUNET_CADET_Hash *msg_hmac)
1072 {
1073   struct CadetTunnelAxolotl *ax;
1074
1075   ax = t->ax;
1076
1077   if (NULL == ax)
1078     return -1;
1079
1080   /*  */
1081   /*  */
1082
1083   return 0;
1084 }
1085
1086
1087 /**
1088  * Create key material by doing ECDH on the local and remote ephemeral keys.
1089  *
1090  * @param key_material Where to store the key material.
1091  * @param ephemeral_key Peer's public ephemeral key.
1092  */
1093 void
1094 derive_key_material (struct GNUNET_HashCode *key_material,
1095                      const struct GNUNET_CRYPTO_EcdhePublicKey *ephemeral_key)
1096 {
1097   if (GNUNET_OK !=
1098       GNUNET_CRYPTO_ecc_ecdh (my_ephemeral_key,
1099                               ephemeral_key,
1100                               key_material))
1101   {
1102     GNUNET_break (0);
1103   }
1104 }
1105
1106
1107 /**
1108  * Create a symmetic key from the identities of both ends and the key material
1109  * from ECDH.
1110  *
1111  * @param key Destination for the generated key.
1112  * @param sender ID of the peer that will encrypt with @c key.
1113  * @param receiver ID of the peer that will decrypt with @c key.
1114  * @param key_material Hash created with ECDH with the ephemeral keys.
1115  */
1116 void
1117 derive_symmertic (struct GNUNET_CRYPTO_SymmetricSessionKey *key,
1118                   const struct GNUNET_PeerIdentity *sender,
1119                   const struct GNUNET_PeerIdentity *receiver,
1120                   const struct GNUNET_HashCode *key_material)
1121 {
1122   const char salt[] = "CADET kx salt";
1123
1124   GNUNET_CRYPTO_kdf (key, sizeof (struct GNUNET_CRYPTO_SymmetricSessionKey),
1125                      salt, sizeof (salt),
1126                      key_material, sizeof (struct GNUNET_HashCode),
1127                      sender, sizeof (struct GNUNET_PeerIdentity),
1128                      receiver, sizeof (struct GNUNET_PeerIdentity),
1129                      NULL);
1130 }
1131
1132
1133 /**
1134  * Derive the tunnel's keys using our own and the peer's ephemeral keys.
1135  *
1136  * @param t Tunnel for which to create the keys.
1137  */
1138 static void
1139 create_keys (struct CadetTunnel *t)
1140 {
1141   struct GNUNET_HashCode km;
1142
1143   derive_key_material (&km, &t->peers_ephemeral_key);
1144   derive_symmertic (&t->e_key, &my_full_id, GCP_get_id (t->peer), &km);
1145   derive_symmertic (&t->d_key, GCP_get_id (t->peer), &my_full_id, &km);
1146   #if DUMP_KEYS_TO_STDERR
1147   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_INFO, "ME: %s\n",
1148        GNUNET_h2s ((struct GNUNET_HashCode *) &kx_msg.ephemeral_key));
1149   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_INFO, "PE: %s\n",
1150        GNUNET_h2s ((struct GNUNET_HashCode *) &t->peers_ephemeral_key));
1151   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_INFO, "KM: %s\n", GNUNET_h2s (&km));
1152   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_INFO, "EK: %s\n",
1153        GNUNET_h2s ((struct GNUNET_HashCode *) &t->e_key));
1154   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_INFO, "DK: %s\n",
1155        GNUNET_h2s ((struct GNUNET_HashCode *) &t->d_key));
1156   #endif
1157 }
1158
1159
1160 /**
1161  * Create a new Key eXchange context for the tunnel.
1162  *
1163  * If the old keys were verified, keep them for old traffic. Create a new KX
1164  * timestamp and a new nonce.
1165  *
1166  * @param t Tunnel for which to create the KX ctx.
1167  */
1168 static void
1169 create_kx_ctx (struct CadetTunnel *t)
1170 {
1171   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_INFO, "  new kx ctx for %s\n", GCT_2s (t));
1172
1173   if (NULL != t->kx_ctx)
1174   {
1175     if (NULL != t->kx_ctx->finish_task)
1176     {
1177       LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_INFO, "  resetting exisiting finish task\n");
1178       GNUNET_SCHEDULER_cancel (t->kx_ctx->finish_task);
1179       t->kx_ctx->finish_task = NULL;
1180     }
1181   }
1182   else
1183   {
1184     t->kx_ctx = GNUNET_new (struct CadetTunnelKXCtx);
1185     t->kx_ctx->challenge = GNUNET_CRYPTO_random_u32 (GNUNET_CRYPTO_QUALITY_NONCE,
1186                                                      UINT32_MAX);
1187   }
1188
1189   if (CADET_TUNNEL_KEY_OK == t->estate)
1190   {
1191     LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_INFO, "  backing up keys\n");
1192     t->kx_ctx->d_key_old = t->d_key;
1193     t->kx_ctx->e_key_old = t->e_key;
1194   }
1195   else
1196     LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_INFO, "  old keys not valid, not saving\n");
1197   t->kx_ctx->rekey_start_time = GNUNET_TIME_absolute_get ();
1198   create_keys (t);
1199 }
1200
1201
1202 /**
1203  * @brief Finish the Key eXchange and destroy the old keys.
1204  *
1205  * @param cls Closure (Tunnel for which to finish the KX).
1206  * @param tc Task context.
1207  */
1208 static void
1209 finish_kx (void *cls, const struct GNUNET_SCHEDULER_TaskContext *tc)
1210 {
1211   struct CadetTunnel *t = cls;
1212
1213   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_INFO, "finish KX for %s\n", GCT_2s (t));
1214
1215   if (0 != (tc->reason & GNUNET_SCHEDULER_REASON_SHUTDOWN))
1216   {
1217     LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_INFO, "  shutdown\n");
1218     return;
1219   }
1220
1221   GNUNET_free (t->kx_ctx);
1222   t->kx_ctx = NULL;
1223 }
1224
1225
1226 /**
1227  * Destroy a Key eXchange context for the tunnel. This function only schedules
1228  * the destruction, the freeing of the memory (and clearing of old key material)
1229  * happens after a delay!
1230  *
1231  * @param t Tunnel whose KX ctx to destroy.
1232  */
1233 static void
1234 destroy_kx_ctx (struct CadetTunnel *t)
1235 {
1236   struct GNUNET_TIME_Relative delay;
1237
1238   if (NULL == t->kx_ctx || NULL != t->kx_ctx->finish_task)
1239     return;
1240
1241   if (is_key_null (&t->kx_ctx->e_key_old))
1242   {
1243     t->kx_ctx->finish_task = GNUNET_SCHEDULER_add_now (finish_kx, t);
1244     return;
1245   }
1246
1247   delay = GNUNET_TIME_relative_divide (rekey_period, 4);
1248   delay = GNUNET_TIME_relative_min (delay, GNUNET_TIME_UNIT_MINUTES);
1249
1250   t->kx_ctx->finish_task = GNUNET_SCHEDULER_add_delayed (delay, finish_kx, t);
1251 }
1252
1253
1254
1255 /**
1256  * Pick a connection on which send the next data message.
1257  *
1258  * @param t Tunnel on which to send the message.
1259  *
1260  * @return The connection on which to send the next message.
1261  */
1262 static struct CadetConnection *
1263 tunnel_get_connection (struct CadetTunnel *t)
1264 {
1265   struct CadetTConnection *iter;
1266   struct CadetConnection *best;
1267   unsigned int qn;
1268   unsigned int lowest_q;
1269
1270   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "tunnel_get_connection %s\n", GCT_2s (t));
1271   best = NULL;
1272   lowest_q = UINT_MAX;
1273   for (iter = t->connection_head; NULL != iter; iter = iter->next)
1274   {
1275     LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "  connection %s: %u\n",
1276          GCC_2s (iter->c), GCC_get_state (iter->c));
1277     if (CADET_CONNECTION_READY == GCC_get_state (iter->c))
1278     {
1279       qn = GCC_get_qn (iter->c, GCC_is_origin (iter->c, GNUNET_YES));
1280       LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "    q_n %u, \n", qn);
1281       if (qn < lowest_q)
1282       {
1283         best = iter->c;
1284         lowest_q = qn;
1285       }
1286     }
1287   }
1288   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, " selected: connection %s\n", GCC_2s (best));
1289   return best;
1290 }
1291
1292
1293 /**
1294  * Callback called when a queued message is sent.
1295  *
1296  * Calculates the average time and connection packet tracking.
1297  *
1298  * @param cls Closure (TunnelQueue handle).
1299  * @param c Connection this message was on.
1300  * @param q Connection queue handle (unused).
1301  * @param type Type of message sent.
1302  * @param fwd Was this a FWD going message?
1303  * @param size Size of the message.
1304  */
1305 static void
1306 tun_message_sent (void *cls,
1307               struct CadetConnection *c,
1308               struct CadetConnectionQueue *q,
1309               uint16_t type, int fwd, size_t size)
1310 {
1311   struct CadetTunnelQueue *qt = cls;
1312   struct CadetTunnel *t;
1313
1314   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "tun_message_sent\n");
1315
1316   GNUNET_assert (NULL != qt->cont);
1317   t = NULL == c ? NULL : GCC_get_tunnel (c);
1318   qt->cont (qt->cont_cls, t, qt, type, size);
1319   GNUNET_free (qt);
1320 }
1321
1322
1323 static unsigned int
1324 count_queued_data (const struct CadetTunnel *t)
1325 {
1326   struct CadetTunnelDelayed *iter;
1327   unsigned int count;
1328
1329   for (count = 0, iter = t->tq_head; iter != NULL; iter = iter->next)
1330     count++;
1331
1332   return count;
1333 }
1334
1335 /**
1336  * Delete a queued message: either was sent or the channel was destroyed
1337  * before the tunnel's key exchange had a chance to finish.
1338  *
1339  * @param tqd Delayed queue handle.
1340  */
1341 static void
1342 unqueue_data (struct CadetTunnelDelayed *tqd)
1343 {
1344   GNUNET_CONTAINER_DLL_remove (tqd->t->tq_head, tqd->t->tq_tail, tqd);
1345   GNUNET_free (tqd);
1346 }
1347
1348
1349 /**
1350  * Cache a message to be sent once tunnel is online.
1351  *
1352  * @param t Tunnel to hold the message.
1353  * @param msg Message itself (copy will be made).
1354  */
1355 static struct CadetTunnelDelayed *
1356 queue_data (struct CadetTunnel *t, const struct GNUNET_MessageHeader *msg)
1357 {
1358   struct CadetTunnelDelayed *tqd;
1359   uint16_t size = ntohs (msg->size);
1360
1361   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "queue data on Tunnel %s\n", GCT_2s (t));
1362
1363   if (GNUNET_YES == is_ready (t))
1364   {
1365     GNUNET_break (0);
1366     return NULL;
1367   }
1368
1369   tqd = GNUNET_malloc (sizeof (struct CadetTunnelDelayed) + size);
1370
1371   tqd->t = t;
1372   memcpy (&tqd[1], msg, size);
1373   GNUNET_CONTAINER_DLL_insert_tail (t->tq_head, t->tq_tail, tqd);
1374   return tqd;
1375 }
1376
1377
1378 /**
1379  * Sends an already built message on a tunnel, encrypting it and
1380  * choosing the best connection.
1381  *
1382  * @param message Message to send. Function modifies it.
1383  * @param t Tunnel on which this message is transmitted.
1384  * @param c Connection to use (autoselect if NULL).
1385  * @param force Force the tunnel to take the message (buffer overfill).
1386  * @param cont Continuation to call once message is really sent.
1387  * @param cont_cls Closure for @c cont.
1388  * @param existing_q In case this a transmission of previously queued data,
1389  *                   this should be TunnelQueue given to the client.
1390  *                   Otherwise, NULL.
1391  *
1392  * @return Handle to cancel message.
1393  *         NULL if @c cont is NULL or an error happens and message is dropped.
1394  */
1395 static struct CadetTunnelQueue *
1396 send_prebuilt_message (const struct GNUNET_MessageHeader *message,
1397                        struct CadetTunnel *t, struct CadetConnection *c,
1398                        int force, GCT_sent cont, void *cont_cls,
1399                        struct CadetTunnelQueue *existing_q)
1400 {
1401   struct CadetTunnelQueue *tq;
1402   struct GNUNET_CADET_Encrypted *msg;
1403   size_t size = ntohs (message->size);
1404   char cbuf[sizeof (struct GNUNET_CADET_Encrypted) + size];
1405   size_t esize;
1406   uint32_t mid;
1407   uint32_t iv;
1408   uint16_t type;
1409   int fwd;
1410
1411   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "GMT Send on Tunnel %s\n", GCT_2s (t));
1412
1413   if (GNUNET_NO == is_ready (t))
1414   {
1415     struct CadetTunnelDelayed *tqd;
1416     /* A non null existing_q indicates sending of queued data.
1417      * Should only happen after tunnel becomes ready.
1418      */
1419     GNUNET_assert (NULL == existing_q);
1420     tqd = queue_data (t, message);
1421     if (NULL == cont)
1422       return NULL;
1423     tq = GNUNET_new (struct CadetTunnelQueue);
1424     tq->tqd = tqd;
1425     tqd->tq = tq;
1426     tq->cont = cont;
1427     tq->cont_cls = cont_cls;
1428     return tq;
1429   }
1430
1431   GNUNET_assert (GNUNET_NO == GCT_is_loopback (t));
1432
1433   iv = GNUNET_CRYPTO_random_u32 (GNUNET_CRYPTO_QUALITY_NONCE, UINT32_MAX);
1434   msg = (struct GNUNET_CADET_Encrypted *) cbuf;
1435   msg->header.type = htons (GNUNET_MESSAGE_TYPE_CADET_ENCRYPTED);
1436   msg->iv = iv;
1437
1438   if (CADET_Axolotl == t->enc_type)
1439     esize = t_ax_encrypt (t, &msg[1], message, size);
1440   else
1441     esize = t_encrypt (t, &msg[1], message, size, iv, GNUNET_NO);
1442   GNUNET_assert (esize == size);
1443   t_hmac (&msg[1], size, iv, select_key (t), &msg->hmac);
1444   msg->header.size = htons (sizeof (struct GNUNET_CADET_Encrypted) + size);
1445
1446   if (NULL == c)
1447     c = tunnel_get_connection (t);
1448   if (NULL == c)
1449   {
1450     /* Why is tunnel 'ready'? Should have been queued! */
1451     if (NULL != t->destroy_task)
1452     {
1453       GNUNET_break (0);
1454       GCT_debug (t, GNUNET_ERROR_TYPE_WARNING);
1455     }
1456     return NULL; /* Drop... */
1457   }
1458
1459   mid = 0;
1460   type = ntohs (message->type);
1461   switch (type)
1462   {
1463     case GNUNET_MESSAGE_TYPE_CADET_DATA:
1464     case GNUNET_MESSAGE_TYPE_CADET_DATA_ACK:
1465       if (GNUNET_MESSAGE_TYPE_CADET_DATA == type)
1466         mid = ntohl (((struct GNUNET_CADET_Data *) message)->mid);
1467       else
1468         mid = ntohl (((struct GNUNET_CADET_DataACK *) message)->mid);
1469       /* Fall thru */
1470     case GNUNET_MESSAGE_TYPE_CADET_KEEPALIVE:
1471     case GNUNET_MESSAGE_TYPE_CADET_CHANNEL_CREATE:
1472     case GNUNET_MESSAGE_TYPE_CADET_CHANNEL_DESTROY:
1473     case GNUNET_MESSAGE_TYPE_CADET_CHANNEL_ACK:
1474     case GNUNET_MESSAGE_TYPE_CADET_CHANNEL_NACK:
1475       msg->cid = *GCC_get_id (c);
1476       msg->ttl = htonl (default_ttl);
1477       break;
1478     default:
1479       GNUNET_break (0);
1480       LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_ERROR, "type %s not valid\n", GC_m2s (type));
1481   }
1482   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "type %s\n", GC_m2s (type));
1483
1484   fwd = GCC_is_origin (c, GNUNET_YES);
1485
1486   if (NULL == cont)
1487   {
1488     GNUNET_break (NULL == GCC_send_prebuilt_message (&msg->header, type, mid, c,
1489                                                      fwd, force, NULL, NULL));
1490     return NULL;
1491   }
1492   if (NULL == existing_q)
1493   {
1494     tq = GNUNET_new (struct CadetTunnelQueue); /* FIXME valgrind: leak*/
1495   }
1496   else
1497   {
1498     tq = existing_q;
1499     tq->tqd = NULL;
1500   }
1501   tq->cq = GCC_send_prebuilt_message (&msg->header, type, mid, c, fwd, force,
1502                                       &tun_message_sent, tq);
1503   GNUNET_assert (NULL != tq->cq);
1504   tq->cont = cont;
1505   tq->cont_cls = cont_cls;
1506
1507   return tq;
1508 }
1509
1510
1511 /**
1512  * Send all cached messages that we can, tunnel is online.
1513  *
1514  * @param t Tunnel that holds the messages. Cannot be loopback.
1515  */
1516 static void
1517 send_queued_data (struct CadetTunnel *t)
1518 {
1519   struct CadetTunnelDelayed *tqd;
1520   struct CadetTunnelDelayed *next;
1521   unsigned int room;
1522
1523   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_INFO, "Send queued data, tunnel %s\n", GCT_2s (t));
1524
1525   if (GCT_is_loopback (t))
1526   {
1527     GNUNET_break (0);
1528     return;
1529   }
1530
1531   if (GNUNET_NO == is_ready (t))
1532   {
1533     LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "  not ready yet: %s/%s\n",
1534          estate2s (t->estate), cstate2s (t->cstate));
1535     return;
1536   }
1537
1538   room = GCT_get_connections_buffer (t);
1539   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "  buffer space: %u\n", room);
1540   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "  tq head: %p\n", t->tq_head);
1541   for (tqd = t->tq_head; NULL != tqd && room > 0; tqd = next)
1542   {
1543     LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, " sending queued data\n");
1544     next = tqd->next;
1545     room--;
1546     send_prebuilt_message ((struct GNUNET_MessageHeader *) &tqd[1],
1547                            tqd->t, NULL, GNUNET_YES,
1548                            NULL != tqd->tq ? tqd->tq->cont : NULL,
1549                            NULL != tqd->tq ? tqd->tq->cont_cls : NULL,
1550                            tqd->tq);
1551     unqueue_data (tqd);
1552   }
1553   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "GCT_send_queued_data end\n", GCP_2s (t->peer));
1554 }
1555
1556
1557 /**
1558  * Callback called when a queued message is sent.
1559  *
1560  * @param cls Closure.
1561  * @param c Connection this message was on.
1562  * @param type Type of message sent.
1563  * @param fwd Was this a FWD going message?
1564  * @param size Size of the message.
1565  */
1566 static void
1567 ephm_sent (void *cls,
1568          struct CadetConnection *c,
1569          struct CadetConnectionQueue *q,
1570          uint16_t type, int fwd, size_t size)
1571 {
1572   struct CadetTunnel *t = cls;
1573   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "ephm_sent %s\n", GC_m2s (type));
1574   t->ephm_h = NULL;
1575 }
1576
1577 /**
1578  * Callback called when a queued message is sent.
1579  *
1580  * @param cls Closure.
1581  * @param c Connection this message was on.
1582  * @param type Type of message sent.
1583  * @param fwd Was this a FWD going message?
1584  * @param size Size of the message.
1585  */
1586 static void
1587 pong_sent (void *cls,
1588            struct CadetConnection *c,
1589            struct CadetConnectionQueue *q,
1590            uint16_t type, int fwd, size_t size)
1591 {
1592   struct CadetTunnel *t = cls;
1593   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "pong_sent %s\n", GC_m2s (type));
1594
1595   t->pong_h = NULL;
1596 }
1597
1598 /**
1599  * Sends key exchange message on a tunnel, choosing the best connection.
1600  * Should not be called on loopback tunnels.
1601  *
1602  * @param t Tunnel on which this message is transmitted.
1603  * @param message Message to send. Function modifies it.
1604  *
1605  * @return Handle to the message in the connection queue.
1606  */
1607 static struct CadetConnectionQueue *
1608 send_kx (struct CadetTunnel *t,
1609          const struct GNUNET_MessageHeader *message)
1610 {
1611   struct CadetConnection *c;
1612   struct GNUNET_CADET_KX *msg;
1613   size_t size = ntohs (message->size);
1614   char cbuf[sizeof (struct GNUNET_CADET_KX) + size];
1615   uint16_t type;
1616   int fwd;
1617   GCC_sent cont;
1618
1619   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "GMT KX on Tunnel %s\n", GCT_2s (t));
1620
1621   /* Avoid loopback. */
1622   if (GCT_is_loopback (t))
1623   {
1624     LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "  loopback!\n");
1625     GNUNET_break (0);
1626     return NULL;
1627   }
1628   type = ntohs (message->type);
1629
1630   /* Even if tunnel is "being destroyed", send anyway.
1631    * Could be a response to a rekey initiated by remote peer,
1632    * who is trying to create a new channel!
1633    */
1634
1635   /* Must have a connection, or be looking for one. */
1636   if (NULL == t->connection_head)
1637   {
1638     LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "%s while no connection\n", GC_m2s (type));
1639     if (CADET_TUNNEL_SEARCHING != t->cstate)
1640     {
1641       GNUNET_break (0);
1642       GCT_debug (t, GNUNET_ERROR_TYPE_ERROR);
1643       GCP_debug (t->peer, GNUNET_ERROR_TYPE_ERROR);
1644     }
1645     return NULL;
1646   }
1647
1648   msg = (struct GNUNET_CADET_KX *) cbuf;
1649   msg->header.type = htons (GNUNET_MESSAGE_TYPE_CADET_KX);
1650   msg->header.size = htons (sizeof (struct GNUNET_CADET_KX) + size);
1651   c = tunnel_get_connection (t);
1652   if (NULL == c)
1653   {
1654     if (NULL == t->destroy_task
1655         && CADET_TUNNEL_READY == t->cstate)
1656     {
1657       GNUNET_break (0);
1658       GCT_debug (t, GNUNET_ERROR_TYPE_ERROR);
1659     }
1660     return NULL;
1661   }
1662   switch (type)
1663   {
1664     case GNUNET_MESSAGE_TYPE_CADET_KX_EPHEMERAL:
1665       GNUNET_assert (NULL == t->ephm_h);
1666       cont = &ephm_sent;
1667       memcpy (&msg[1], message, size);
1668       break;
1669     case GNUNET_MESSAGE_TYPE_CADET_KX_PONG:
1670       GNUNET_assert (NULL == t->pong_h);
1671       cont = &pong_sent;
1672       memcpy (&msg[1], message, size);
1673       break;
1674
1675     default:
1676       LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "unkown type %s\n", GC_m2s (type));
1677       GNUNET_assert (0);
1678   }
1679
1680   fwd = GCC_is_origin (c, GNUNET_YES);
1681
1682   return GCC_send_prebuilt_message (&msg->header, type, 0, c,
1683                                     fwd, GNUNET_YES,
1684                                     cont, t);
1685 }
1686
1687
1688 /**
1689  * Send the ephemeral key on a tunnel.
1690  *
1691  * @param t Tunnel on which to send the key.
1692  */
1693 static void
1694 send_ephemeral (struct CadetTunnel *t)
1695 {
1696   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_INFO, "===> EPHM for %s\n", GCT_2s (t));
1697   if (NULL != t->ephm_h)
1698   {
1699     LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_INFO, "     already queued\n");
1700     return;
1701   }
1702
1703   kx_msg.sender_status = htonl (t->estate);
1704   kx_msg.iv = GNUNET_CRYPTO_random_u32 (GNUNET_CRYPTO_QUALITY_NONCE, UINT32_MAX);
1705   kx_msg.nonce = t->kx_ctx->challenge;
1706   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "  send nonce c %u\n", kx_msg.nonce);
1707   t_encrypt (t, &kx_msg.nonce, &kx_msg.nonce,
1708              ping_encryption_size(), kx_msg.iv, GNUNET_YES);
1709   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "  send nonce e %u\n", kx_msg.nonce);
1710   t->ephm_h = send_kx (t, &kx_msg.header);
1711 }
1712
1713
1714 /**
1715  * Send a pong message on a tunnel.
1716  *d_
1717  * @param t Tunnel on which to send the pong.
1718  * @param challenge Value sent in the ping that we have to send back.
1719  */
1720 static void
1721 send_pong (struct CadetTunnel *t, uint32_t challenge)
1722 {
1723   struct GNUNET_CADET_KX_Pong msg;
1724
1725   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_INFO, "===> PONG for %s\n", GCT_2s (t));
1726   if (NULL != t->pong_h)
1727   {
1728     LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_INFO, "     already queued\n");
1729     return;
1730   }
1731   msg.header.size = htons (sizeof (msg));
1732   msg.header.type = htons (GNUNET_MESSAGE_TYPE_CADET_KX_PONG);
1733   msg.iv = GNUNET_CRYPTO_random_u32 (GNUNET_CRYPTO_QUALITY_NONCE, UINT32_MAX);
1734   msg.nonce = challenge;
1735   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "  sending %u\n", msg.nonce);
1736   t_encrypt (t, &msg.nonce, &msg.nonce,
1737              sizeof (msg.nonce), msg.iv, GNUNET_YES);
1738   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "  e sending %u\n", msg.nonce);
1739
1740   t->pong_h = send_kx (t, &msg.header);
1741 }
1742
1743
1744 /**
1745  * Initiate a rekey with the remote peer.
1746  *
1747  * @param cls Closure (tunnel).
1748  * @param tc TaskContext.
1749  */
1750 static void
1751 rekey_tunnel (void *cls, const struct GNUNET_SCHEDULER_TaskContext *tc)
1752 {
1753   struct CadetTunnel *t = cls;
1754
1755   t->rekey_task = NULL;
1756
1757   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_INFO, "Re-key Tunnel %s\n", GCT_2s (t));
1758   if (NULL != tc && 0 != (GNUNET_SCHEDULER_REASON_SHUTDOWN & tc->reason))
1759     return;
1760
1761   GNUNET_assert (NULL != t->kx_ctx);
1762   struct GNUNET_TIME_Relative duration;
1763
1764   duration = GNUNET_TIME_absolute_get_duration (t->kx_ctx->rekey_start_time);
1765   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, " kx started %s ago\n",
1766         GNUNET_STRINGS_relative_time_to_string (duration, GNUNET_YES));
1767
1768   // FIXME make duration of old keys configurable
1769   if (duration.rel_value_us >= GNUNET_TIME_UNIT_MINUTES.rel_value_us)
1770   {
1771     LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, " deleting old keys\n");
1772     memset (&t->kx_ctx->d_key_old, 0, sizeof (t->kx_ctx->d_key_old));
1773     memset (&t->kx_ctx->e_key_old, 0, sizeof (t->kx_ctx->e_key_old));
1774   }
1775
1776   send_ephemeral (t);
1777
1778   switch (t->estate)
1779   {
1780     case CADET_TUNNEL_KEY_UNINITIALIZED:
1781       GCT_change_estate (t, CADET_TUNNEL_KEY_SENT);
1782       break;
1783
1784     case CADET_TUNNEL_KEY_SENT:
1785       break;
1786
1787     case CADET_TUNNEL_KEY_OK:
1788       /* Inconsistent!
1789        * - state should have changed during rekey_iterator
1790        * - task should have been canceled at pong_handle
1791        */
1792       GNUNET_break (0);
1793       GCT_change_estate (t, CADET_TUNNEL_KEY_REKEY);
1794       break;
1795
1796     case CADET_TUNNEL_KEY_PING:
1797     case CADET_TUNNEL_KEY_REKEY:
1798       break;
1799
1800     default:
1801       LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "Unexpected state %u\n", t->estate);
1802   }
1803
1804   // FIXME exponential backoff
1805   struct GNUNET_TIME_Relative delay;
1806
1807   delay = GNUNET_TIME_relative_divide (rekey_period, 16);
1808   delay = GNUNET_TIME_relative_min (delay, REKEY_WAIT);
1809   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "  next call in %s\n",
1810        GNUNET_STRINGS_relative_time_to_string (delay, GNUNET_YES));
1811   t->rekey_task = GNUNET_SCHEDULER_add_delayed (delay, &rekey_tunnel, t);
1812 }
1813
1814
1815 /**
1816  * Our ephemeral key has changed, create new session key on all tunnels.
1817  *
1818  * Each tunnel will start the Key Exchange with a random delay between
1819  * 0 and number_of_tunnels*100 milliseconds, so there are 10 key exchanges
1820  * per second, on average.
1821  *
1822  * @param cls Closure (size of the hashmap).
1823  * @param key Current public key.
1824  * @param value Value in the hash map (tunnel).
1825  *
1826  * @return #GNUNET_YES, so we should continue to iterate,
1827  */
1828 static int
1829 rekey_iterator (void *cls,
1830                 const struct GNUNET_PeerIdentity *key,
1831                 void *value)
1832 {
1833   struct CadetTunnel *t = value;
1834   struct GNUNET_TIME_Relative delay;
1835   long n = (long) cls;
1836   uint32_t r;
1837
1838   if (NULL != t->rekey_task)
1839     return GNUNET_YES;
1840
1841   if (GNUNET_YES == GCT_is_loopback (t))
1842     return GNUNET_YES;
1843
1844   r = GNUNET_CRYPTO_random_u32 (GNUNET_CRYPTO_QUALITY_WEAK, (uint32_t) n * 100);
1845   delay = GNUNET_TIME_relative_multiply (GNUNET_TIME_UNIT_MILLISECONDS, r);
1846   t->rekey_task = GNUNET_SCHEDULER_add_delayed (delay, &rekey_tunnel, t);
1847   create_kx_ctx (t);
1848   GCT_change_estate (t, CADET_TUNNEL_KEY_REKEY);
1849
1850   return GNUNET_YES;
1851 }
1852
1853
1854 /**
1855  * Create a new ephemeral key and key message, schedule next rekeying.
1856  *
1857  * @param cls Closure (unused).
1858  * @param tc TaskContext.
1859  */
1860 static void
1861 rekey (void *cls, const struct GNUNET_SCHEDULER_TaskContext *tc)
1862 {
1863   struct GNUNET_TIME_Absolute time;
1864   long n;
1865
1866   rekey_task = NULL;
1867
1868   if (0 != (GNUNET_SCHEDULER_REASON_SHUTDOWN & tc->reason))
1869     return;
1870
1871   GNUNET_free_non_null (my_ephemeral_key);
1872   my_ephemeral_key = GNUNET_CRYPTO_ecdhe_key_create ();
1873
1874   time = GNUNET_TIME_absolute_get ();
1875   kx_msg.creation_time = GNUNET_TIME_absolute_hton (time);
1876   time = GNUNET_TIME_absolute_add (time, rekey_period);
1877   time = GNUNET_TIME_absolute_add (time, GNUNET_TIME_UNIT_MINUTES);
1878   kx_msg.expiration_time = GNUNET_TIME_absolute_hton (time);
1879   GNUNET_CRYPTO_ecdhe_key_get_public (my_ephemeral_key, &kx_msg.ephemeral_key);
1880   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_INFO, "GLOBAL RE-KEY, NEW EPHM: %s\n",
1881        GNUNET_h2s ((struct GNUNET_HashCode *) &kx_msg.ephemeral_key));
1882
1883   GNUNET_assert (GNUNET_OK ==
1884                  GNUNET_CRYPTO_eddsa_sign (my_private_key,
1885                                            &kx_msg.purpose,
1886                                            &kx_msg.signature));
1887
1888   n = (long) GNUNET_CONTAINER_multipeermap_size (tunnels);
1889   GNUNET_CONTAINER_multipeermap_iterate (tunnels, &rekey_iterator, (void *) n);
1890
1891   rekey_task = GNUNET_SCHEDULER_add_delayed (rekey_period, &rekey, NULL);
1892 }
1893
1894
1895 /**
1896  * Called only on shutdown, destroy every tunnel.
1897  *
1898  * @param cls Closure (unused).
1899  * @param key Current public key.
1900  * @param value Value in the hash map (tunnel).
1901  *
1902  * @return #GNUNET_YES, so we should continue to iterate,
1903  */
1904 static int
1905 destroy_iterator (void *cls,
1906                 const struct GNUNET_PeerIdentity *key,
1907                 void *value)
1908 {
1909   struct CadetTunnel *t = value;
1910
1911   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "GCT_shutdown destroying tunnel at %p\n", t);
1912   GCT_destroy (t);
1913   return GNUNET_YES;
1914 }
1915
1916
1917 /**
1918  * Notify remote peer that we don't know a channel he is talking about,
1919  * probably CHANNEL_DESTROY was missed.
1920  *
1921  * @param t Tunnel on which to notify.
1922  * @param gid ID of the channel.
1923  */
1924 static void
1925 send_channel_destroy (struct CadetTunnel *t, unsigned int gid)
1926 {
1927   struct GNUNET_CADET_ChannelManage msg;
1928
1929   msg.header.type = htons (GNUNET_MESSAGE_TYPE_CADET_CHANNEL_DESTROY);
1930   msg.header.size = htons (sizeof (msg));
1931   msg.chid = htonl (gid);
1932
1933   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG,
1934        "WARNING destroying unknown channel %u on tunnel %s\n",
1935        gid, GCT_2s (t));
1936   send_prebuilt_message (&msg.header, t, NULL, GNUNET_YES, NULL, NULL, NULL);
1937 }
1938
1939
1940 /**
1941  * Demultiplex data per channel and call appropriate channel handler.
1942  *
1943  * @param t Tunnel on which the data came.
1944  * @param msg Data message.
1945  * @param fwd Is this message fwd? This only is meaningful in loopback channels.
1946  *            #GNUNET_YES if message is FWD on the respective channel (loopback)
1947  *            #GNUNET_NO if message is BCK on the respective channel (loopback)
1948  *            #GNUNET_SYSERR if message on a one-ended channel (remote)
1949  */
1950 static void
1951 handle_data (struct CadetTunnel *t,
1952              const struct GNUNET_CADET_Data *msg,
1953              int fwd)
1954 {
1955   struct CadetChannel *ch;
1956   size_t size;
1957
1958   /* Check size */
1959   size = ntohs (msg->header.size);
1960   if (size <
1961       sizeof (struct GNUNET_CADET_Data) +
1962       sizeof (struct GNUNET_MessageHeader))
1963   {
1964     GNUNET_break (0);
1965     return;
1966   }
1967   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, " payload of type %s\n",
1968               GC_m2s (ntohs (msg[1].header.type)));
1969
1970   /* Check channel */
1971   ch = GCT_get_channel (t, ntohl (msg->chid));
1972   if (NULL == ch)
1973   {
1974     GNUNET_STATISTICS_update (stats, "# data on unknown channel",
1975                               1, GNUNET_NO);
1976     LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "WARNING channel 0x%X unknown\n",
1977          ntohl (msg->chid));
1978     send_channel_destroy (t, ntohl (msg->chid));
1979     return;
1980   }
1981
1982   GCCH_handle_data (ch, msg, fwd);
1983 }
1984
1985
1986 /**
1987  * Demultiplex data ACKs per channel and update appropriate channel buffer info.
1988  *
1989  * @param t Tunnel on which the DATA ACK came.
1990  * @param msg DATA ACK message.
1991  * @param fwd Is this message fwd? This only is meaningful in loopback channels.
1992  *            #GNUNET_YES if message is FWD on the respective channel (loopback)
1993  *            #GNUNET_NO if message is BCK on the respective channel (loopback)
1994  *            #GNUNET_SYSERR if message on a one-ended channel (remote)
1995  */
1996 static void
1997 handle_data_ack (struct CadetTunnel *t,
1998                  const struct GNUNET_CADET_DataACK *msg,
1999                  int fwd)
2000 {
2001   struct CadetChannel *ch;
2002   size_t size;
2003
2004   /* Check size */
2005   size = ntohs (msg->header.size);
2006   if (size != sizeof (struct GNUNET_CADET_DataACK))
2007   {
2008     GNUNET_break (0);
2009     return;
2010   }
2011
2012   /* Check channel */
2013   ch = GCT_get_channel (t, ntohl (msg->chid));
2014   if (NULL == ch)
2015   {
2016     GNUNET_STATISTICS_update (stats, "# data ack on unknown channel",
2017                               1, GNUNET_NO);
2018     LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "WARNING channel %u unknown\n",
2019          ntohl (msg->chid));
2020     return;
2021   }
2022
2023   GCCH_handle_data_ack (ch, msg, fwd);
2024 }
2025
2026
2027 /**
2028  * Handle channel create.
2029  *
2030  * @param t Tunnel on which the data came.
2031  * @param msg Data message.
2032  */
2033 static void
2034 handle_ch_create (struct CadetTunnel *t,
2035                   const struct GNUNET_CADET_ChannelCreate *msg)
2036 {
2037   struct CadetChannel *ch;
2038   size_t size;
2039
2040   /* Check size */
2041   size = ntohs (msg->header.size);
2042   if (size != sizeof (struct GNUNET_CADET_ChannelCreate))
2043   {
2044     GNUNET_break (0);
2045     return;
2046   }
2047
2048   /* Check channel */
2049   ch = GCT_get_channel (t, ntohl (msg->chid));
2050   if (NULL != ch && ! GCT_is_loopback (t))
2051   {
2052     /* Probably a retransmission, safe to ignore */
2053     LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "   already exists...\n");
2054   }
2055   ch = GCCH_handle_create (t, msg);
2056   if (NULL != ch)
2057     GCT_add_channel (t, ch);
2058 }
2059
2060
2061
2062 /**
2063  * Handle channel NACK: check correctness and call channel handler for NACKs.
2064  *
2065  * @param t Tunnel on which the NACK came.
2066  * @param msg NACK message.
2067  */
2068 static void
2069 handle_ch_nack (struct CadetTunnel *t,
2070                 const struct GNUNET_CADET_ChannelManage *msg)
2071 {
2072   struct CadetChannel *ch;
2073   size_t size;
2074
2075   /* Check size */
2076   size = ntohs (msg->header.size);
2077   if (size != sizeof (struct GNUNET_CADET_ChannelManage))
2078   {
2079     GNUNET_break (0);
2080     return;
2081   }
2082
2083   /* Check channel */
2084   ch = GCT_get_channel (t, ntohl (msg->chid));
2085   if (NULL == ch)
2086   {
2087     GNUNET_STATISTICS_update (stats, "# channel NACK on unknown channel",
2088                               1, GNUNET_NO);
2089     LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "WARNING channel %u unknown\n",
2090          ntohl (msg->chid));
2091     return;
2092   }
2093
2094   GCCH_handle_nack (ch);
2095 }
2096
2097
2098 /**
2099  * Handle a CHANNEL ACK (SYNACK/ACK).
2100  *
2101  * @param t Tunnel on which the CHANNEL ACK came.
2102  * @param msg CHANNEL ACK message.
2103  * @param fwd Is this message fwd? This only is meaningful in loopback channels.
2104  *            #GNUNET_YES if message is FWD on the respective channel (loopback)
2105  *            #GNUNET_NO if message is BCK on the respective channel (loopback)
2106  *            #GNUNET_SYSERR if message on a one-ended channel (remote)
2107  */
2108 static void
2109 handle_ch_ack (struct CadetTunnel *t,
2110                const struct GNUNET_CADET_ChannelManage *msg,
2111                int fwd)
2112 {
2113   struct CadetChannel *ch;
2114   size_t size;
2115
2116   /* Check size */
2117   size = ntohs (msg->header.size);
2118   if (size != sizeof (struct GNUNET_CADET_ChannelManage))
2119   {
2120     GNUNET_break (0);
2121     return;
2122   }
2123
2124   /* Check channel */
2125   ch = GCT_get_channel (t, ntohl (msg->chid));
2126   if (NULL == ch)
2127   {
2128     GNUNET_STATISTICS_update (stats, "# channel ack on unknown channel",
2129                               1, GNUNET_NO);
2130     LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "WARNING channel %u unknown\n",
2131          ntohl (msg->chid));
2132     return;
2133   }
2134
2135   GCCH_handle_ack (ch, msg, fwd);
2136 }
2137
2138
2139 /**
2140  * Handle a channel destruction message.
2141  *
2142  * @param t Tunnel on which the message came.
2143  * @param msg Channel destroy message.
2144  * @param fwd Is this message fwd? This only is meaningful in loopback channels.
2145  *            #GNUNET_YES if message is FWD on the respective channel (loopback)
2146  *            #GNUNET_NO if message is BCK on the respective channel (loopback)
2147  *            #GNUNET_SYSERR if message on a one-ended channel (remote)
2148  */
2149 static void
2150 handle_ch_destroy (struct CadetTunnel *t,
2151                    const struct GNUNET_CADET_ChannelManage *msg,
2152                    int fwd)
2153 {
2154   struct CadetChannel *ch;
2155   size_t size;
2156
2157   /* Check size */
2158   size = ntohs (msg->header.size);
2159   if (size != sizeof (struct GNUNET_CADET_ChannelManage))
2160   {
2161     GNUNET_break (0);
2162     return;
2163   }
2164
2165   /* Check channel */
2166   ch = GCT_get_channel (t, ntohl (msg->chid));
2167   if (NULL == ch)
2168   {
2169     /* Probably a retransmission, safe to ignore */
2170     return;
2171   }
2172
2173   GCCH_handle_destroy (ch, msg, fwd);
2174 }
2175
2176
2177 /**
2178  * Create a new Axolotl ephemeral (ratchet) key.
2179  *
2180  * @param t Tunnel.
2181  */
2182 static void
2183 new_ephemeral (struct CadetTunnel *t)
2184 {
2185   GNUNET_free_non_null (t->ax->DHRs);
2186   t->ax->DHRs = GNUNET_CRYPTO_ecdhe_key_create();
2187 }
2188
2189
2190 /**
2191  * Free Axolotl data.
2192  *
2193  * @param t Tunnel.
2194  */
2195 static void
2196 destroy_ax (struct CadetTunnel *t)
2197 {
2198   if (NULL == t->ax)
2199     return;
2200
2201   GNUNET_free_non_null (t->ax->DHRs);
2202   GNUNET_free_non_null (t->ax->kx_0);
2203
2204   GNUNET_free (t->ax);
2205   t->ax = NULL;
2206 }
2207
2208
2209
2210 /**
2211  * The peer's ephemeral key has changed: update the symmetrical keys.
2212  *
2213  * @param t Tunnel this message came on.
2214  * @param msg Key eXchange message.
2215  */
2216 static void
2217 handle_ephemeral (struct CadetTunnel *t,
2218                   const struct GNUNET_CADET_KX_Ephemeral *msg)
2219 {
2220   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_INFO, "<=== EPHM for %s\n", GCT_2s (t));
2221
2222   if (GNUNET_OK != check_ephemeral (t, msg))
2223   {
2224     GNUNET_break_op (0);
2225     return;
2226   }
2227
2228   /* If we get a proper OTR-style ephemeral, fallback to old crypto. */
2229   if (NULL != t->ax)
2230   {
2231     destroy_ax (t);
2232     t->enc_type = CADET_Fallback;
2233     if (NULL != t->rekey_task)
2234       GNUNET_SCHEDULER_cancel (t->rekey_task);
2235     create_kx_ctx (t);
2236     rekey_tunnel (t, NULL);
2237   }
2238
2239   /**
2240    * If the key is different from what we know, derive the new E/D keys.
2241    * Else destroy the rekey ctx (duplicate EPHM after successful KX).
2242    */
2243   if (0 != memcmp (&t->peers_ephemeral_key, &msg->ephemeral_key,
2244                    sizeof (msg->ephemeral_key)))
2245   {
2246     #if DUMP_KEYS_TO_STDERR
2247     LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_INFO, "OLD: %s\n",
2248          GNUNET_h2s ((struct GNUNET_HashCode *) &t->peers_ephemeral_key));
2249     LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_INFO, "NEW: %s\n",
2250          GNUNET_h2s ((struct GNUNET_HashCode *) &msg->ephemeral_key));
2251     #endif
2252     t->peers_ephemeral_key = msg->ephemeral_key;
2253
2254     create_kx_ctx (t);
2255
2256     if (CADET_TUNNEL_KEY_OK == t->estate)
2257     {
2258       GCT_change_estate (t, CADET_TUNNEL_KEY_REKEY);
2259     }
2260     if (NULL != t->rekey_task)
2261       GNUNET_SCHEDULER_cancel (t->rekey_task);
2262     t->rekey_task = GNUNET_SCHEDULER_add_now (rekey_tunnel, t);
2263   }
2264   if (CADET_TUNNEL_KEY_SENT == t->estate)
2265   {
2266     LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "  our key was sent, sending challenge\n");
2267     send_ephemeral (t);
2268     GCT_change_estate (t, CADET_TUNNEL_KEY_PING);
2269   }
2270
2271   if (CADET_TUNNEL_KEY_UNINITIALIZED != ntohl(msg->sender_status))
2272   {
2273     uint32_t nonce;
2274
2275     LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "  recv nonce e %u\n", msg->nonce);
2276     t_decrypt (t, &nonce, &msg->nonce, ping_encryption_size (), msg->iv);
2277     LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "  recv nonce c %u\n", nonce);
2278     send_pong (t, nonce);
2279   }
2280 }
2281
2282
2283 /**
2284  * Peer has answer to our challenge.
2285  * If answer is successful, consider the key exchange finished and clean
2286  * up all related state.
2287  *
2288  * @param t Tunnel this message came on.
2289  * @param msg Key eXchange Pong message.
2290  */
2291 static void
2292 handle_pong (struct CadetTunnel *t, const struct GNUNET_CADET_KX_Pong *msg)
2293 {
2294   uint32_t challenge;
2295
2296   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_INFO, "<=== PONG for %s\n", GCT_2s (t));
2297   if (NULL == t->rekey_task)
2298   {
2299     GNUNET_STATISTICS_update (stats, "# duplicate PONG messages", 1, GNUNET_NO);
2300     return;
2301   }
2302   if (NULL == t->kx_ctx)
2303   {
2304     GNUNET_STATISTICS_update (stats, "# stray PONG messages", 1, GNUNET_NO);
2305     return;
2306   }
2307
2308   t_decrypt (t, &challenge, &msg->nonce, sizeof (uint32_t), msg->iv);
2309   if (challenge != t->kx_ctx->challenge)
2310   {
2311     LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_WARNING, "Wrong PONG challenge on %s\n", GCT_2s (t));
2312     LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "PONG: %u (e: %u). Expected: %u.\n",
2313          challenge, msg->nonce, t->kx_ctx->challenge);
2314     send_ephemeral (t);
2315     return;
2316   }
2317   GNUNET_SCHEDULER_cancel (t->rekey_task);
2318   t->rekey_task = NULL;
2319
2320   /* Don't free the old keys right away, but after a delay.
2321    * Rationale: the KX could have happened over a very fast connection,
2322    * with payload traffic still signed with the old key stuck in a slower
2323    * connection.
2324    * Don't keep the keys longer than 1/4 the rekey period, and no longer than
2325    * one minute.
2326    */
2327   destroy_kx_ctx (t);
2328   GCT_change_estate (t, CADET_TUNNEL_KEY_OK);
2329 }
2330
2331
2332 /**
2333  * WARNING! DANGER! Do not use this if you don't know what you are doing!
2334  * Ask Christian Grothoff, Werner Koch, Dan Bernstein and $GOD!
2335  *
2336  * Transform a private EdDSA key (peer's key) into a key usable by DH.
2337  *
2338  * @param k Private EdDSA key to transform.
2339  *
2340  * @return Private key for EC Diffie-Hellman.
2341  */
2342 static const struct GNUNET_CRYPTO_EcdhePrivateKey *
2343 get_private_ecdhe_from_eddsa (const struct GNUNET_CRYPTO_EddsaPrivateKey *k)
2344 {
2345   return (const struct GNUNET_CRYPTO_EcdhePrivateKey *) k;
2346 }
2347
2348
2349 /**
2350  * WARNING! DANGER! Do not use this if you don't know what you are doing!
2351  * Ask Christian Grothoff, Werner Koch, Dan Bernstein and $GOD!
2352  *
2353  * Transform a public EdDSA key (peer's key) into a key usable by DH.
2354  *
2355  * @param k Public EdDSA key to transform (peer's ID).
2356  *
2357  * @return Public key for EC Diffie-Hellman.
2358  */
2359 static const struct GNUNET_CRYPTO_EcdhePublicKey *
2360 get_public_ecdhe_from_id (const struct GNUNET_PeerIdentity *id)
2361 {
2362   return (const struct GNUNET_CRYPTO_EcdhePublicKey *) id;
2363 }
2364
2365
2366 /**
2367  * Handle Axolotl handshake.
2368  *
2369  * @param t Tunnel this message came on.
2370  * @param msg Key eXchange Pong message.
2371  */
2372 static void
2373 handle_kx_ax (struct CadetTunnel *t, const struct GNUNET_CADET_AX_KX *msg)
2374 {
2375   struct CadetTunnelAxolotl *ax;
2376   struct GNUNET_HashCode key_material[3];
2377   struct GNUNET_CRYPTO_SymmetricSessionKey keys[5];
2378   const struct GNUNET_CRYPTO_EcdhePublicKey *pub;
2379   const struct GNUNET_CRYPTO_EcdhePrivateKey *priv;
2380   const char salt[] = "CADET Axolotl salt";
2381   const struct GNUNET_PeerIdentity *pid;
2382   int is_alice;
2383
2384   if (NULL == t->ax)
2385   {
2386     /* Something is wrong if ax is NULL. Whose fault it is? */
2387     GNUNET_break_op (CADET_Fallback == t->enc_type);
2388     GNUNET_break (CADET_Axolotl == t->enc_type);
2389     return;
2390   }
2391
2392   pid = GCT_get_destination (t);
2393   if (0 > GNUNET_CRYPTO_cmp_peer_identity (&my_full_id, pid))
2394     is_alice = GNUNET_YES;
2395   else if (0 > GNUNET_CRYPTO_cmp_peer_identity (&my_full_id, pid))
2396     is_alice = GNUNET_NO;
2397   else
2398   {
2399     GNUNET_break_op (0);
2400     return;
2401   }
2402
2403   ax = t->ax;
2404   ax->DHRr = msg->ratchet_key;
2405
2406   /* ECDH A B0 */
2407   if (GNUNET_YES == is_alice)
2408   {
2409     priv = get_private_ecdhe_from_eddsa (my_private_key);       /* A */
2410     pub = &msg->ephemeral_key;                                  /* B0 */
2411   }
2412   else
2413   {
2414     priv = ax->kx_0;                                            /* B0 */
2415     pub = get_public_ecdhe_from_id (pid);                       /* A */
2416   }
2417   GNUNET_CRYPTO_ecc_ecdh (priv, pub, &key_material[0]);
2418
2419   /* ECDH A0 B */
2420   if (GNUNET_YES == is_alice)
2421   {
2422     priv = ax->kx_0;                                            /* A0 */
2423     pub = get_public_ecdhe_from_id (pid);                       /* B */
2424   }
2425   else
2426   {
2427     priv = get_private_ecdhe_from_eddsa (my_private_key);       /* B */
2428     pub = &msg->ephemeral_key;                                  /* A0 */
2429   }
2430   GNUNET_CRYPTO_ecc_ecdh (priv, pub, &key_material[1]);
2431
2432   /* ECDH A0 B0*/
2433   priv = ax->kx_0;                                              /* A0 or B0 */
2434   pub = &msg->ephemeral_key;                                    /* B0 or A0 */
2435   GNUNET_CRYPTO_ecc_ecdh (priv, pub, &key_material[2]);
2436
2437   /* KDF */
2438   GNUNET_CRYPTO_kdf (keys, sizeof (keys),
2439                      salt, sizeof (salt),
2440                      key_material, sizeof (key_material), NULL);
2441
2442   ax->RK = keys[0];
2443   if (GNUNET_YES == is_alice)
2444   {
2445     ax->HKr = keys[1];
2446     ax->NHKs = keys[2];
2447     ax->NHKr = keys[3];
2448     ax->CKr = keys[4];
2449     ax->ratchet_flag = GNUNET_YES;
2450   }
2451   else
2452   {
2453     ax->HKs = keys[1];
2454     ax->NHKr = keys[2];
2455     ax->NHKs = keys[3];
2456     ax->CKs = keys[4];
2457     ax->ratchet_flag = GNUNET_NO;
2458   }
2459 }
2460
2461
2462 /**
2463  * Demultiplex by message type and call appropriate handler for a message
2464  * towards a channel of a local tunnel.
2465  *
2466  * @param t Tunnel this message came on.
2467  * @param msgh Message header.
2468  * @param fwd Is this message fwd? This only is meaningful in loopback channels.
2469  *            #GNUNET_YES if message is FWD on the respective channel (loopback)
2470  *            #GNUNET_NO if message is BCK on the respective channel (loopback)
2471  *            #GNUNET_SYSERR if message on a one-ended channel (remote)
2472  */
2473 static void
2474 handle_decrypted (struct CadetTunnel *t,
2475                   const struct GNUNET_MessageHeader *msgh,
2476                   int fwd)
2477 {
2478   uint16_t type;
2479
2480   type = ntohs (msgh->type);
2481   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_INFO, "<=== %s on %s\n", GC_m2s (type), GCT_2s (t));
2482
2483   switch (type)
2484   {
2485     case GNUNET_MESSAGE_TYPE_CADET_KEEPALIVE:
2486       /* Do nothing, connection aleady got updated. */
2487       GNUNET_STATISTICS_update (stats, "# keepalives received", 1, GNUNET_NO);
2488       break;
2489
2490     case GNUNET_MESSAGE_TYPE_CADET_DATA:
2491       /* Don't send hop ACK, wait for client to ACK */
2492       handle_data (t, (struct GNUNET_CADET_Data *) msgh, fwd);
2493       break;
2494
2495     case GNUNET_MESSAGE_TYPE_CADET_DATA_ACK:
2496       handle_data_ack (t, (struct GNUNET_CADET_DataACK *) msgh, fwd);
2497       break;
2498
2499     case GNUNET_MESSAGE_TYPE_CADET_CHANNEL_CREATE:
2500       handle_ch_create (t, (struct GNUNET_CADET_ChannelCreate *) msgh);
2501       break;
2502
2503     case GNUNET_MESSAGE_TYPE_CADET_CHANNEL_NACK:
2504       handle_ch_nack (t, (struct GNUNET_CADET_ChannelManage *) msgh);
2505       break;
2506
2507     case GNUNET_MESSAGE_TYPE_CADET_CHANNEL_ACK:
2508       handle_ch_ack (t, (struct GNUNET_CADET_ChannelManage *) msgh, fwd);
2509       break;
2510
2511     case GNUNET_MESSAGE_TYPE_CADET_CHANNEL_DESTROY:
2512       handle_ch_destroy (t, (struct GNUNET_CADET_ChannelManage *) msgh, fwd);
2513       break;
2514
2515     default:
2516       GNUNET_break_op (0);
2517       LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_WARNING,
2518            "end-to-end message not known (%u)\n",
2519            ntohs (msgh->type));
2520       GCT_debug (t, GNUNET_ERROR_TYPE_WARNING);
2521   }
2522 }
2523
2524 /******************************************************************************/
2525 /********************************    API    ***********************************/
2526 /******************************************************************************/
2527 /**
2528  * Decrypt old format and demultiplex by message type. Call appropriate handler
2529  * for a message towards a channel of a local tunnel.
2530  *
2531  * @param t Tunnel this message came on.
2532  * @param msg Message header.
2533  */
2534 void
2535 GCT_handle_encrypted (struct CadetTunnel *t,
2536                       const struct GNUNET_MessageHeader *msg)
2537 {
2538   size_t size = ntohs (msg->size);
2539   size_t payload_size;
2540   int decrypted_size;
2541   char cbuf [size];
2542   uint16_t type = ntohs (msg->type);
2543   struct GNUNET_MessageHeader *msgh;
2544   unsigned int off;
2545
2546   if (GNUNET_MESSAGE_TYPE_CADET_ENCRYPTED == type)
2547   {
2548     const struct GNUNET_CADET_Encrypted *emsg;
2549
2550     emsg = (struct GNUNET_CADET_Encrypted *) msg;
2551     payload_size = size - sizeof (struct GNUNET_CADET_Encrypted);
2552     decrypted_size = t_decrypt_and_validate (t, cbuf, &emsg[1], payload_size,
2553                                              emsg->iv, &emsg->hmac);
2554   }
2555   else if (GNUNET_MESSAGE_TYPE_CADET_AX == type)
2556   {
2557     const struct GNUNET_CADET_AX *emsg;
2558
2559     emsg = (struct GNUNET_CADET_AX *) msg;
2560     payload_size = size - sizeof (struct GNUNET_CADET_AX);
2561     decrypted_size = t_ax_decrypt_and_validate (t, cbuf, &emsg[1],
2562                                                 payload_size, &emsg->hmac);
2563   }
2564
2565   if (-1 == decrypted_size)
2566   {
2567     GNUNET_break_op (0);
2568     return;
2569   }
2570
2571   off = 0;
2572   while (off < decrypted_size)
2573   {
2574     uint16_t msize;
2575
2576     msgh = (struct GNUNET_MessageHeader *) &cbuf[off];
2577     msize = ntohs (msgh->size);
2578     if (msize < sizeof (struct GNUNET_MessageHeader))
2579     {
2580       GNUNET_break_op (0);
2581       return;
2582     }
2583     handle_decrypted (t, msgh, GNUNET_SYSERR);
2584     off += msize;
2585   }
2586 }
2587
2588
2589 /**
2590  * Demultiplex an encapsulated KX message by message type.
2591  *
2592  * @param t Tunnel on which the message came.
2593  * @param message Payload of KX message.
2594  */
2595 void
2596 GCT_handle_kx (struct CadetTunnel *t,
2597                const struct GNUNET_MessageHeader *message)
2598 {
2599   uint16_t type;
2600
2601   type = ntohs (message->type);
2602   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "kx message received: %s\n", GC_m2s (type));
2603   switch (type)
2604   {
2605     case GNUNET_MESSAGE_TYPE_CADET_KX_EPHEMERAL:
2606       handle_ephemeral (t, (const struct GNUNET_CADET_KX_Ephemeral *) message);
2607       break;
2608
2609     case GNUNET_MESSAGE_TYPE_CADET_KX_PONG:
2610       handle_pong (t, (const struct GNUNET_CADET_KX_Pong *) message);
2611       break;
2612
2613     case GNUNET_MESSAGE_TYPE_CADET_AX_KX:
2614       handle_kx_ax (t, (const struct GNUNET_CADET_AX_KX *) message);
2615       break;
2616
2617     default:
2618       GNUNET_break_op (0);
2619       LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_WARNING, "kx message %s unknown\n", GC_m2s (type));
2620   }
2621 }
2622
2623
2624 /**
2625  * Initialize the tunnel subsystem.
2626  *
2627  * @param c Configuration handle.
2628  * @param key ECC private key, to derive all other keys and do crypto.
2629  */
2630 void
2631 GCT_init (const struct GNUNET_CONFIGURATION_Handle *c,
2632           const struct GNUNET_CRYPTO_EddsaPrivateKey *key)
2633 {
2634   int expected_overhead;
2635
2636   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "init\n");
2637
2638   expected_overhead = 0;
2639   expected_overhead += sizeof (struct GNUNET_CADET_Encrypted);
2640   expected_overhead += sizeof (struct GNUNET_CADET_Data);
2641   expected_overhead += sizeof (struct GNUNET_CADET_ACK);
2642   GNUNET_assert (GNUNET_CONSTANTS_CADET_P2P_OVERHEAD == expected_overhead);
2643
2644   if (GNUNET_OK !=
2645       GNUNET_CONFIGURATION_get_value_number (c, "CADET", "DEFAULT_TTL",
2646                                              &default_ttl))
2647   {
2648     GNUNET_log_config_invalid (GNUNET_ERROR_TYPE_WARNING,
2649                                "CADET", "DEFAULT_TTL", "USING DEFAULT");
2650     default_ttl = 64;
2651   }
2652   if (GNUNET_OK !=
2653       GNUNET_CONFIGURATION_get_value_time (c, "CADET", "REKEY_PERIOD",
2654                                            &rekey_period))
2655   {
2656     rekey_period = GNUNET_TIME_UNIT_DAYS;
2657   }
2658
2659   my_private_key = key;
2660
2661   kx_msg.header.size = htons (sizeof (kx_msg));
2662   kx_msg.header.type = htons (GNUNET_MESSAGE_TYPE_CADET_KX_EPHEMERAL);
2663   kx_msg.purpose.purpose = htonl (GNUNET_SIGNATURE_PURPOSE_CADET_KX);
2664   kx_msg.purpose.size = htonl (ephemeral_purpose_size ());
2665   kx_msg.origin_identity = my_full_id;
2666   rekey_task = GNUNET_SCHEDULER_add_now (&rekey, NULL);
2667
2668   tunnels = GNUNET_CONTAINER_multipeermap_create (128, GNUNET_YES);
2669 }
2670
2671
2672 /**
2673  * Shut down the tunnel subsystem.
2674  */
2675 void
2676 GCT_shutdown (void)
2677 {
2678   if (NULL != rekey_task)
2679   {
2680     GNUNET_SCHEDULER_cancel (rekey_task);
2681     rekey_task = NULL;
2682   }
2683   GNUNET_CONTAINER_multipeermap_iterate (tunnels, &destroy_iterator, NULL);
2684   GNUNET_CONTAINER_multipeermap_destroy (tunnels);
2685 }
2686
2687
2688 /**
2689  * Create a tunnel.
2690  *
2691  * @param destination Peer this tunnel is towards.
2692  */
2693 struct CadetTunnel *
2694 GCT_new (struct CadetPeer *destination)
2695 {
2696   struct CadetTunnel *t;
2697
2698   t = GNUNET_new (struct CadetTunnel);
2699   t->next_chid = 0;
2700   t->peer = destination;
2701
2702   if (GNUNET_OK !=
2703       GNUNET_CONTAINER_multipeermap_put (tunnels, GCP_get_id (destination), t,
2704                                          GNUNET_CONTAINER_MULTIHASHMAPOPTION_UNIQUE_FAST))
2705   {
2706     GNUNET_break (0);
2707     GNUNET_free (t);
2708     return NULL;
2709   }
2710   t->ax = GNUNET_new (struct CadetTunnelAxolotl);
2711   new_ephemeral (t);
2712   t->ax->kx_0 = GNUNET_CRYPTO_ecdhe_key_create ();
2713   return t;
2714 }
2715
2716
2717 /**
2718  * Change the tunnel's connection state.
2719  *
2720  * @param t Tunnel whose connection state to change.
2721  * @param cstate New connection state.
2722  */
2723 void
2724 GCT_change_cstate (struct CadetTunnel* t, enum CadetTunnelCState cstate)
2725 {
2726   if (NULL == t)
2727     return;
2728   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "Tunnel %s cstate %s => %s\n",
2729        GCP_2s (t->peer), cstate2s (t->cstate), cstate2s (cstate));
2730   if (myid != GCP_get_short_id (t->peer) &&
2731       CADET_TUNNEL_READY != t->cstate &&
2732       CADET_TUNNEL_READY == cstate)
2733   {
2734     t->cstate = cstate;
2735     if (CADET_TUNNEL_KEY_OK == t->estate)
2736     {
2737       LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "  cstate triggered send queued data\n");
2738       send_queued_data (t);
2739     }
2740     else if (CADET_TUNNEL_KEY_UNINITIALIZED == t->estate)
2741     {
2742       LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "  cstate triggered kx\n");
2743       GCT_send_ax_kx (t);
2744     }
2745   }
2746   t->cstate = cstate;
2747
2748   if (CADET_TUNNEL_READY == cstate
2749       && CONNECTIONS_PER_TUNNEL <= GCT_count_connections (t))
2750   {
2751     LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "  cstate triggered stop dht\n");
2752     GCP_stop_search (t->peer);
2753   }
2754 }
2755
2756
2757 /**
2758  * Change the tunnel encryption state.
2759  *
2760  * @param t Tunnel whose encryption state to change, or NULL.
2761  * @param state New encryption state.
2762  */
2763 void
2764 GCT_change_estate (struct CadetTunnel* t, enum CadetTunnelEState state)
2765 {
2766   enum CadetTunnelEState old;
2767
2768   if (NULL == t)
2769     return;
2770
2771   old = t->estate;
2772   t->estate = state;
2773   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "Tunnel %s estate was %s\n",
2774        GCP_2s (t->peer), estate2s (old));
2775   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "Tunnel %s estate is now %s\n",
2776        GCP_2s (t->peer), estate2s (t->estate));
2777
2778   /* Send queued data if enc state changes to OK */
2779   if (myid != GCP_get_short_id (t->peer) &&
2780       CADET_TUNNEL_KEY_OK != old && CADET_TUNNEL_KEY_OK == t->estate)
2781   {
2782     send_queued_data (t);
2783   }
2784 }
2785
2786
2787 /**
2788  * @brief Check if tunnel has too many connections, and remove one if necessary.
2789  *
2790  * Currently this means the newest connection, unless it is a direct one.
2791  * Implemented as a task to avoid freeing a connection that is in the middle
2792  * of being created/processed.
2793  *
2794  * @param cls Closure (Tunnel to check).
2795  * @param tc Task context.
2796  */
2797 static void
2798 trim_connections (void *cls, const struct GNUNET_SCHEDULER_TaskContext *tc)
2799 {
2800   struct CadetTunnel *t = cls;
2801
2802   t->trim_connections_task = NULL;
2803
2804   if (0 != (tc->reason & GNUNET_SCHEDULER_REASON_SHUTDOWN))
2805     return;
2806
2807   if (GCT_count_connections (t) > 2 * CONNECTIONS_PER_TUNNEL)
2808   {
2809     struct CadetTConnection *iter;
2810     struct CadetTConnection *c;
2811
2812     for (c = iter = t->connection_head; NULL != iter; iter = iter->next)
2813     {
2814       if ((iter->created.abs_value_us > c->created.abs_value_us)
2815           && GNUNET_NO == GCC_is_direct (iter->c))
2816       {
2817         c = iter;
2818       }
2819     }
2820     if (NULL != c)
2821     {
2822       LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "Too many connections on tunnel %s\n",
2823            GCT_2s (t));
2824       LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "Destroying connection %s\n",
2825            GCC_2s (c->c));
2826       GCC_destroy (c->c);
2827     }
2828     else
2829     {
2830       GNUNET_break (0);
2831     }
2832   }
2833 }
2834
2835
2836 /**
2837  * Add a connection to a tunnel.
2838  *
2839  * @param t Tunnel.
2840  * @param c Connection.
2841  */
2842 void
2843 GCT_add_connection (struct CadetTunnel *t, struct CadetConnection *c)
2844 {
2845   struct CadetTConnection *aux;
2846
2847   GNUNET_assert (NULL != c);
2848
2849   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "add connection %s\n", GCC_2s (c));
2850   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, " to tunnel %s\n", GCT_2s (t));
2851   for (aux = t->connection_head; aux != NULL; aux = aux->next)
2852     if (aux->c == c)
2853       return;
2854
2855   aux = GNUNET_new (struct CadetTConnection);
2856   aux->c = c;
2857   aux->created = GNUNET_TIME_absolute_get ();
2858
2859   GNUNET_CONTAINER_DLL_insert (t->connection_head, t->connection_tail, aux);
2860
2861   if (CADET_TUNNEL_SEARCHING == t->cstate)
2862     GCT_change_estate (t, CADET_TUNNEL_WAITING);
2863
2864   if (NULL != t->trim_connections_task)
2865     t->trim_connections_task = GNUNET_SCHEDULER_add_now (&trim_connections, t);
2866 }
2867
2868
2869 /**
2870  * Remove a connection from a tunnel.
2871  *
2872  * @param t Tunnel.
2873  * @param c Connection.
2874  */
2875 void
2876 GCT_remove_connection (struct CadetTunnel *t,
2877                        struct CadetConnection *c)
2878 {
2879   struct CadetTConnection *aux;
2880   struct CadetTConnection *next;
2881   unsigned int conns;
2882
2883   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "Removing connection %s from tunnel %s\n",
2884        GCC_2s (c), GCT_2s (t));
2885   for (aux = t->connection_head; aux != NULL; aux = next)
2886   {
2887     next = aux->next;
2888     if (aux->c == c)
2889     {
2890       GNUNET_CONTAINER_DLL_remove (t->connection_head, t->connection_tail, aux);
2891       GNUNET_free (aux);
2892     }
2893   }
2894
2895   conns = GCT_count_connections (t);
2896   if (0 == conns
2897       && NULL == t->destroy_task
2898       && CADET_TUNNEL_SHUTDOWN != t->cstate
2899       && GNUNET_NO == shutting_down)
2900   {
2901     if (0 == GCT_count_any_connections (t))
2902       GCT_change_cstate (t, CADET_TUNNEL_SEARCHING);
2903     else
2904       GCT_change_cstate (t, CADET_TUNNEL_WAITING);
2905   }
2906
2907   /* Start new connections if needed */
2908   if (CONNECTIONS_PER_TUNNEL > conns
2909       && NULL == t->destroy_task
2910       && CADET_TUNNEL_SHUTDOWN != t->cstate
2911       && GNUNET_NO == shutting_down)
2912   {
2913     LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "  too few connections, getting new ones\n");
2914     GCP_connect (t->peer); /* Will change cstate to WAITING when possible */
2915     return;
2916   }
2917
2918   /* If not marked as ready, no change is needed */
2919   if (CADET_TUNNEL_READY != t->cstate)
2920     return;
2921
2922   /* Check if any connection is ready to maintain cstate */
2923   for (aux = t->connection_head; aux != NULL; aux = aux->next)
2924     if (CADET_CONNECTION_READY == GCC_get_state (aux->c))
2925       return;
2926 }
2927
2928
2929 /**
2930  * Add a channel to a tunnel.
2931  *
2932  * @param t Tunnel.
2933  * @param ch Channel.
2934  */
2935 void
2936 GCT_add_channel (struct CadetTunnel *t, struct CadetChannel *ch)
2937 {
2938   struct CadetTChannel *aux;
2939
2940   GNUNET_assert (NULL != ch);
2941
2942   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "Adding channel %p to tunnel %p\n", ch, t);
2943
2944   for (aux = t->channel_head; aux != NULL; aux = aux->next)
2945   {
2946     LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "  already there %p\n", aux->ch);
2947     if (aux->ch == ch)
2948       return;
2949   }
2950
2951   aux = GNUNET_new (struct CadetTChannel);
2952   aux->ch = ch;
2953   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, " adding %p to %p\n", aux, t->channel_head);
2954   GNUNET_CONTAINER_DLL_insert_tail (t->channel_head, t->channel_tail, aux);
2955
2956   if (NULL != t->destroy_task)
2957   {
2958     GNUNET_SCHEDULER_cancel (t->destroy_task);
2959     t->destroy_task = NULL;
2960     LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, " undo destroy!\n");
2961   }
2962 }
2963
2964
2965 /**
2966  * Remove a channel from a tunnel.
2967  *
2968  * @param t Tunnel.
2969  * @param ch Channel.
2970  */
2971 void
2972 GCT_remove_channel (struct CadetTunnel *t, struct CadetChannel *ch)
2973 {
2974   struct CadetTChannel *aux;
2975
2976   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "Removing channel %p from tunnel %p\n", ch, t);
2977   for (aux = t->channel_head; aux != NULL; aux = aux->next)
2978   {
2979     if (aux->ch == ch)
2980     {
2981       LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, " found! %s\n", GCCH_2s (ch));
2982       GNUNET_CONTAINER_DLL_remove (t->channel_head, t->channel_tail, aux);
2983       GNUNET_free (aux);
2984       return;
2985     }
2986   }
2987 }
2988
2989
2990 /**
2991  * Search for a channel by global ID.
2992  *
2993  * @param t Tunnel containing the channel.
2994  * @param chid Public channel number.
2995  *
2996  * @return channel handler, NULL if doesn't exist
2997  */
2998 struct CadetChannel *
2999 GCT_get_channel (struct CadetTunnel *t, CADET_ChannelNumber chid)
3000 {
3001   struct CadetTChannel *iter;
3002
3003   if (NULL == t)
3004     return NULL;
3005
3006   for (iter = t->channel_head; NULL != iter; iter = iter->next)
3007   {
3008     if (GCCH_get_id (iter->ch) == chid)
3009       break;
3010   }
3011
3012   return NULL == iter ? NULL : iter->ch;
3013 }
3014
3015
3016 /**
3017  * @brief Destroy a tunnel and free all resources.
3018  *
3019  * Should only be called a while after the tunnel has been marked as destroyed,
3020  * in case there is a new channel added to the same peer shortly after marking
3021  * the tunnel. This way we avoid a new public key handshake.
3022  *
3023  * @param cls Closure (tunnel to destroy).
3024  * @param tc Task context.
3025  */
3026 static void
3027 delayed_destroy (void *cls, const struct GNUNET_SCHEDULER_TaskContext *tc)
3028 {
3029   struct CadetTunnel *t = cls;
3030   struct CadetTConnection *iter;
3031
3032   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "delayed destroying tunnel %p\n", t);
3033   if (0 != (GNUNET_SCHEDULER_REASON_SHUTDOWN & tc->reason))
3034   {
3035     LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_WARNING,
3036          "Not destroying tunnel, due to shutdown. "
3037          "Tunnel at %p should have been freed by GCT_shutdown\n", t);
3038     return;
3039   }
3040   t->destroy_task = NULL;
3041   t->cstate = CADET_TUNNEL_SHUTDOWN;
3042
3043   for (iter = t->connection_head; NULL != iter; iter = iter->next)
3044   {
3045     GCC_send_destroy (iter->c);
3046   }
3047   GCT_destroy (t);
3048 }
3049
3050
3051 /**
3052  * Tunnel is empty: destroy it.
3053  *
3054  * Notifies all connections about the destruction.
3055  *
3056  * @param t Tunnel to destroy.
3057  */
3058 void
3059 GCT_destroy_empty (struct CadetTunnel *t)
3060 {
3061   if (GNUNET_YES == shutting_down)
3062     return; /* Will be destroyed immediately anyway */
3063
3064   if (NULL != t->destroy_task)
3065   {
3066     LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_WARNING,
3067          "Tunnel %s is already scheduled for destruction. Tunnel debug dump:\n",
3068          GCT_2s (t));
3069     GCT_debug (t, GNUNET_ERROR_TYPE_WARNING);
3070     GNUNET_break (0);
3071     /* should never happen, tunnel can only become empty once, and the
3072      * task identifier should be NO_TASK (cleaned when the tunnel was created
3073      * or became un-empty)
3074      */
3075     return;
3076   }
3077
3078   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "Tunnel %s empty: scheduling destruction\n",
3079        GCT_2s (t));
3080
3081   // FIXME make delay a config option
3082   t->destroy_task = GNUNET_SCHEDULER_add_delayed (GNUNET_TIME_UNIT_MINUTES,
3083                                                   &delayed_destroy, t);
3084   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "Scheduled destroy of %p as %llu\n",
3085        t, t->destroy_task);
3086 }
3087
3088
3089 /**
3090  * Destroy tunnel if empty (no more channels).
3091  *
3092  * @param t Tunnel to destroy if empty.
3093  */
3094 void
3095 GCT_destroy_if_empty (struct CadetTunnel *t)
3096 {
3097   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "Tunnel %s destroy if empty\n", GCT_2s (t));
3098   if (0 < GCT_count_channels (t))
3099     return;
3100
3101   GCT_destroy_empty (t);
3102 }
3103
3104
3105 /**
3106  * Destroy the tunnel.
3107  *
3108  * This function does not generate any warning traffic to clients or peers.
3109  *
3110  * Tasks:
3111  * Cancel messages belonging to this tunnel queued to neighbors.
3112  * Free any allocated resources linked to the tunnel.
3113  *
3114  * @param t The tunnel to destroy.
3115  */
3116 void
3117 GCT_destroy (struct CadetTunnel *t)
3118 {
3119   struct CadetTConnection *iter_c;
3120   struct CadetTConnection *next_c;
3121   struct CadetTChannel *iter_ch;
3122   struct CadetTChannel *next_ch;
3123
3124   if (NULL == t)
3125     return;
3126
3127   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "destroying tunnel %s\n", GCP_2s (t->peer));
3128
3129   GNUNET_break (GNUNET_YES ==
3130                 GNUNET_CONTAINER_multipeermap_remove (tunnels,
3131                                                       GCP_get_id (t->peer), t));
3132
3133   for (iter_c = t->connection_head; NULL != iter_c; iter_c = next_c)
3134   {
3135     next_c = iter_c->next;
3136     GCC_destroy (iter_c->c);
3137   }
3138   for (iter_ch = t->channel_head; NULL != iter_ch; iter_ch = next_ch)
3139   {
3140     next_ch = iter_ch->next;
3141     GCCH_destroy (iter_ch->ch);
3142     /* Should only happen on shutdown, but it's ok. */
3143   }
3144
3145   if (NULL != t->destroy_task)
3146   {
3147     LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "cancelling dest: %llX\n", t->destroy_task);
3148     GNUNET_SCHEDULER_cancel (t->destroy_task);
3149     t->destroy_task = NULL;
3150   }
3151
3152   if (NULL != t->trim_connections_task)
3153   {
3154     LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "cancelling trim: %llX\n",
3155          t->trim_connections_task);
3156     GNUNET_SCHEDULER_cancel (t->trim_connections_task);
3157     t->trim_connections_task = NULL;
3158   }
3159
3160   GNUNET_STATISTICS_update (stats, "# tunnels", -1, GNUNET_NO);
3161   GCP_set_tunnel (t->peer, NULL);
3162
3163   if (NULL != t->rekey_task)
3164   {
3165     GNUNET_SCHEDULER_cancel (t->rekey_task);
3166     t->rekey_task = NULL;
3167   }
3168   if (NULL != t->kx_ctx)
3169   {
3170     if (NULL != t->kx_ctx->finish_task)
3171       GNUNET_SCHEDULER_cancel (t->kx_ctx->finish_task);
3172     GNUNET_free (t->kx_ctx);
3173   }
3174
3175   if (NULL != t->ax)
3176     destroy_ax (t);
3177
3178   GNUNET_free (t);
3179 }
3180
3181
3182 /**
3183  * @brief Use the given path for the tunnel.
3184  * Update the next and prev hops (and RCs).
3185  * (Re)start the path refresh in case the tunnel is locally owned.
3186  *
3187  * @param t Tunnel to update.
3188  * @param p Path to use.
3189  *
3190  * @return Connection created.
3191  */
3192 struct CadetConnection *
3193 GCT_use_path (struct CadetTunnel *t, struct CadetPeerPath *p)
3194 {
3195   struct CadetConnection *c;
3196   struct GNUNET_CADET_Hash cid;
3197   unsigned int own_pos;
3198
3199   if (NULL == t || NULL == p)
3200   {
3201     GNUNET_break (0);
3202     return NULL;
3203   }
3204
3205   if (CADET_TUNNEL_SHUTDOWN == t->cstate)
3206   {
3207     GNUNET_break (0);
3208     return NULL;
3209   }
3210
3211   for (own_pos = 0; own_pos < p->length; own_pos++)
3212   {
3213     if (p->peers[own_pos] == myid)
3214       break;
3215   }
3216   if (own_pos >= p->length)
3217   {
3218     GNUNET_break_op (0);
3219     return NULL;
3220   }
3221
3222   GNUNET_CRYPTO_random_block (GNUNET_CRYPTO_QUALITY_NONCE, &cid, sizeof (cid));
3223   c = GCC_new (&cid, t, p, own_pos);
3224   if (NULL == c)
3225   {
3226     /* Path was flawed */
3227     return NULL;
3228   }
3229   GCT_add_connection (t, c);
3230   return c;
3231 }
3232
3233
3234 /**
3235  * Count all created connections of a tunnel. Not necessarily ready connections!
3236  *
3237  * @param t Tunnel on which to count.
3238  *
3239  * @return Number of connections created, either being established or ready.
3240  */
3241 unsigned int
3242 GCT_count_any_connections (struct CadetTunnel *t)
3243 {
3244   struct CadetTConnection *iter;
3245   unsigned int count;
3246
3247   if (NULL == t)
3248     return 0;
3249
3250   for (count = 0, iter = t->connection_head; NULL != iter; iter = iter->next)
3251     count++;
3252
3253   return count;
3254 }
3255
3256
3257 /**
3258  * Count established (ready) connections of a tunnel.
3259  *
3260  * @param t Tunnel on which to count.
3261  *
3262  * @return Number of connections.
3263  */
3264 unsigned int
3265 GCT_count_connections (struct CadetTunnel *t)
3266 {
3267   struct CadetTConnection *iter;
3268   unsigned int count;
3269
3270   if (NULL == t)
3271     return 0;
3272
3273   for (count = 0, iter = t->connection_head; NULL != iter; iter = iter->next)
3274     if (CADET_CONNECTION_READY == GCC_get_state (iter->c))
3275       count++;
3276
3277   return count;
3278 }
3279
3280
3281 /**
3282  * Count channels of a tunnel.
3283  *
3284  * @param t Tunnel on which to count.
3285  *
3286  * @return Number of channels.
3287  */
3288 unsigned int
3289 GCT_count_channels (struct CadetTunnel *t)
3290 {
3291   struct CadetTChannel *iter;
3292   unsigned int count;
3293
3294   for (count = 0, iter = t->channel_head;
3295        NULL != iter;
3296        iter = iter->next, count++) /* skip */;
3297
3298   return count;
3299 }
3300
3301
3302 /**
3303  * Get the connectivity state of a tunnel.
3304  *
3305  * @param t Tunnel.
3306  *
3307  * @return Tunnel's connectivity state.
3308  */
3309 enum CadetTunnelCState
3310 GCT_get_cstate (struct CadetTunnel *t)
3311 {
3312   if (NULL == t)
3313   {
3314     GNUNET_assert (0);
3315     return (enum CadetTunnelCState) -1;
3316   }
3317   return t->cstate;
3318 }
3319
3320
3321 /**
3322  * Get the encryption state of a tunnel.
3323  *
3324  * @param t Tunnel.
3325  *
3326  * @return Tunnel's encryption state.
3327  */
3328 enum CadetTunnelEState
3329 GCT_get_estate (struct CadetTunnel *t)
3330 {
3331   if (NULL == t)
3332   {
3333     GNUNET_break (0);
3334     return (enum CadetTunnelEState) -1;
3335   }
3336   return t->estate;
3337 }
3338
3339 /**
3340  * Get the maximum buffer space for a tunnel towards a local client.
3341  *
3342  * @param t Tunnel.
3343  *
3344  * @return Biggest buffer space offered by any channel in the tunnel.
3345  */
3346 unsigned int
3347 GCT_get_channels_buffer (struct CadetTunnel *t)
3348 {
3349   struct CadetTChannel *iter;
3350   unsigned int buffer;
3351   unsigned int ch_buf;
3352
3353   if (NULL == t->channel_head)
3354   {
3355     /* Probably getting buffer for a channel create/handshake. */
3356     LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "  no channels, allow max\n");
3357     return 64;
3358   }
3359
3360   buffer = 0;
3361   for (iter = t->channel_head; NULL != iter; iter = iter->next)
3362   {
3363     ch_buf = get_channel_buffer (iter);
3364     if (ch_buf > buffer)
3365       buffer = ch_buf;
3366   }
3367   return buffer;
3368 }
3369
3370
3371 /**
3372  * Get the total buffer space for a tunnel for P2P traffic.
3373  *
3374  * @param t Tunnel.
3375  *
3376  * @return Buffer space offered by all connections in the tunnel.
3377  */
3378 unsigned int
3379 GCT_get_connections_buffer (struct CadetTunnel *t)
3380 {
3381   struct CadetTConnection *iter;
3382   unsigned int buffer;
3383
3384   if (GNUNET_NO == is_ready (t))
3385   {
3386     if (count_queued_data (t) > 3)
3387       return 0;
3388     else
3389       return 1;
3390   }
3391
3392   buffer = 0;
3393   for (iter = t->connection_head; NULL != iter; iter = iter->next)
3394   {
3395     if (GCC_get_state (iter->c) != CADET_CONNECTION_READY)
3396     {
3397       continue;
3398     }
3399     buffer += get_connection_buffer (iter);
3400   }
3401
3402   return buffer;
3403 }
3404
3405
3406 /**
3407  * Get the tunnel's destination.
3408  *
3409  * @param t Tunnel.
3410  *
3411  * @return ID of the destination peer.
3412  */
3413 const struct GNUNET_PeerIdentity *
3414 GCT_get_destination (struct CadetTunnel *t)
3415 {
3416   return GCP_get_id (t->peer);
3417 }
3418
3419
3420 /**
3421  * Get the tunnel's next free global channel ID.
3422  *
3423  * @param t Tunnel.
3424  *
3425  * @return GID of a channel free to use.
3426  */
3427 CADET_ChannelNumber
3428 GCT_get_next_chid (struct CadetTunnel *t)
3429 {
3430   CADET_ChannelNumber chid;
3431   CADET_ChannelNumber mask;
3432   int result;
3433
3434   /* Set bit 30 depending on the ID relationship. Bit 31 is always 0 for GID.
3435    * If our ID is bigger or loopback tunnel, start at 0, bit 30 = 0
3436    * If peer's ID is bigger, start at 0x4... bit 30 = 1
3437    */
3438   result = GNUNET_CRYPTO_cmp_peer_identity (&my_full_id, GCP_get_id (t->peer));
3439   if (0 > result)
3440     mask = 0x40000000;
3441   else
3442     mask = 0x0;
3443   t->next_chid |= mask;
3444
3445   while (NULL != GCT_get_channel (t, t->next_chid))
3446   {
3447     LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "Channel %u exists...\n", t->next_chid);
3448     t->next_chid = (t->next_chid + 1) & ~GNUNET_CADET_LOCAL_CHANNEL_ID_CLI;
3449     t->next_chid |= mask;
3450   }
3451   chid = t->next_chid;
3452   t->next_chid = (t->next_chid + 1) & ~GNUNET_CADET_LOCAL_CHANNEL_ID_CLI;
3453   t->next_chid |= mask;
3454
3455   return chid;
3456 }
3457
3458
3459 /**
3460  * Send ACK on one or more channels due to buffer in connections.
3461  *
3462  * @param t Channel which has some free buffer space.
3463  */
3464 void
3465 GCT_unchoke_channels (struct CadetTunnel *t)
3466 {
3467   struct CadetTChannel *iter;
3468   unsigned int buffer;
3469   unsigned int channels = GCT_count_channels (t);
3470   unsigned int choked_n;
3471   struct CadetChannel *choked[channels];
3472
3473   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "GCT_unchoke_channels on %s\n", GCT_2s (t));
3474   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, " head: %p\n", t->channel_head);
3475   if (NULL != t->channel_head)
3476     LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, " head ch: %p\n", t->channel_head->ch);
3477
3478   /* Get buffer space */
3479   buffer = GCT_get_connections_buffer (t);
3480   if (0 == buffer)
3481   {
3482     return;
3483   }
3484
3485   /* Count and remember choked channels */
3486   choked_n = 0;
3487   for (iter = t->channel_head; NULL != iter; iter = iter->next)
3488   {
3489     if (GNUNET_NO == get_channel_allowed (iter))
3490     {
3491       choked[choked_n++] = iter->ch;
3492     }
3493   }
3494
3495   /* Unchoke random channels */
3496   while (0 < buffer && 0 < choked_n)
3497   {
3498     unsigned int r = GNUNET_CRYPTO_random_u32 (GNUNET_CRYPTO_QUALITY_WEAK,
3499                                                choked_n);
3500     GCCH_allow_client (choked[r], GCCH_is_origin (choked[r], GNUNET_YES));
3501     choked_n--;
3502     buffer--;
3503     choked[r] = choked[choked_n];
3504   }
3505 }
3506
3507
3508 /**
3509  * Send ACK on one or more connections due to buffer space to the client.
3510  *
3511  * Iterates all connections of the tunnel and sends ACKs appropriately.
3512  *
3513  * @param t Tunnel.
3514  */
3515 void
3516 GCT_send_connection_acks (struct CadetTunnel *t)
3517 {
3518   struct CadetTConnection *iter;
3519   uint32_t allowed;
3520   uint32_t to_allow;
3521   uint32_t allow_per_connection;
3522   unsigned int cs;
3523   unsigned int buffer;
3524
3525   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "Tunnel send connection ACKs on %s\n",
3526        GCT_2s (t));
3527
3528   if (NULL == t)
3529   {
3530     GNUNET_break (0);
3531     return;
3532   }
3533
3534   if (CADET_TUNNEL_READY != t->cstate)
3535     return;
3536
3537   buffer = GCT_get_channels_buffer (t);
3538   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "  buffer %u\n", buffer);
3539
3540   /* Count connections, how many messages are already allowed */
3541   cs = GCT_count_connections (t);
3542   for (allowed = 0, iter = t->connection_head; NULL != iter; iter = iter->next)
3543   {
3544     allowed += get_connection_allowed (iter);
3545   }
3546   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "  allowed %u\n", allowed);
3547
3548   /* Make sure there is no overflow */
3549   if (allowed > buffer)
3550     return;
3551
3552   /* Authorize connections to send more data */
3553   to_allow = buffer - allowed;
3554
3555   for (iter = t->connection_head;
3556        NULL != iter && to_allow > 0;
3557        iter = iter->next)
3558   {
3559     if (CADET_CONNECTION_READY != GCC_get_state (iter->c)
3560         || get_connection_allowed (iter) > 64 / 3)
3561     {
3562       continue;
3563     }
3564     allow_per_connection = to_allow/cs;
3565     to_allow -= allow_per_connection;
3566     cs--;
3567     GCC_allow (iter->c, allow_per_connection,
3568                GCC_is_origin (iter->c, GNUNET_NO));
3569   }
3570
3571   if (0 != to_allow)
3572   {
3573     /* Since we don't allow if it's allowed to send 64/3, this can happen. */
3574     LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "  reminding to_allow: %u\n", to_allow);
3575   }
3576 }
3577
3578
3579 /**
3580  * Cancel a previously sent message while it's in the queue.
3581  *
3582  * ONLY can be called before the continuation given to the send function
3583  * is called. Once the continuation is called, the message is no longer in the
3584  * queue.
3585  *
3586  * @param q Handle to the queue.
3587  */
3588 void
3589 GCT_cancel (struct CadetTunnelQueue *q)
3590 {
3591   if (NULL != q->cq)
3592   {
3593     GCC_cancel (q->cq);
3594     /* tun_message_sent() will be called and free q */
3595   }
3596   else if (NULL != q->tqd)
3597   {
3598     unqueue_data (q->tqd);
3599     q->tqd = NULL;
3600     if (NULL != q->cont)
3601       q->cont (q->cont_cls, NULL, q, 0, 0);
3602     GNUNET_free (q);
3603   }
3604   else
3605   {
3606     GNUNET_break (0);
3607   }
3608 }
3609
3610
3611 /**
3612  * Sends an already built message on a tunnel, encrypting it and
3613  * choosing the best connection if not provided.
3614  *
3615  * @param message Message to send. Function modifies it.
3616  * @param t Tunnel on which this message is transmitted.
3617  * @param c Connection to use (autoselect if NULL).
3618  * @param force Force the tunnel to take the message (buffer overfill).
3619  * @param cont Continuation to call once message is really sent.
3620  * @param cont_cls Closure for @c cont.
3621  *
3622  * @return Handle to cancel message. NULL if @c cont is NULL.
3623  */
3624 struct CadetTunnelQueue *
3625 GCT_send_prebuilt_message (const struct GNUNET_MessageHeader *message,
3626                            struct CadetTunnel *t, struct CadetConnection *c,
3627                            int force, GCT_sent cont, void *cont_cls)
3628 {
3629   return send_prebuilt_message (message, t, c, force, cont, cont_cls, NULL);
3630 }
3631
3632
3633 /**
3634  * Send an Axolotl KX message.
3635  *
3636  * @param t Tunnel on which to send it.
3637  */
3638 void
3639 GCT_send_ax_kx (struct CadetTunnel *t)
3640 {
3641   struct GNUNET_CADET_AX_KX msg;
3642   struct CadetConnection *c;
3643
3644   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_INFO, "===> AX_KX for %s\n", GCT_2s (t));
3645
3646   msg.header.size = htons (sizeof (msg));
3647   msg.header.type = htons (GNUNET_MESSAGE_TYPE_CADET_AX_KX);
3648   GNUNET_CRYPTO_ecdhe_key_get_public (t->ax->kx_0, &msg.ephemeral_key);
3649   GNUNET_CRYPTO_ecdhe_key_get_public (t->ax->DHRs, &msg.ratchet_key);
3650
3651   c = tunnel_get_connection (t);
3652   /* TODO: save queue */
3653   GCC_send_prebuilt_message (&msg.header, GNUNET_MESSAGE_TYPE_CADET_AX_KX, 0,
3654                              c, GCC_is_origin (c, GNUNET_YES), GNUNET_NO,
3655                              NULL, NULL);
3656 }
3657
3658
3659 /**
3660  * Sends an already built and encrypted message on a tunnel, choosing the best
3661  * connection. Useful for re-queueing messages queued on a destroyed connection.
3662  *
3663  * @param message Message to send. Function modifies it.
3664  * @param t Tunnel on which this message is transmitted.
3665  */
3666 void
3667 GCT_resend_message (const struct GNUNET_MessageHeader *message,
3668                     struct CadetTunnel *t)
3669 {
3670   struct CadetConnection *c;
3671   int fwd;
3672
3673   c = tunnel_get_connection (t);
3674   if (NULL == c)
3675   {
3676     /* TODO queue in tunnel, marked as encrypted */
3677     LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "No connection available, dropping.\n");
3678     return;
3679   }
3680   fwd = GCC_is_origin (c, GNUNET_YES);
3681   GNUNET_break (NULL == GCC_send_prebuilt_message (message, 0, 0, c, fwd,
3682                                                    GNUNET_YES, NULL, NULL));
3683 }
3684
3685
3686 /**
3687  * Is the tunnel directed towards the local peer?
3688  *
3689  * @param t Tunnel.
3690  *
3691  * @return #GNUNET_YES if it is loopback.
3692  */
3693 int
3694 GCT_is_loopback (const struct CadetTunnel *t)
3695 {
3696   return (myid == GCP_get_short_id (t->peer));
3697 }
3698
3699
3700 /**
3701  * Is the tunnel this path already?
3702  *
3703  * @param t Tunnel.
3704  * @param p Path.
3705  *
3706  * @return #GNUNET_YES a connection uses this path.
3707  */
3708 int
3709 GCT_is_path_used (const struct CadetTunnel *t, const struct CadetPeerPath *p)
3710 {
3711   struct CadetTConnection *iter;
3712
3713   for (iter = t->connection_head; NULL != iter; iter = iter->next)
3714     if (path_equivalent (GCC_get_path (iter->c), p))
3715       return GNUNET_YES;
3716
3717   return GNUNET_NO;
3718 }
3719
3720
3721 /**
3722  * Get a cost of a path for a tunnel considering existing connections.
3723  *
3724  * @param t Tunnel.
3725  * @param path Candidate path.
3726  *
3727  * @return Cost of the path (path length + number of overlapping nodes)
3728  */
3729 unsigned int
3730 GCT_get_path_cost (const struct CadetTunnel *t,
3731                    const struct CadetPeerPath *path)
3732 {
3733   struct CadetTConnection *iter;
3734   const struct CadetPeerPath *aux;
3735   unsigned int overlap;
3736   unsigned int i;
3737   unsigned int j;
3738
3739   if (NULL == path)
3740     return 0;
3741
3742   overlap = 0;
3743   GNUNET_assert (NULL != t);
3744
3745   for (i = 0; i < path->length; i++)
3746   {
3747     for (iter = t->connection_head; NULL != iter; iter = iter->next)
3748     {
3749       aux = GCC_get_path (iter->c);
3750       if (NULL == aux)
3751         continue;
3752
3753       for (j = 0; j < aux->length; j++)
3754       {
3755         if (path->peers[i] == aux->peers[j])
3756         {
3757           overlap++;
3758           break;
3759         }
3760       }
3761     }
3762   }
3763   return path->length + overlap;
3764 }
3765
3766
3767 /**
3768  * Get the static string for the peer this tunnel is directed.
3769  *
3770  * @param t Tunnel.
3771  *
3772  * @return Static string the destination peer's ID.
3773  */
3774 const char *
3775 GCT_2s (const struct CadetTunnel *t)
3776 {
3777   if (NULL == t)
3778     return "(NULL)";
3779
3780   return GCP_2s (t->peer);
3781 }
3782
3783
3784 /******************************************************************************/
3785 /*****************************    INFO/DEBUG    *******************************/
3786 /******************************************************************************/
3787
3788 /**
3789  * Log all possible info about the tunnel state.
3790  *
3791  * @param t Tunnel to debug.
3792  * @param level Debug level to use.
3793  */
3794 void
3795 GCT_debug (const struct CadetTunnel *t, enum GNUNET_ErrorType level)
3796 {
3797   struct CadetTChannel *iterch;
3798   struct CadetTConnection *iterc;
3799   int do_log;
3800
3801   do_log = GNUNET_get_log_call_status (level & (~GNUNET_ERROR_TYPE_BULK),
3802                                        "cadet-tun",
3803                                        __FILE__, __FUNCTION__, __LINE__);
3804   if (0 == do_log)
3805     return;
3806
3807   LOG2 (level, "TTT DEBUG TUNNEL TOWARDS %s\n", GCT_2s (t));
3808   LOG2 (level, "TTT  cstate %s, estate %s\n",
3809        cstate2s (t->cstate), estate2s (t->estate));
3810   LOG2 (level, "TTT  kx_ctx %p, rekey_task %u, finish task %u\n",
3811         t->kx_ctx, t->rekey_task, t->kx_ctx ? t->kx_ctx->finish_task : 0);
3812 #if DUMP_KEYS_TO_STDERR
3813   LOG2 (level, "TTT  my EPHM\t %s\n",
3814         GNUNET_h2s ((struct GNUNET_HashCode *) &kx_msg.ephemeral_key));
3815   LOG2 (level, "TTT  peers EPHM:\t %s\n",
3816         GNUNET_h2s ((struct GNUNET_HashCode *) &t->peers_ephemeral_key));
3817   LOG2 (level, "TTT  ENC key:\t %s\n",
3818         GNUNET_h2s ((struct GNUNET_HashCode *) &t->e_key));
3819   LOG2 (level, "TTT  DEC key:\t %s\n",
3820         GNUNET_h2s ((struct GNUNET_HashCode *) &t->d_key));
3821   if (t->kx_ctx)
3822   {
3823     LOG2 (level, "TTT  OLD ENC key:\t %s\n",
3824           GNUNET_h2s ((struct GNUNET_HashCode *) &t->kx_ctx->e_key_old));
3825     LOG2 (level, "TTT  OLD DEC key:\t %s\n",
3826           GNUNET_h2s ((struct GNUNET_HashCode *) &t->kx_ctx->d_key_old));
3827   }
3828 #endif
3829   LOG2 (level, "TTT  tq_head %p, tq_tail %p\n", t->tq_head, t->tq_tail);
3830   LOG2 (level, "TTT  destroy %u\n", t->destroy_task);
3831
3832   LOG2 (level, "TTT  channels:\n");
3833   for (iterch = t->channel_head; NULL != iterch; iterch = iterch->next)
3834   {
3835     LOG2 (level, "TTT  - %s\n", GCCH_2s (iterch->ch));
3836   }
3837
3838   LOG2 (level, "TTT  connections:\n");
3839   for (iterc = t->connection_head; NULL != iterc; iterc = iterc->next)
3840   {
3841     GCC_debug (iterc->c, level);
3842   }
3843
3844   LOG2 (level, "TTT DEBUG TUNNEL END\n");
3845 }
3846
3847
3848 /**
3849  * Iterate all tunnels.
3850  *
3851  * @param iter Iterator.
3852  * @param cls Closure for @c iter.
3853  */
3854 void
3855 GCT_iterate_all (GNUNET_CONTAINER_PeerMapIterator iter, void *cls)
3856 {
3857   GNUNET_CONTAINER_multipeermap_iterate (tunnels, iter, cls);
3858 }
3859
3860
3861 /**
3862  * Count all tunnels.
3863  *
3864  * @return Number of tunnels to remote peers kept by this peer.
3865  */
3866 unsigned int
3867 GCT_count_all (void)
3868 {
3869   return GNUNET_CONTAINER_multipeermap_size (tunnels);
3870 }
3871
3872
3873 /**
3874  * Iterate all connections of a tunnel.
3875  *
3876  * @param t Tunnel whose connections to iterate.
3877  * @param iter Iterator.
3878  * @param cls Closure for @c iter.
3879  */
3880 void
3881 GCT_iterate_connections (struct CadetTunnel *t, GCT_conn_iter iter, void *cls)
3882 {
3883   struct CadetTConnection *ct;
3884
3885   for (ct = t->connection_head; NULL != ct; ct = ct->next)
3886     iter (cls, ct->c);
3887 }
3888
3889
3890 /**
3891  * Iterate all channels of a tunnel.
3892  *
3893  * @param t Tunnel whose channels to iterate.
3894  * @param iter Iterator.
3895  * @param cls Closure for @c iter.
3896  */
3897 void
3898 GCT_iterate_channels (struct CadetTunnel *t, GCT_chan_iter iter, void *cls)
3899 {
3900   struct CadetTChannel *cht;
3901
3902   for (cht = t->channel_head; NULL != cht; cht = cht->next)
3903     iter (cls, cht->ch);
3904 }