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   }
2234
2235   /**
2236    * If the key is different from what we know, derive the new E/D keys.
2237    * Else destroy the rekey ctx (duplicate EPHM after successful KX).
2238    */
2239   if (0 != memcmp (&t->peers_ephemeral_key, &msg->ephemeral_key,
2240                    sizeof (msg->ephemeral_key)))
2241   {
2242     #if DUMP_KEYS_TO_STDERR
2243     LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_INFO, "OLD: %s\n",
2244          GNUNET_h2s ((struct GNUNET_HashCode *) &t->peers_ephemeral_key));
2245     LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_INFO, "NEW: %s\n",
2246          GNUNET_h2s ((struct GNUNET_HashCode *) &msg->ephemeral_key));
2247     #endif
2248     t->peers_ephemeral_key = msg->ephemeral_key;
2249
2250     create_kx_ctx (t);
2251
2252     if (CADET_TUNNEL_KEY_OK == t->estate)
2253     {
2254       GCT_change_estate (t, CADET_TUNNEL_KEY_REKEY);
2255     }
2256     if (NULL != t->rekey_task)
2257       GNUNET_SCHEDULER_cancel (t->rekey_task);
2258     t->rekey_task = GNUNET_SCHEDULER_add_now (rekey_tunnel, t);
2259   }
2260   if (CADET_TUNNEL_KEY_SENT == t->estate)
2261   {
2262     LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "  our key was sent, sending challenge\n");
2263     send_ephemeral (t);
2264     GCT_change_estate (t, CADET_TUNNEL_KEY_PING);
2265   }
2266
2267   if (CADET_TUNNEL_KEY_UNINITIALIZED != ntohl(msg->sender_status))
2268   {
2269     uint32_t nonce;
2270
2271     LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "  recv nonce e %u\n", msg->nonce);
2272     t_decrypt (t, &nonce, &msg->nonce, ping_encryption_size (), msg->iv);
2273     LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "  recv nonce c %u\n", nonce);
2274     send_pong (t, nonce);
2275   }
2276 }
2277
2278
2279 /**
2280  * Peer has answer to our challenge.
2281  * If answer is successful, consider the key exchange finished and clean
2282  * up all related state.
2283  *
2284  * @param t Tunnel this message came on.
2285  * @param msg Key eXchange Pong message.
2286  */
2287 static void
2288 handle_pong (struct CadetTunnel *t, const struct GNUNET_CADET_KX_Pong *msg)
2289 {
2290   uint32_t challenge;
2291
2292   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_INFO, "<=== PONG for %s\n", GCT_2s (t));
2293   if (NULL == t->rekey_task)
2294   {
2295     GNUNET_STATISTICS_update (stats, "# duplicate PONG messages", 1, GNUNET_NO);
2296     return;
2297   }
2298   if (NULL == t->kx_ctx)
2299   {
2300     GNUNET_STATISTICS_update (stats, "# stray PONG messages", 1, GNUNET_NO);
2301     return;
2302   }
2303
2304   t_decrypt (t, &challenge, &msg->nonce, sizeof (uint32_t), msg->iv);
2305   if (challenge != t->kx_ctx->challenge)
2306   {
2307     LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_WARNING, "Wrong PONG challenge on %s\n", GCT_2s (t));
2308     LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "PONG: %u (e: %u). Expected: %u.\n",
2309          challenge, msg->nonce, t->kx_ctx->challenge);
2310     send_ephemeral (t);
2311     return;
2312   }
2313   GNUNET_SCHEDULER_cancel (t->rekey_task);
2314   t->rekey_task = NULL;
2315
2316   /* Don't free the old keys right away, but after a delay.
2317    * Rationale: the KX could have happened over a very fast connection,
2318    * with payload traffic still signed with the old key stuck in a slower
2319    * connection.
2320    * Don't keep the keys longer than 1/4 the rekey period, and no longer than
2321    * one minute.
2322    */
2323   destroy_kx_ctx (t);
2324   GCT_change_estate (t, CADET_TUNNEL_KEY_OK);
2325 }
2326
2327
2328 static void
2329 send_ax_kx ()
2330 {
2331   //FIXME
2332 }
2333
2334
2335 /**
2336  * WARNING! DANGER! Do not use this if you don't know what you are doing!
2337  * Ask Christian Grothoff, Werner Koch, Dan Bernstein and $GOD!
2338  *
2339  * Transform a private EdDSA key (peer's key) into a key usable by DH.
2340  *
2341  * @param k Private EdDSA key to transform.
2342  *
2343  * @return Private key for EC Diffie-Hellman.
2344  */
2345 static const struct GNUNET_CRYPTO_EcdhePrivateKey *
2346 get_private_ecdhe_from_eddsa (const struct GNUNET_CRYPTO_EddsaPrivateKey *k)
2347 {
2348   return (const struct GNUNET_CRYPTO_EcdhePrivateKey *) k;
2349 }
2350
2351
2352 /**
2353  * WARNING! DANGER! Do not use this if you don't know what you are doing!
2354  * Ask Christian Grothoff, Werner Koch, Dan Bernstein and $GOD!
2355  *
2356  * Transform a public EdDSA key (peer's key) into a key usable by DH.
2357  *
2358  * @param k Public EdDSA key to transform (peer's ID).
2359  *
2360  * @return Public key for EC Diffie-Hellman.
2361  */
2362 static const struct GNUNET_CRYPTO_EcdhePublicKey *
2363 get_public_ecdhe_from_id (const struct GNUNET_PeerIdentity *id)
2364 {
2365   return (const struct GNUNET_CRYPTO_EcdhePublicKey *) id;
2366 }
2367
2368
2369 /**
2370  * Handle Axolotl handshake.
2371  *
2372  * @param t Tunnel this message came on.
2373  * @param msg Key eXchange Pong message.
2374  */
2375 static void
2376 handle_kx_ax (struct CadetTunnel *t, const struct GNUNET_CADET_AX_KX *msg)
2377 {
2378   struct GNUNET_CRYPTO_EcdhePublicKey eph;
2379   struct CadetTunnelAxolotl *ax;
2380   struct GNUNET_HashCode key_material[3];
2381   struct GNUNET_CRYPTO_SymmetricSessionKey keys[5];
2382   const struct GNUNET_CRYPTO_EcdhePublicKey *pub;
2383   const struct GNUNET_CRYPTO_EcdhePrivateKey *priv;
2384   const char salt[] = "CADET Axolotl salt";
2385   const struct GNUNET_PeerIdentity *pid;
2386   int is_alice;
2387
2388   if (NULL == t->ax)
2389   {
2390     /* Something is wrong if ax is NULL. Whose fault it is? */
2391     GNUNET_break_op (CADET_Fallback == t->enc_type);
2392     GNUNET_break (CADET_Axolotl == t->enc_type);
2393     return;
2394   }
2395
2396   pid = GCT_get_destination (t);
2397   if (0 > GNUNET_CRYPTO_cmp_peer_identity (&my_full_id, pid))
2398     is_alice = GNUNET_YES;
2399   else if (0 > GNUNET_CRYPTO_cmp_peer_identity (&my_full_id, pid))
2400     is_alice = GNUNET_NO;
2401   else
2402   {
2403     GNUNET_break_op (0);
2404     return;
2405   }
2406
2407   ax = t->ax;
2408   ax->DHRr = msg->ratchet_key;
2409
2410   GNUNET_CRYPTO_ecdhe_key_get_public (ax->DHRs, &eph);
2411   if (0 != memcmp (&eph, &msg->peers_key, sizeof (eph)))
2412   {
2413     send_ax_kx ();
2414     return;
2415   }
2416
2417   /* ECDH A B0 */
2418   if (GNUNET_YES == is_alice)
2419   {
2420     priv = get_private_ecdhe_from_eddsa (my_private_key);       /* A */
2421     pub = &msg->ephemeral_key;                                  /* B0 */
2422   }
2423   else
2424   {
2425     priv = ax->kx_0;                                            /* B0 */
2426     pub = get_public_ecdhe_from_id (pid);                       /* A */
2427   }
2428   GNUNET_CRYPTO_ecc_ecdh (priv, pub, &key_material[0]);
2429
2430   /* ECDH A0 B */
2431   if (GNUNET_YES == is_alice)
2432   {
2433     priv = ax->kx_0;                                            /* A0 */
2434     pub = get_public_ecdhe_from_id (pid);                       /* B */
2435   }
2436   else
2437   {
2438     priv = get_private_ecdhe_from_eddsa (my_private_key);       /* B */
2439     pub = &msg->ephemeral_key;                                  /* A0 */
2440   }
2441   GNUNET_CRYPTO_ecc_ecdh (priv, pub, &key_material[1]);
2442
2443   /* ECDH A0 B0*/
2444   priv = ax->kx_0;                                              /* A0 or B0 */
2445   pub = &msg->ephemeral_key;                                    /* B0 or A0 */
2446   GNUNET_CRYPTO_ecc_ecdh (priv, pub, &key_material[2]);
2447
2448   /* KDF */
2449   GNUNET_CRYPTO_kdf (keys, sizeof (keys),
2450                      salt, sizeof (salt),
2451                      key_material, sizeof (key_material), NULL);
2452
2453   ax->RK = keys[0];
2454   if (GNUNET_YES == is_alice)
2455   {
2456     ax->HKr = keys[1];
2457     ax->NHKs = keys[2];
2458     ax->NHKr = keys[3];
2459     ax->CKr = keys[4];
2460     ax->ratchet_flag = GNUNET_YES;
2461   }
2462   else
2463   {
2464     ax->HKs = keys[1];
2465     ax->NHKr = keys[2];
2466     ax->NHKs = keys[3];
2467     ax->CKs = keys[4];
2468     ax->ratchet_flag = GNUNET_NO;
2469   }
2470 }
2471
2472
2473 /**
2474  * Demultiplex by message type and call appropriate handler for a message
2475  * towards a channel of a local tunnel.
2476  *
2477  * @param t Tunnel this message came on.
2478  * @param msgh Message header.
2479  * @param fwd Is this message fwd? This only is meaningful in loopback channels.
2480  *            #GNUNET_YES if message is FWD on the respective channel (loopback)
2481  *            #GNUNET_NO if message is BCK on the respective channel (loopback)
2482  *            #GNUNET_SYSERR if message on a one-ended channel (remote)
2483  */
2484 static void
2485 handle_decrypted (struct CadetTunnel *t,
2486                   const struct GNUNET_MessageHeader *msgh,
2487                   int fwd)
2488 {
2489   uint16_t type;
2490
2491   type = ntohs (msgh->type);
2492   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_INFO, "<=== %s on %s\n", GC_m2s (type), GCT_2s (t));
2493
2494   switch (type)
2495   {
2496     case GNUNET_MESSAGE_TYPE_CADET_KEEPALIVE:
2497       /* Do nothing, connection aleady got updated. */
2498       GNUNET_STATISTICS_update (stats, "# keepalives received", 1, GNUNET_NO);
2499       break;
2500
2501     case GNUNET_MESSAGE_TYPE_CADET_DATA:
2502       /* Don't send hop ACK, wait for client to ACK */
2503       handle_data (t, (struct GNUNET_CADET_Data *) msgh, fwd);
2504       break;
2505
2506     case GNUNET_MESSAGE_TYPE_CADET_DATA_ACK:
2507       handle_data_ack (t, (struct GNUNET_CADET_DataACK *) msgh, fwd);
2508       break;
2509
2510     case GNUNET_MESSAGE_TYPE_CADET_CHANNEL_CREATE:
2511       handle_ch_create (t, (struct GNUNET_CADET_ChannelCreate *) msgh);
2512       break;
2513
2514     case GNUNET_MESSAGE_TYPE_CADET_CHANNEL_NACK:
2515       handle_ch_nack (t, (struct GNUNET_CADET_ChannelManage *) msgh);
2516       break;
2517
2518     case GNUNET_MESSAGE_TYPE_CADET_CHANNEL_ACK:
2519       handle_ch_ack (t, (struct GNUNET_CADET_ChannelManage *) msgh, fwd);
2520       break;
2521
2522     case GNUNET_MESSAGE_TYPE_CADET_CHANNEL_DESTROY:
2523       handle_ch_destroy (t, (struct GNUNET_CADET_ChannelManage *) msgh, fwd);
2524       break;
2525
2526     default:
2527       GNUNET_break_op (0);
2528       LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_WARNING,
2529            "end-to-end message not known (%u)\n",
2530            ntohs (msgh->type));
2531       GCT_debug (t, GNUNET_ERROR_TYPE_WARNING);
2532   }
2533 }
2534
2535 /******************************************************************************/
2536 /********************************    API    ***********************************/
2537 /******************************************************************************/
2538 /**
2539  * Decrypt old format and demultiplex by message type. Call appropriate handler
2540  * for a message towards a channel of a local tunnel.
2541  *
2542  * @param t Tunnel this message came on.
2543  * @param msg Message header.
2544  */
2545 void
2546 GCT_handle_encrypted (struct CadetTunnel *t,
2547                       const struct GNUNET_MessageHeader *msg)
2548 {
2549   size_t size = ntohs (msg->size);
2550   size_t payload_size;
2551   int decrypted_size;
2552   char cbuf [size];
2553   uint16_t type = ntohs (msg->type);
2554   struct GNUNET_MessageHeader *msgh;
2555   unsigned int off;
2556
2557   if (GNUNET_MESSAGE_TYPE_CADET_ENCRYPTED == type)
2558   {
2559     const struct GNUNET_CADET_Encrypted *emsg;
2560
2561     emsg = (struct GNUNET_CADET_Encrypted *) msg;
2562     payload_size = size - sizeof (struct GNUNET_CADET_Encrypted);
2563     decrypted_size = t_decrypt_and_validate (t, cbuf, &emsg[1], payload_size,
2564                                              emsg->iv, &emsg->hmac);
2565   }
2566   else if (GNUNET_MESSAGE_TYPE_CADET_AX == type)
2567   {
2568     const struct GNUNET_CADET_AX *emsg;
2569
2570     emsg = (struct GNUNET_CADET_AX *) msg;
2571     payload_size = size - sizeof (struct GNUNET_CADET_AX);
2572     decrypted_size = t_ax_decrypt_and_validate (t, cbuf, &emsg[1],
2573                                                 payload_size, &emsg->hmac);
2574   }
2575
2576   if (-1 == decrypted_size)
2577   {
2578     GNUNET_break_op (0);
2579     return;
2580   }
2581
2582   off = 0;
2583   while (off < decrypted_size)
2584   {
2585     uint16_t msize;
2586
2587     msgh = (struct GNUNET_MessageHeader *) &cbuf[off];
2588     msize = ntohs (msgh->size);
2589     if (msize < sizeof (struct GNUNET_MessageHeader))
2590     {
2591       GNUNET_break_op (0);
2592       return;
2593     }
2594     handle_decrypted (t, msgh, GNUNET_SYSERR);
2595     off += msize;
2596   }
2597 }
2598
2599
2600 /**
2601  * Demultiplex an encapsulated KX message by message type.
2602  *
2603  * @param t Tunnel on which the message came.
2604  * @param message Payload of KX message.
2605  */
2606 void
2607 GCT_handle_kx (struct CadetTunnel *t,
2608                const struct GNUNET_MessageHeader *message)
2609 {
2610   uint16_t type;
2611
2612   type = ntohs (message->type);
2613   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "kx message received: %s\n", GC_m2s (type));
2614   switch (type)
2615   {
2616     case GNUNET_MESSAGE_TYPE_CADET_KX_EPHEMERAL:
2617       handle_ephemeral (t, (const struct GNUNET_CADET_KX_Ephemeral *) message);
2618       break;
2619
2620     case GNUNET_MESSAGE_TYPE_CADET_KX_PONG:
2621       handle_pong (t, (const struct GNUNET_CADET_KX_Pong *) message);
2622       break;
2623
2624     case GNUNET_MESSAGE_TYPE_CADET_AX_KX:
2625       handle_kx_ax (t, (const struct GNUNET_CADET_AX_KX *) message);
2626       break;
2627
2628     default:
2629       GNUNET_break_op (0);
2630       LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_WARNING, "kx message %s unknown\n", GC_m2s (type));
2631   }
2632 }
2633
2634
2635 /**
2636  * Initialize the tunnel subsystem.
2637  *
2638  * @param c Configuration handle.
2639  * @param key ECC private key, to derive all other keys and do crypto.
2640  */
2641 void
2642 GCT_init (const struct GNUNET_CONFIGURATION_Handle *c,
2643           const struct GNUNET_CRYPTO_EddsaPrivateKey *key)
2644 {
2645   int expected_overhead;
2646
2647   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "init\n");
2648
2649   expected_overhead = 0;
2650   expected_overhead += sizeof (struct GNUNET_CADET_Encrypted);
2651   expected_overhead += sizeof (struct GNUNET_CADET_Data);
2652   expected_overhead += sizeof (struct GNUNET_CADET_ACK);
2653   GNUNET_assert (GNUNET_CONSTANTS_CADET_P2P_OVERHEAD == expected_overhead);
2654
2655   if (GNUNET_OK !=
2656       GNUNET_CONFIGURATION_get_value_number (c, "CADET", "DEFAULT_TTL",
2657                                              &default_ttl))
2658   {
2659     GNUNET_log_config_invalid (GNUNET_ERROR_TYPE_WARNING,
2660                                "CADET", "DEFAULT_TTL", "USING DEFAULT");
2661     default_ttl = 64;
2662   }
2663   if (GNUNET_OK !=
2664       GNUNET_CONFIGURATION_get_value_time (c, "CADET", "REKEY_PERIOD",
2665                                            &rekey_period))
2666   {
2667     rekey_period = GNUNET_TIME_UNIT_DAYS;
2668   }
2669
2670   my_private_key = key;
2671
2672   kx_msg.header.size = htons (sizeof (kx_msg));
2673   kx_msg.header.type = htons (GNUNET_MESSAGE_TYPE_CADET_KX_EPHEMERAL);
2674   kx_msg.purpose.purpose = htonl (GNUNET_SIGNATURE_PURPOSE_CADET_KX);
2675   kx_msg.purpose.size = htonl (ephemeral_purpose_size ());
2676   kx_msg.origin_identity = my_full_id;
2677   rekey_task = GNUNET_SCHEDULER_add_now (&rekey, NULL);
2678
2679   tunnels = GNUNET_CONTAINER_multipeermap_create (128, GNUNET_YES);
2680 }
2681
2682
2683 /**
2684  * Shut down the tunnel subsystem.
2685  */
2686 void
2687 GCT_shutdown (void)
2688 {
2689   if (NULL != rekey_task)
2690   {
2691     GNUNET_SCHEDULER_cancel (rekey_task);
2692     rekey_task = NULL;
2693   }
2694   GNUNET_CONTAINER_multipeermap_iterate (tunnels, &destroy_iterator, NULL);
2695   GNUNET_CONTAINER_multipeermap_destroy (tunnels);
2696 }
2697
2698
2699 /**
2700  * Create a tunnel.
2701  *
2702  * @param destination Peer this tunnel is towards.
2703  */
2704 struct CadetTunnel *
2705 GCT_new (struct CadetPeer *destination)
2706 {
2707   struct CadetTunnel *t;
2708
2709   t = GNUNET_new (struct CadetTunnel);
2710   t->next_chid = 0;
2711   t->peer = destination;
2712
2713   if (GNUNET_OK !=
2714       GNUNET_CONTAINER_multipeermap_put (tunnels, GCP_get_id (destination), t,
2715                                          GNUNET_CONTAINER_MULTIHASHMAPOPTION_UNIQUE_FAST))
2716   {
2717     GNUNET_break (0);
2718     GNUNET_free (t);
2719     return NULL;
2720   }
2721   t->ax = GNUNET_new (struct CadetTunnelAxolotl);
2722   new_ephemeral (t);
2723   t->ax->kx_0 = GNUNET_CRYPTO_ecdhe_key_create ();
2724   return t;
2725 }
2726
2727
2728 /**
2729  * Change the tunnel's connection state.
2730  *
2731  * @param t Tunnel whose connection state to change.
2732  * @param cstate New connection state.
2733  */
2734 void
2735 GCT_change_cstate (struct CadetTunnel* t, enum CadetTunnelCState cstate)
2736 {
2737   if (NULL == t)
2738     return;
2739   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "Tunnel %s cstate %s => %s\n",
2740        GCP_2s (t->peer), cstate2s (t->cstate), cstate2s (cstate));
2741   if (myid != GCP_get_short_id (t->peer) &&
2742       CADET_TUNNEL_READY != t->cstate &&
2743       CADET_TUNNEL_READY == cstate)
2744   {
2745     t->cstate = cstate;
2746     if (CADET_TUNNEL_KEY_OK == t->estate)
2747     {
2748       LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "  cstate triggered send queued data\n");
2749       send_queued_data (t);
2750     }
2751     else if (CADET_TUNNEL_KEY_UNINITIALIZED == t->estate)
2752     {
2753       LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "  cstate triggered rekey\n");
2754       if (NULL != t->rekey_task)
2755         GNUNET_SCHEDULER_cancel (t->rekey_task);
2756       create_kx_ctx (t);
2757       rekey_tunnel (t, NULL);
2758     }
2759   }
2760   t->cstate = cstate;
2761
2762   if (CADET_TUNNEL_READY == cstate
2763       && CONNECTIONS_PER_TUNNEL <= GCT_count_connections (t))
2764   {
2765     LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "  cstate triggered stop dht\n");
2766     GCP_stop_search (t->peer);
2767   }
2768 }
2769
2770
2771 /**
2772  * Change the tunnel encryption state.
2773  *
2774  * @param t Tunnel whose encryption state to change, or NULL.
2775  * @param state New encryption state.
2776  */
2777 void
2778 GCT_change_estate (struct CadetTunnel* t, enum CadetTunnelEState state)
2779 {
2780   enum CadetTunnelEState old;
2781
2782   if (NULL == t)
2783     return;
2784
2785   old = t->estate;
2786   t->estate = state;
2787   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "Tunnel %s estate was %s\n",
2788        GCP_2s (t->peer), estate2s (old));
2789   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "Tunnel %s estate is now %s\n",
2790        GCP_2s (t->peer), estate2s (t->estate));
2791
2792   /* Send queued data if enc state changes to OK */
2793   if (myid != GCP_get_short_id (t->peer) &&
2794       CADET_TUNNEL_KEY_OK != old && CADET_TUNNEL_KEY_OK == t->estate)
2795   {
2796     send_queued_data (t);
2797   }
2798 }
2799
2800
2801 /**
2802  * @brief Check if tunnel has too many connections, and remove one if necessary.
2803  *
2804  * Currently this means the newest connection, unless it is a direct one.
2805  * Implemented as a task to avoid freeing a connection that is in the middle
2806  * of being created/processed.
2807  *
2808  * @param cls Closure (Tunnel to check).
2809  * @param tc Task context.
2810  */
2811 static void
2812 trim_connections (void *cls, const struct GNUNET_SCHEDULER_TaskContext *tc)
2813 {
2814   struct CadetTunnel *t = cls;
2815
2816   t->trim_connections_task = NULL;
2817
2818   if (0 != (tc->reason & GNUNET_SCHEDULER_REASON_SHUTDOWN))
2819     return;
2820
2821   if (GCT_count_connections (t) > 2 * CONNECTIONS_PER_TUNNEL)
2822   {
2823     struct CadetTConnection *iter;
2824     struct CadetTConnection *c;
2825
2826     for (c = iter = t->connection_head; NULL != iter; iter = iter->next)
2827     {
2828       if ((iter->created.abs_value_us > c->created.abs_value_us)
2829           && GNUNET_NO == GCC_is_direct (iter->c))
2830       {
2831         c = iter;
2832       }
2833     }
2834     if (NULL != c)
2835     {
2836       LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "Too many connections on tunnel %s\n",
2837            GCT_2s (t));
2838       LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "Destroying connection %s\n",
2839            GCC_2s (c->c));
2840       GCC_destroy (c->c);
2841     }
2842     else
2843     {
2844       GNUNET_break (0);
2845     }
2846   }
2847 }
2848
2849
2850 /**
2851  * Add a connection to a tunnel.
2852  *
2853  * @param t Tunnel.
2854  * @param c Connection.
2855  */
2856 void
2857 GCT_add_connection (struct CadetTunnel *t, struct CadetConnection *c)
2858 {
2859   struct CadetTConnection *aux;
2860
2861   GNUNET_assert (NULL != c);
2862
2863   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "add connection %s\n", GCC_2s (c));
2864   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, " to tunnel %s\n", GCT_2s (t));
2865   for (aux = t->connection_head; aux != NULL; aux = aux->next)
2866     if (aux->c == c)
2867       return;
2868
2869   aux = GNUNET_new (struct CadetTConnection);
2870   aux->c = c;
2871   aux->created = GNUNET_TIME_absolute_get ();
2872
2873   GNUNET_CONTAINER_DLL_insert (t->connection_head, t->connection_tail, aux);
2874
2875   if (CADET_TUNNEL_SEARCHING == t->cstate)
2876     GCT_change_estate (t, CADET_TUNNEL_WAITING);
2877
2878   if (NULL != t->trim_connections_task)
2879     t->trim_connections_task = GNUNET_SCHEDULER_add_now (&trim_connections, t);
2880 }
2881
2882
2883 /**
2884  * Remove a connection from a tunnel.
2885  *
2886  * @param t Tunnel.
2887  * @param c Connection.
2888  */
2889 void
2890 GCT_remove_connection (struct CadetTunnel *t,
2891                        struct CadetConnection *c)
2892 {
2893   struct CadetTConnection *aux;
2894   struct CadetTConnection *next;
2895   unsigned int conns;
2896
2897   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "Removing connection %s from tunnel %s\n",
2898        GCC_2s (c), GCT_2s (t));
2899   for (aux = t->connection_head; aux != NULL; aux = next)
2900   {
2901     next = aux->next;
2902     if (aux->c == c)
2903     {
2904       GNUNET_CONTAINER_DLL_remove (t->connection_head, t->connection_tail, aux);
2905       GNUNET_free (aux);
2906     }
2907   }
2908
2909   conns = GCT_count_connections (t);
2910   if (0 == conns
2911       && NULL == t->destroy_task
2912       && CADET_TUNNEL_SHUTDOWN != t->cstate
2913       && GNUNET_NO == shutting_down)
2914   {
2915     if (0 == GCT_count_any_connections (t))
2916       GCT_change_cstate (t, CADET_TUNNEL_SEARCHING);
2917     else
2918       GCT_change_cstate (t, CADET_TUNNEL_WAITING);
2919   }
2920
2921   /* Start new connections if needed */
2922   if (CONNECTIONS_PER_TUNNEL > conns
2923       && NULL == t->destroy_task
2924       && CADET_TUNNEL_SHUTDOWN != t->cstate
2925       && GNUNET_NO == shutting_down)
2926   {
2927     LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "  too few connections, getting new ones\n");
2928     GCP_connect (t->peer); /* Will change cstate to WAITING when possible */
2929     return;
2930   }
2931
2932   /* If not marked as ready, no change is needed */
2933   if (CADET_TUNNEL_READY != t->cstate)
2934     return;
2935
2936   /* Check if any connection is ready to maintain cstate */
2937   for (aux = t->connection_head; aux != NULL; aux = aux->next)
2938     if (CADET_CONNECTION_READY == GCC_get_state (aux->c))
2939       return;
2940 }
2941
2942
2943 /**
2944  * Add a channel to a tunnel.
2945  *
2946  * @param t Tunnel.
2947  * @param ch Channel.
2948  */
2949 void
2950 GCT_add_channel (struct CadetTunnel *t, struct CadetChannel *ch)
2951 {
2952   struct CadetTChannel *aux;
2953
2954   GNUNET_assert (NULL != ch);
2955
2956   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "Adding channel %p to tunnel %p\n", ch, t);
2957
2958   for (aux = t->channel_head; aux != NULL; aux = aux->next)
2959   {
2960     LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "  already there %p\n", aux->ch);
2961     if (aux->ch == ch)
2962       return;
2963   }
2964
2965   aux = GNUNET_new (struct CadetTChannel);
2966   aux->ch = ch;
2967   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, " adding %p to %p\n", aux, t->channel_head);
2968   GNUNET_CONTAINER_DLL_insert_tail (t->channel_head, t->channel_tail, aux);
2969
2970   if (NULL != t->destroy_task)
2971   {
2972     GNUNET_SCHEDULER_cancel (t->destroy_task);
2973     t->destroy_task = NULL;
2974     LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, " undo destroy!\n");
2975   }
2976 }
2977
2978
2979 /**
2980  * Remove a channel from a tunnel.
2981  *
2982  * @param t Tunnel.
2983  * @param ch Channel.
2984  */
2985 void
2986 GCT_remove_channel (struct CadetTunnel *t, struct CadetChannel *ch)
2987 {
2988   struct CadetTChannel *aux;
2989
2990   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "Removing channel %p from tunnel %p\n", ch, t);
2991   for (aux = t->channel_head; aux != NULL; aux = aux->next)
2992   {
2993     if (aux->ch == ch)
2994     {
2995       LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, " found! %s\n", GCCH_2s (ch));
2996       GNUNET_CONTAINER_DLL_remove (t->channel_head, t->channel_tail, aux);
2997       GNUNET_free (aux);
2998       return;
2999     }
3000   }
3001 }
3002
3003
3004 /**
3005  * Search for a channel by global ID.
3006  *
3007  * @param t Tunnel containing the channel.
3008  * @param chid Public channel number.
3009  *
3010  * @return channel handler, NULL if doesn't exist
3011  */
3012 struct CadetChannel *
3013 GCT_get_channel (struct CadetTunnel *t, CADET_ChannelNumber chid)
3014 {
3015   struct CadetTChannel *iter;
3016
3017   if (NULL == t)
3018     return NULL;
3019
3020   for (iter = t->channel_head; NULL != iter; iter = iter->next)
3021   {
3022     if (GCCH_get_id (iter->ch) == chid)
3023       break;
3024   }
3025
3026   return NULL == iter ? NULL : iter->ch;
3027 }
3028
3029
3030 /**
3031  * @brief Destroy a tunnel and free all resources.
3032  *
3033  * Should only be called a while after the tunnel has been marked as destroyed,
3034  * in case there is a new channel added to the same peer shortly after marking
3035  * the tunnel. This way we avoid a new public key handshake.
3036  *
3037  * @param cls Closure (tunnel to destroy).
3038  * @param tc Task context.
3039  */
3040 static void
3041 delayed_destroy (void *cls, const struct GNUNET_SCHEDULER_TaskContext *tc)
3042 {
3043   struct CadetTunnel *t = cls;
3044   struct CadetTConnection *iter;
3045
3046   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "delayed destroying tunnel %p\n", t);
3047   if (0 != (GNUNET_SCHEDULER_REASON_SHUTDOWN & tc->reason))
3048   {
3049     LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_WARNING,
3050          "Not destroying tunnel, due to shutdown. "
3051          "Tunnel at %p should have been freed by GCT_shutdown\n", t);
3052     return;
3053   }
3054   t->destroy_task = NULL;
3055   t->cstate = CADET_TUNNEL_SHUTDOWN;
3056
3057   for (iter = t->connection_head; NULL != iter; iter = iter->next)
3058   {
3059     GCC_send_destroy (iter->c);
3060   }
3061   GCT_destroy (t);
3062 }
3063
3064
3065 /**
3066  * Tunnel is empty: destroy it.
3067  *
3068  * Notifies all connections about the destruction.
3069  *
3070  * @param t Tunnel to destroy.
3071  */
3072 void
3073 GCT_destroy_empty (struct CadetTunnel *t)
3074 {
3075   if (GNUNET_YES == shutting_down)
3076     return; /* Will be destroyed immediately anyway */
3077
3078   if (NULL != t->destroy_task)
3079   {
3080     LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_WARNING,
3081          "Tunnel %s is already scheduled for destruction. Tunnel debug dump:\n",
3082          GCT_2s (t));
3083     GCT_debug (t, GNUNET_ERROR_TYPE_WARNING);
3084     GNUNET_break (0);
3085     /* should never happen, tunnel can only become empty once, and the
3086      * task identifier should be NO_TASK (cleaned when the tunnel was created
3087      * or became un-empty)
3088      */
3089     return;
3090   }
3091
3092   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "Tunnel %s empty: scheduling destruction\n",
3093        GCT_2s (t));
3094
3095   // FIXME make delay a config option
3096   t->destroy_task = GNUNET_SCHEDULER_add_delayed (GNUNET_TIME_UNIT_MINUTES,
3097                                                   &delayed_destroy, t);
3098   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "Scheduled destroy of %p as %llu\n",
3099        t, t->destroy_task);
3100 }
3101
3102
3103 /**
3104  * Destroy tunnel if empty (no more channels).
3105  *
3106  * @param t Tunnel to destroy if empty.
3107  */
3108 void
3109 GCT_destroy_if_empty (struct CadetTunnel *t)
3110 {
3111   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "Tunnel %s destroy if empty\n", GCT_2s (t));
3112   if (0 < GCT_count_channels (t))
3113     return;
3114
3115   GCT_destroy_empty (t);
3116 }
3117
3118
3119 /**
3120  * Destroy the tunnel.
3121  *
3122  * This function does not generate any warning traffic to clients or peers.
3123  *
3124  * Tasks:
3125  * Cancel messages belonging to this tunnel queued to neighbors.
3126  * Free any allocated resources linked to the tunnel.
3127  *
3128  * @param t The tunnel to destroy.
3129  */
3130 void
3131 GCT_destroy (struct CadetTunnel *t)
3132 {
3133   struct CadetTConnection *iter_c;
3134   struct CadetTConnection *next_c;
3135   struct CadetTChannel *iter_ch;
3136   struct CadetTChannel *next_ch;
3137
3138   if (NULL == t)
3139     return;
3140
3141   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "destroying tunnel %s\n", GCP_2s (t->peer));
3142
3143   GNUNET_break (GNUNET_YES ==
3144                 GNUNET_CONTAINER_multipeermap_remove (tunnels,
3145                                                       GCP_get_id (t->peer), t));
3146
3147   for (iter_c = t->connection_head; NULL != iter_c; iter_c = next_c)
3148   {
3149     next_c = iter_c->next;
3150     GCC_destroy (iter_c->c);
3151   }
3152   for (iter_ch = t->channel_head; NULL != iter_ch; iter_ch = next_ch)
3153   {
3154     next_ch = iter_ch->next;
3155     GCCH_destroy (iter_ch->ch);
3156     /* Should only happen on shutdown, but it's ok. */
3157   }
3158
3159   if (NULL != t->destroy_task)
3160   {
3161     LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "cancelling dest: %llX\n", t->destroy_task);
3162     GNUNET_SCHEDULER_cancel (t->destroy_task);
3163     t->destroy_task = NULL;
3164   }
3165
3166   if (NULL != t->trim_connections_task)
3167   {
3168     LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "cancelling trim: %llX\n",
3169          t->trim_connections_task);
3170     GNUNET_SCHEDULER_cancel (t->trim_connections_task);
3171     t->trim_connections_task = NULL;
3172   }
3173
3174   GNUNET_STATISTICS_update (stats, "# tunnels", -1, GNUNET_NO);
3175   GCP_set_tunnel (t->peer, NULL);
3176
3177   if (NULL != t->rekey_task)
3178   {
3179     GNUNET_SCHEDULER_cancel (t->rekey_task);
3180     t->rekey_task = NULL;
3181   }
3182   if (NULL != t->kx_ctx)
3183   {
3184     if (NULL != t->kx_ctx->finish_task)
3185       GNUNET_SCHEDULER_cancel (t->kx_ctx->finish_task);
3186     GNUNET_free (t->kx_ctx);
3187   }
3188
3189   if (NULL != t->ax)
3190     destroy_ax (t);
3191
3192   GNUNET_free (t);
3193 }
3194
3195
3196 /**
3197  * @brief Use the given path for the tunnel.
3198  * Update the next and prev hops (and RCs).
3199  * (Re)start the path refresh in case the tunnel is locally owned.
3200  *
3201  * @param t Tunnel to update.
3202  * @param p Path to use.
3203  *
3204  * @return Connection created.
3205  */
3206 struct CadetConnection *
3207 GCT_use_path (struct CadetTunnel *t, struct CadetPeerPath *p)
3208 {
3209   struct CadetConnection *c;
3210   struct GNUNET_CADET_Hash cid;
3211   unsigned int own_pos;
3212
3213   if (NULL == t || NULL == p)
3214   {
3215     GNUNET_break (0);
3216     return NULL;
3217   }
3218
3219   if (CADET_TUNNEL_SHUTDOWN == t->cstate)
3220   {
3221     GNUNET_break (0);
3222     return NULL;
3223   }
3224
3225   for (own_pos = 0; own_pos < p->length; own_pos++)
3226   {
3227     if (p->peers[own_pos] == myid)
3228       break;
3229   }
3230   if (own_pos >= p->length)
3231   {
3232     GNUNET_break_op (0);
3233     return NULL;
3234   }
3235
3236   GNUNET_CRYPTO_random_block (GNUNET_CRYPTO_QUALITY_NONCE, &cid, sizeof (cid));
3237   c = GCC_new (&cid, t, p, own_pos);
3238   if (NULL == c)
3239   {
3240     /* Path was flawed */
3241     return NULL;
3242   }
3243   GCT_add_connection (t, c);
3244   return c;
3245 }
3246
3247
3248 /**
3249  * Count all created connections of a tunnel. Not necessarily ready connections!
3250  *
3251  * @param t Tunnel on which to count.
3252  *
3253  * @return Number of connections created, either being established or ready.
3254  */
3255 unsigned int
3256 GCT_count_any_connections (struct CadetTunnel *t)
3257 {
3258   struct CadetTConnection *iter;
3259   unsigned int count;
3260
3261   if (NULL == t)
3262     return 0;
3263
3264   for (count = 0, iter = t->connection_head; NULL != iter; iter = iter->next)
3265     count++;
3266
3267   return count;
3268 }
3269
3270
3271 /**
3272  * Count established (ready) connections of a tunnel.
3273  *
3274  * @param t Tunnel on which to count.
3275  *
3276  * @return Number of connections.
3277  */
3278 unsigned int
3279 GCT_count_connections (struct CadetTunnel *t)
3280 {
3281   struct CadetTConnection *iter;
3282   unsigned int count;
3283
3284   if (NULL == t)
3285     return 0;
3286
3287   for (count = 0, iter = t->connection_head; NULL != iter; iter = iter->next)
3288     if (CADET_CONNECTION_READY == GCC_get_state (iter->c))
3289       count++;
3290
3291   return count;
3292 }
3293
3294
3295 /**
3296  * Count channels of a tunnel.
3297  *
3298  * @param t Tunnel on which to count.
3299  *
3300  * @return Number of channels.
3301  */
3302 unsigned int
3303 GCT_count_channels (struct CadetTunnel *t)
3304 {
3305   struct CadetTChannel *iter;
3306   unsigned int count;
3307
3308   for (count = 0, iter = t->channel_head;
3309        NULL != iter;
3310        iter = iter->next, count++) /* skip */;
3311
3312   return count;
3313 }
3314
3315
3316 /**
3317  * Get the connectivity state of a tunnel.
3318  *
3319  * @param t Tunnel.
3320  *
3321  * @return Tunnel's connectivity state.
3322  */
3323 enum CadetTunnelCState
3324 GCT_get_cstate (struct CadetTunnel *t)
3325 {
3326   if (NULL == t)
3327   {
3328     GNUNET_assert (0);
3329     return (enum CadetTunnelCState) -1;
3330   }
3331   return t->cstate;
3332 }
3333
3334
3335 /**
3336  * Get the encryption state of a tunnel.
3337  *
3338  * @param t Tunnel.
3339  *
3340  * @return Tunnel's encryption state.
3341  */
3342 enum CadetTunnelEState
3343 GCT_get_estate (struct CadetTunnel *t)
3344 {
3345   if (NULL == t)
3346   {
3347     GNUNET_break (0);
3348     return (enum CadetTunnelEState) -1;
3349   }
3350   return t->estate;
3351 }
3352
3353 /**
3354  * Get the maximum buffer space for a tunnel towards a local client.
3355  *
3356  * @param t Tunnel.
3357  *
3358  * @return Biggest buffer space offered by any channel in the tunnel.
3359  */
3360 unsigned int
3361 GCT_get_channels_buffer (struct CadetTunnel *t)
3362 {
3363   struct CadetTChannel *iter;
3364   unsigned int buffer;
3365   unsigned int ch_buf;
3366
3367   if (NULL == t->channel_head)
3368   {
3369     /* Probably getting buffer for a channel create/handshake. */
3370     LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "  no channels, allow max\n");
3371     return 64;
3372   }
3373
3374   buffer = 0;
3375   for (iter = t->channel_head; NULL != iter; iter = iter->next)
3376   {
3377     ch_buf = get_channel_buffer (iter);
3378     if (ch_buf > buffer)
3379       buffer = ch_buf;
3380   }
3381   return buffer;
3382 }
3383
3384
3385 /**
3386  * Get the total buffer space for a tunnel for P2P traffic.
3387  *
3388  * @param t Tunnel.
3389  *
3390  * @return Buffer space offered by all connections in the tunnel.
3391  */
3392 unsigned int
3393 GCT_get_connections_buffer (struct CadetTunnel *t)
3394 {
3395   struct CadetTConnection *iter;
3396   unsigned int buffer;
3397
3398   if (GNUNET_NO == is_ready (t))
3399   {
3400     if (count_queued_data (t) > 3)
3401       return 0;
3402     else
3403       return 1;
3404   }
3405
3406   buffer = 0;
3407   for (iter = t->connection_head; NULL != iter; iter = iter->next)
3408   {
3409     if (GCC_get_state (iter->c) != CADET_CONNECTION_READY)
3410     {
3411       continue;
3412     }
3413     buffer += get_connection_buffer (iter);
3414   }
3415
3416   return buffer;
3417 }
3418
3419
3420 /**
3421  * Get the tunnel's destination.
3422  *
3423  * @param t Tunnel.
3424  *
3425  * @return ID of the destination peer.
3426  */
3427 const struct GNUNET_PeerIdentity *
3428 GCT_get_destination (struct CadetTunnel *t)
3429 {
3430   return GCP_get_id (t->peer);
3431 }
3432
3433
3434 /**
3435  * Get the tunnel's next free global channel ID.
3436  *
3437  * @param t Tunnel.
3438  *
3439  * @return GID of a channel free to use.
3440  */
3441 CADET_ChannelNumber
3442 GCT_get_next_chid (struct CadetTunnel *t)
3443 {
3444   CADET_ChannelNumber chid;
3445   CADET_ChannelNumber mask;
3446   int result;
3447
3448   /* Set bit 30 depending on the ID relationship. Bit 31 is always 0 for GID.
3449    * If our ID is bigger or loopback tunnel, start at 0, bit 30 = 0
3450    * If peer's ID is bigger, start at 0x4... bit 30 = 1
3451    */
3452   result = GNUNET_CRYPTO_cmp_peer_identity (&my_full_id, GCP_get_id (t->peer));
3453   if (0 > result)
3454     mask = 0x40000000;
3455   else
3456     mask = 0x0;
3457   t->next_chid |= mask;
3458
3459   while (NULL != GCT_get_channel (t, t->next_chid))
3460   {
3461     LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "Channel %u exists...\n", t->next_chid);
3462     t->next_chid = (t->next_chid + 1) & ~GNUNET_CADET_LOCAL_CHANNEL_ID_CLI;
3463     t->next_chid |= mask;
3464   }
3465   chid = t->next_chid;
3466   t->next_chid = (t->next_chid + 1) & ~GNUNET_CADET_LOCAL_CHANNEL_ID_CLI;
3467   t->next_chid |= mask;
3468
3469   return chid;
3470 }
3471
3472
3473 /**
3474  * Send ACK on one or more channels due to buffer in connections.
3475  *
3476  * @param t Channel which has some free buffer space.
3477  */
3478 void
3479 GCT_unchoke_channels (struct CadetTunnel *t)
3480 {
3481   struct CadetTChannel *iter;
3482   unsigned int buffer;
3483   unsigned int channels = GCT_count_channels (t);
3484   unsigned int choked_n;
3485   struct CadetChannel *choked[channels];
3486
3487   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "GCT_unchoke_channels on %s\n", GCT_2s (t));
3488   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, " head: %p\n", t->channel_head);
3489   if (NULL != t->channel_head)
3490     LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, " head ch: %p\n", t->channel_head->ch);
3491
3492   /* Get buffer space */
3493   buffer = GCT_get_connections_buffer (t);
3494   if (0 == buffer)
3495   {
3496     return;
3497   }
3498
3499   /* Count and remember choked channels */
3500   choked_n = 0;
3501   for (iter = t->channel_head; NULL != iter; iter = iter->next)
3502   {
3503     if (GNUNET_NO == get_channel_allowed (iter))
3504     {
3505       choked[choked_n++] = iter->ch;
3506     }
3507   }
3508
3509   /* Unchoke random channels */
3510   while (0 < buffer && 0 < choked_n)
3511   {
3512     unsigned int r = GNUNET_CRYPTO_random_u32 (GNUNET_CRYPTO_QUALITY_WEAK,
3513                                                choked_n);
3514     GCCH_allow_client (choked[r], GCCH_is_origin (choked[r], GNUNET_YES));
3515     choked_n--;
3516     buffer--;
3517     choked[r] = choked[choked_n];
3518   }
3519 }
3520
3521
3522 /**
3523  * Send ACK on one or more connections due to buffer space to the client.
3524  *
3525  * Iterates all connections of the tunnel and sends ACKs appropriately.
3526  *
3527  * @param t Tunnel.
3528  */
3529 void
3530 GCT_send_connection_acks (struct CadetTunnel *t)
3531 {
3532   struct CadetTConnection *iter;
3533   uint32_t allowed;
3534   uint32_t to_allow;
3535   uint32_t allow_per_connection;
3536   unsigned int cs;
3537   unsigned int buffer;
3538
3539   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "Tunnel send connection ACKs on %s\n",
3540        GCT_2s (t));
3541
3542   if (NULL == t)
3543   {
3544     GNUNET_break (0);
3545     return;
3546   }
3547
3548   if (CADET_TUNNEL_READY != t->cstate)
3549     return;
3550
3551   buffer = GCT_get_channels_buffer (t);
3552   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "  buffer %u\n", buffer);
3553
3554   /* Count connections, how many messages are already allowed */
3555   cs = GCT_count_connections (t);
3556   for (allowed = 0, iter = t->connection_head; NULL != iter; iter = iter->next)
3557   {
3558     allowed += get_connection_allowed (iter);
3559   }
3560   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "  allowed %u\n", allowed);
3561
3562   /* Make sure there is no overflow */
3563   if (allowed > buffer)
3564     return;
3565
3566   /* Authorize connections to send more data */
3567   to_allow = buffer - allowed;
3568
3569   for (iter = t->connection_head;
3570        NULL != iter && to_allow > 0;
3571        iter = iter->next)
3572   {
3573     if (CADET_CONNECTION_READY != GCC_get_state (iter->c)
3574         || get_connection_allowed (iter) > 64 / 3)
3575     {
3576       continue;
3577     }
3578     allow_per_connection = to_allow/cs;
3579     to_allow -= allow_per_connection;
3580     cs--;
3581     GCC_allow (iter->c, allow_per_connection,
3582                GCC_is_origin (iter->c, GNUNET_NO));
3583   }
3584
3585   if (0 != to_allow)
3586   {
3587     /* Since we don't allow if it's allowed to send 64/3, this can happen. */
3588     LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "  reminding to_allow: %u\n", to_allow);
3589   }
3590 }
3591
3592
3593 /**
3594  * Cancel a previously sent message while it's in the queue.
3595  *
3596  * ONLY can be called before the continuation given to the send function
3597  * is called. Once the continuation is called, the message is no longer in the
3598  * queue.
3599  *
3600  * @param q Handle to the queue.
3601  */
3602 void
3603 GCT_cancel (struct CadetTunnelQueue *q)
3604 {
3605   if (NULL != q->cq)
3606   {
3607     GCC_cancel (q->cq);
3608     /* tun_message_sent() will be called and free q */
3609   }
3610   else if (NULL != q->tqd)
3611   {
3612     unqueue_data (q->tqd);
3613     q->tqd = NULL;
3614     if (NULL != q->cont)
3615       q->cont (q->cont_cls, NULL, q, 0, 0);
3616     GNUNET_free (q);
3617   }
3618   else
3619   {
3620     GNUNET_break (0);
3621   }
3622 }
3623
3624
3625 /**
3626  * Sends an already built message on a tunnel, encrypting it and
3627  * choosing the best connection if not provided.
3628  *
3629  * @param message Message to send. Function modifies it.
3630  * @param t Tunnel on which this message is transmitted.
3631  * @param c Connection to use (autoselect if NULL).
3632  * @param force Force the tunnel to take the message (buffer overfill).
3633  * @param cont Continuation to call once message is really sent.
3634  * @param cont_cls Closure for @c cont.
3635  *
3636  * @return Handle to cancel message. NULL if @c cont is NULL.
3637  */
3638 struct CadetTunnelQueue *
3639 GCT_send_prebuilt_message (const struct GNUNET_MessageHeader *message,
3640                            struct CadetTunnel *t, struct CadetConnection *c,
3641                            int force, GCT_sent cont, void *cont_cls)
3642 {
3643   return send_prebuilt_message (message, t, c, force, cont, cont_cls, NULL);
3644 }
3645
3646 /**
3647  * Sends an already built and encrypted message on a tunnel, choosing the best
3648  * connection. Useful for re-queueing messages queued on a destroyed connection.
3649  *
3650  * @param message Message to send. Function modifies it.
3651  * @param t Tunnel on which this message is transmitted.
3652  */
3653 void
3654 GCT_resend_message (const struct GNUNET_MessageHeader *message,
3655                     struct CadetTunnel *t)
3656 {
3657   struct CadetConnection *c;
3658   int fwd;
3659
3660   c = tunnel_get_connection (t);
3661   if (NULL == c)
3662   {
3663     /* TODO queue in tunnel, marked as encrypted */
3664     LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "No connection available, dropping.\n");
3665     return;
3666   }
3667   fwd = GCC_is_origin (c, GNUNET_YES);
3668   GNUNET_break (NULL == GCC_send_prebuilt_message (message, 0, 0, c, fwd,
3669                                                    GNUNET_YES, NULL, NULL));
3670 }
3671
3672
3673 /**
3674  * Is the tunnel directed towards the local peer?
3675  *
3676  * @param t Tunnel.
3677  *
3678  * @return #GNUNET_YES if it is loopback.
3679  */
3680 int
3681 GCT_is_loopback (const struct CadetTunnel *t)
3682 {
3683   return (myid == GCP_get_short_id (t->peer));
3684 }
3685
3686
3687 /**
3688  * Is the tunnel this path already?
3689  *
3690  * @param t Tunnel.
3691  * @param p Path.
3692  *
3693  * @return #GNUNET_YES a connection uses this path.
3694  */
3695 int
3696 GCT_is_path_used (const struct CadetTunnel *t, const struct CadetPeerPath *p)
3697 {
3698   struct CadetTConnection *iter;
3699
3700   for (iter = t->connection_head; NULL != iter; iter = iter->next)
3701     if (path_equivalent (GCC_get_path (iter->c), p))
3702       return GNUNET_YES;
3703
3704   return GNUNET_NO;
3705 }
3706
3707
3708 /**
3709  * Get a cost of a path for a tunnel considering existing connections.
3710  *
3711  * @param t Tunnel.
3712  * @param path Candidate path.
3713  *
3714  * @return Cost of the path (path length + number of overlapping nodes)
3715  */
3716 unsigned int
3717 GCT_get_path_cost (const struct CadetTunnel *t,
3718                    const struct CadetPeerPath *path)
3719 {
3720   struct CadetTConnection *iter;
3721   const struct CadetPeerPath *aux;
3722   unsigned int overlap;
3723   unsigned int i;
3724   unsigned int j;
3725
3726   if (NULL == path)
3727     return 0;
3728
3729   overlap = 0;
3730   GNUNET_assert (NULL != t);
3731
3732   for (i = 0; i < path->length; i++)
3733   {
3734     for (iter = t->connection_head; NULL != iter; iter = iter->next)
3735     {
3736       aux = GCC_get_path (iter->c);
3737       if (NULL == aux)
3738         continue;
3739
3740       for (j = 0; j < aux->length; j++)
3741       {
3742         if (path->peers[i] == aux->peers[j])
3743         {
3744           overlap++;
3745           break;
3746         }
3747       }
3748     }
3749   }
3750   return path->length + overlap;
3751 }
3752
3753
3754 /**
3755  * Get the static string for the peer this tunnel is directed.
3756  *
3757  * @param t Tunnel.
3758  *
3759  * @return Static string the destination peer's ID.
3760  */
3761 const char *
3762 GCT_2s (const struct CadetTunnel *t)
3763 {
3764   if (NULL == t)
3765     return "(NULL)";
3766
3767   return GCP_2s (t->peer);
3768 }
3769
3770
3771 /******************************************************************************/
3772 /*****************************    INFO/DEBUG    *******************************/
3773 /******************************************************************************/
3774
3775 /**
3776  * Log all possible info about the tunnel state.
3777  *
3778  * @param t Tunnel to debug.
3779  * @param level Debug level to use.
3780  */
3781 void
3782 GCT_debug (const struct CadetTunnel *t, enum GNUNET_ErrorType level)
3783 {
3784   struct CadetTChannel *iterch;
3785   struct CadetTConnection *iterc;
3786   int do_log;
3787
3788   do_log = GNUNET_get_log_call_status (level & (~GNUNET_ERROR_TYPE_BULK),
3789                                        "cadet-tun",
3790                                        __FILE__, __FUNCTION__, __LINE__);
3791   if (0 == do_log)
3792     return;
3793
3794   LOG2 (level, "TTT DEBUG TUNNEL TOWARDS %s\n", GCT_2s (t));
3795   LOG2 (level, "TTT  cstate %s, estate %s\n",
3796        cstate2s (t->cstate), estate2s (t->estate));
3797   LOG2 (level, "TTT  kx_ctx %p, rekey_task %u, finish task %u\n",
3798         t->kx_ctx, t->rekey_task, t->kx_ctx ? t->kx_ctx->finish_task : 0);
3799 #if DUMP_KEYS_TO_STDERR
3800   LOG2 (level, "TTT  my EPHM\t %s\n",
3801         GNUNET_h2s ((struct GNUNET_HashCode *) &kx_msg.ephemeral_key));
3802   LOG2 (level, "TTT  peers EPHM:\t %s\n",
3803         GNUNET_h2s ((struct GNUNET_HashCode *) &t->peers_ephemeral_key));
3804   LOG2 (level, "TTT  ENC key:\t %s\n",
3805         GNUNET_h2s ((struct GNUNET_HashCode *) &t->e_key));
3806   LOG2 (level, "TTT  DEC key:\t %s\n",
3807         GNUNET_h2s ((struct GNUNET_HashCode *) &t->d_key));
3808   if (t->kx_ctx)
3809   {
3810     LOG2 (level, "TTT  OLD ENC key:\t %s\n",
3811           GNUNET_h2s ((struct GNUNET_HashCode *) &t->kx_ctx->e_key_old));
3812     LOG2 (level, "TTT  OLD DEC key:\t %s\n",
3813           GNUNET_h2s ((struct GNUNET_HashCode *) &t->kx_ctx->d_key_old));
3814   }
3815 #endif
3816   LOG2 (level, "TTT  tq_head %p, tq_tail %p\n", t->tq_head, t->tq_tail);
3817   LOG2 (level, "TTT  destroy %u\n", t->destroy_task);
3818
3819   LOG2 (level, "TTT  channels:\n");
3820   for (iterch = t->channel_head; NULL != iterch; iterch = iterch->next)
3821   {
3822     LOG2 (level, "TTT  - %s\n", GCCH_2s (iterch->ch));
3823   }
3824
3825   LOG2 (level, "TTT  connections:\n");
3826   for (iterc = t->connection_head; NULL != iterc; iterc = iterc->next)
3827   {
3828     GCC_debug (iterc->c, level);
3829   }
3830
3831   LOG2 (level, "TTT DEBUG TUNNEL END\n");
3832 }
3833
3834
3835 /**
3836  * Iterate all tunnels.
3837  *
3838  * @param iter Iterator.
3839  * @param cls Closure for @c iter.
3840  */
3841 void
3842 GCT_iterate_all (GNUNET_CONTAINER_PeerMapIterator iter, void *cls)
3843 {
3844   GNUNET_CONTAINER_multipeermap_iterate (tunnels, iter, cls);
3845 }
3846
3847
3848 /**
3849  * Count all tunnels.
3850  *
3851  * @return Number of tunnels to remote peers kept by this peer.
3852  */
3853 unsigned int
3854 GCT_count_all (void)
3855 {
3856   return GNUNET_CONTAINER_multipeermap_size (tunnels);
3857 }
3858
3859
3860 /**
3861  * Iterate all connections of a tunnel.
3862  *
3863  * @param t Tunnel whose connections to iterate.
3864  * @param iter Iterator.
3865  * @param cls Closure for @c iter.
3866  */
3867 void
3868 GCT_iterate_connections (struct CadetTunnel *t, GCT_conn_iter iter, void *cls)
3869 {
3870   struct CadetTConnection *ct;
3871
3872   for (ct = t->connection_head; NULL != ct; ct = ct->next)
3873     iter (cls, ct->c);
3874 }
3875
3876
3877 /**
3878  * Iterate all channels of a tunnel.
3879  *
3880  * @param t Tunnel whose channels to iterate.
3881  * @param iter Iterator.
3882  * @param cls Closure for @c iter.
3883  */
3884 void
3885 GCT_iterate_channels (struct CadetTunnel *t, GCT_chan_iter iter, void *cls)
3886 {
3887   struct CadetTChannel *cht;
3888
3889   for (cht = t->channel_head; NULL != cht; cht = cht->next)
3890     iter (cls, cht->ch);
3891 }