- refactor kx_ctx management
[oweals/gnunet.git] / src / cadet / gnunet-service-cadet_tunnel.c
1 /*
2      This file is part of GNUnet.
3      (C) 2013 Christian Grothoff (and other contributing authors)
4
5      GNUnet is free software; you can redistribute it and/or modify
6      it under the terms of the GNU General Public License as published
7      by the Free Software Foundation; either version 3, or (at your
8      option) any later version.
9
10      GNUnet is distributed in the hope that it will be useful, but
11      WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
12      MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
13      General Public License for more details.
14
15      You should have received a copy of the GNU General Public License
16      along with GNUnet; see the file COPYING.  If not, write to the
17      Free Software Foundation, Inc., 59 Temple Place - Suite 330,
18      Boston, MA 02111-1307, USA.
19 */
20
21 #include "platform.h"
22 #include "gnunet_util_lib.h"
23
24 #include "gnunet_signatures.h"
25 #include "gnunet_statistics_service.h"
26
27 #include "cadet_protocol.h"
28 #include "cadet_path.h"
29
30 #include "gnunet-service-cadet_tunnel.h"
31 #include "gnunet-service-cadet_connection.h"
32 #include "gnunet-service-cadet_channel.h"
33 #include "gnunet-service-cadet_peer.h"
34
35 #define LOG(level, ...) GNUNET_log_from(level,"cadet-tun",__VA_ARGS__)
36 #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    * Challenge to send in a ping and expect in the pong.
108    */
109   uint32_t challenge;
110
111   /**
112    * When the rekey started. One minute after this the new key will be used.
113    */
114   struct GNUNET_TIME_Absolute rekey_start_time;
115
116   /**
117    * Task for delayed destruction of the Key eXchange context, to allow delayed
118    * messages with the old key to be decrypted successfully.
119    */
120   GNUNET_SCHEDULER_TaskIdentifier finish_task;
121 };
122
123 /**
124  * Struct containing all information regarding a tunnel to a peer.
125  */
126 struct CadetTunnel
127 {
128     /**
129      * Endpoint of the tunnel.
130      */
131   struct CadetPeer *peer;
132
133     /**
134      * State of the tunnel connectivity.
135      */
136   enum CadetTunnelCState cstate;
137
138   /**
139    * State of the tunnel encryption.
140    */
141   enum CadetTunnelEState estate;
142
143   /**
144    * Key eXchange context.
145    */
146   struct CadetTunnelKXCtx *kx_ctx;
147
148   /**
149    * Peer's ephemeral key, to recreate @c e_key and @c d_key when own ephemeral
150    * key changes.
151    */
152   struct GNUNET_CRYPTO_EcdhePublicKey peers_ephemeral_key;
153
154   /**
155    * Encryption ("our") key. It is only "confirmed" if kx_ctx is NULL.
156    */
157   struct GNUNET_CRYPTO_SymmetricSessionKey e_key;
158
159   /**
160    * Decryption ("their") key. It is only "confirmed" if kx_ctx is NULL.
161    */
162   struct GNUNET_CRYPTO_SymmetricSessionKey d_key;
163
164   /**
165    * Task to start the rekey process.
166    */
167   GNUNET_SCHEDULER_TaskIdentifier rekey_task;
168
169   /**
170    * Paths that are actively used to reach the destination peer.
171    */
172   struct CadetTConnection *connection_head;
173   struct CadetTConnection *connection_tail;
174
175   /**
176    * Next connection number.
177    */
178   uint32_t next_cid;
179
180   /**
181    * Channels inside this tunnel.
182    */
183   struct CadetTChannel *channel_head;
184   struct CadetTChannel *channel_tail;
185
186   /**
187    * Channel ID for the next created channel.
188    */
189   CADET_ChannelNumber next_chid;
190
191   /**
192    * Destroy flag: if true, destroy on last message.
193    */
194   GNUNET_SCHEDULER_TaskIdentifier destroy_task;
195
196   /**
197    * Queued messages, to transmit once tunnel gets connected.
198    */
199   struct CadetTunnelDelayed *tq_head;
200   struct CadetTunnelDelayed *tq_tail;
201
202   /**
203    * Task to trim connections if too many are present.
204    */
205   GNUNET_SCHEDULER_TaskIdentifier trim_connections_task;
206 };
207
208
209 /**
210  * Struct used to save messages in a non-ready tunnel to send once connected.
211  */
212 struct CadetTunnelDelayed
213 {
214   /**
215    * DLL
216    */
217   struct CadetTunnelDelayed *next;
218   struct CadetTunnelDelayed *prev;
219
220   /**
221    * Tunnel.
222    */
223   struct CadetTunnel *t;
224
225   /**
226    * Tunnel queue given to the channel to cancel request. Update on send_queued.
227    */
228   struct CadetTunnelQueue *tq;
229
230   /**
231    * Message to send.
232    */
233   /* struct GNUNET_MessageHeader *msg; */
234 };
235
236
237 /**
238  * Handle for messages queued but not yet sent.
239  */
240 struct CadetTunnelQueue
241 {
242   /**
243    * Connection queue handle, to cancel if necessary.
244    */
245   struct CadetConnectionQueue *cq;
246
247   /**
248    * Handle in case message hasn't been given to a connection yet.
249    */
250   struct CadetTunnelDelayed *tqd;
251
252   /**
253    * Continuation to call once sent.
254    */
255   GCT_sent cont;
256
257   /**
258    * Closure for @c cont.
259    */
260   void *cont_cls;
261 };
262
263
264 /******************************************************************************/
265 /*******************************   GLOBALS  ***********************************/
266 /******************************************************************************/
267
268 /**
269  * Global handle to the statistics service.
270  */
271 extern struct GNUNET_STATISTICS_Handle *stats;
272
273 /**
274  * Local peer own ID (memory efficient handle).
275  */
276 extern GNUNET_PEER_Id myid;
277
278 /**
279  * Local peer own ID (full value).
280  */
281 extern struct GNUNET_PeerIdentity my_full_id;
282
283
284 /**
285  * Don't try to recover tunnels if shutting down.
286  */
287 extern int shutting_down;
288
289
290 /**
291  * Set of all tunnels, in order to trigger a new exchange on rekey.
292  * Indexed by peer's ID.
293  */
294 static struct GNUNET_CONTAINER_MultiPeerMap *tunnels;
295
296 /**
297  * Default TTL for payload packets.
298  */
299 static unsigned long long default_ttl;
300
301 /**
302  * Own private key.
303  */
304 const static struct GNUNET_CRYPTO_EddsaPrivateKey *my_private_key;
305
306 /**
307  * Own ephemeral private key.
308  */
309 static struct GNUNET_CRYPTO_EcdhePrivateKey *my_ephemeral_key;
310
311 /**
312  * Cached message used to perform a key exchange.
313  */
314 static struct GNUNET_CADET_KX_Ephemeral kx_msg;
315
316 /**
317  * Task to generate a new ephemeral key.
318  */
319 static GNUNET_SCHEDULER_TaskIdentifier rekey_task;
320
321 /**
322  * Rekey period.
323  */
324 static struct GNUNET_TIME_Relative rekey_period;
325
326 /******************************************************************************/
327 /********************************   STATIC  ***********************************/
328 /******************************************************************************/
329
330 /**
331  * Get string description for tunnel connectivity state.
332  *
333  * @param cs Tunnel state.
334  *
335  * @return String representation.
336  */
337 static const char *
338 cstate2s (enum CadetTunnelCState cs)
339 {
340   static char buf[32];
341
342   switch (cs)
343   {
344     case CADET_TUNNEL_NEW:
345       return "CADET_TUNNEL_NEW";
346     case CADET_TUNNEL_SEARCHING:
347       return "CADET_TUNNEL_SEARCHING";
348     case CADET_TUNNEL_WAITING:
349       return "CADET_TUNNEL_WAITING";
350     case CADET_TUNNEL_READY:
351       return "CADET_TUNNEL_READY";
352     case CADET_TUNNEL_SHUTDOWN:
353       return "CADET_TUNNEL_SHUTDOWN";
354     default:
355       SPRINTF (buf, "%u (UNKNOWN STATE)", cs);
356       return buf;
357   }
358   return "";
359 }
360
361
362 /**
363  * Get string description for tunnel encryption state.
364  *
365  * @param es Tunnel state.
366  *
367  * @return String representation.
368  */
369 static const char *
370 estate2s (enum CadetTunnelEState es)
371 {
372   static char buf[32];
373
374   switch (es)
375   {
376     case CADET_TUNNEL_KEY_UNINITIALIZED:
377       return "CADET_TUNNEL_KEY_UNINITIALIZED";
378     case CADET_TUNNEL_KEY_SENT:
379       return "CADET_TUNNEL_KEY_SENT";
380     case CADET_TUNNEL_KEY_PING:
381       return "CADET_TUNNEL_KEY_PING";
382     case CADET_TUNNEL_KEY_OK:
383       return "CADET_TUNNEL_KEY_OK";
384     case CADET_TUNNEL_KEY_REKEY:
385       return "CADET_TUNNEL_KEY_REKEY";
386     default:
387       SPRINTF (buf, "%u (UNKNOWN STATE)", es);
388       return buf;
389   }
390   return "";
391 }
392
393
394 /**
395  * @brief Check if tunnel is ready to send traffic.
396  *
397  * Tunnel must be connected and with encryption correctly set up.
398  *
399  * @param t Tunnel to check.
400  *
401  * @return #GNUNET_YES if ready, #GNUNET_NO otherwise
402  */
403 static int
404 is_ready (struct CadetTunnel *t)
405 {
406   int ready;
407
408   GCT_debug (t, GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG);
409   ready = CADET_TUNNEL_READY == t->cstate
410           && (CADET_TUNNEL_KEY_OK == t->estate
411               || CADET_TUNNEL_KEY_REKEY == t->estate);
412   ready = ready || GCT_is_loopback (t);
413   return ready;
414 }
415
416
417 /**
418  * Check if a key is invalid (NULL pointer or all 0)
419  *
420  * @param key Key to check.
421  *
422  * @return #GNUNET_YES if key is null, #GNUNET_NO if exists and is not 0.
423  */
424 static int
425 is_key_null (struct GNUNET_CRYPTO_SymmetricSessionKey *key)
426 {
427   struct GNUNET_CRYPTO_SymmetricSessionKey null_key;
428
429   if (NULL == key)
430     return GNUNET_YES;
431
432   memset (&null_key, 0, sizeof (null_key));
433   if (0 == memcmp (key, &null_key, sizeof (null_key)))
434     return GNUNET_YES;
435   return GNUNET_NO;
436 }
437
438
439 /**
440  * Ephemeral key message purpose size.
441  *
442  * @return Size of the part of the ephemeral key message that must be signed.
443  */
444 size_t
445 ephemeral_purpose_size (void)
446 {
447   return sizeof (struct GNUNET_CRYPTO_EccSignaturePurpose) +
448          sizeof (struct GNUNET_TIME_AbsoluteNBO) +
449          sizeof (struct GNUNET_TIME_AbsoluteNBO) +
450          sizeof (struct GNUNET_CRYPTO_EcdhePublicKey) +
451          sizeof (struct GNUNET_PeerIdentity);
452 }
453
454
455 /**
456  * Size of the encrypted part of a ping message.
457  *
458  * @return Size of the encrypted part of a ping message.
459  */
460 size_t
461 ping_encryption_size (void)
462 {
463   return sizeof (uint32_t);
464 }
465
466
467 /**
468  * Get the channel's buffer. ONLY FOR NON-LOOPBACK CHANNELS!!
469  *
470  * @param tch Tunnel's channel handle.
471  *
472  * @return Amount of messages the channel can still buffer towards the client.
473  */
474 static unsigned int
475 get_channel_buffer (const struct CadetTChannel *tch)
476 {
477   int fwd;
478
479   /* If channel is incoming, is terminal in the FWD direction and fwd is YES */
480   fwd = GCCH_is_terminal (tch->ch, GNUNET_YES);
481
482   return GCCH_get_buffer (tch->ch, fwd);
483 }
484
485
486 /**
487  * Get the channel's allowance status.
488  *
489  * @param tch Tunnel's channel handle.
490  *
491  * @return #GNUNET_YES if we allowed the client to send data to us.
492  */
493 static int
494 get_channel_allowed (const struct CadetTChannel *tch)
495 {
496   int fwd;
497
498   /* If channel is outgoing, is origin in the FWD direction and fwd is YES */
499   fwd = GCCH_is_origin (tch->ch, GNUNET_YES);
500
501   return GCCH_get_allowed (tch->ch, fwd);
502 }
503
504
505 /**
506  * Get the connection's buffer.
507  *
508  * @param tc Tunnel's connection handle.
509  *
510  * @return Amount of messages the connection can still buffer.
511  */
512 static unsigned int
513 get_connection_buffer (const struct CadetTConnection *tc)
514 {
515   int fwd;
516
517   /* If connection is outgoing, is origin in the FWD direction and fwd is YES */
518   fwd = GCC_is_origin (tc->c, GNUNET_YES);
519
520   return GCC_get_buffer (tc->c, fwd);
521 }
522
523
524 /**
525  * Get the connection's allowance.
526  *
527  * @param tc Tunnel's connection handle.
528  *
529  * @return Amount of messages we have allowed the next peer to send us.
530  */
531 static unsigned int
532 get_connection_allowed (const struct CadetTConnection *tc)
533 {
534   int fwd;
535
536   /* If connection is outgoing, is origin in the FWD direction and fwd is YES */
537   fwd = GCC_is_origin (tc->c, GNUNET_YES);
538
539   return GCC_get_allowed (tc->c, fwd);
540 }
541
542
543 /**
544  * Check that a ephemeral key message s well formed and correctly signed.
545  *
546  * @param t Tunnel on which the message came.
547  * @param msg The ephemeral key message.
548  *
549  * @return GNUNET_OK if message is fine, GNUNET_SYSERR otherwise.
550  */
551 int
552 check_ephemeral (struct CadetTunnel *t,
553                  const struct GNUNET_CADET_KX_Ephemeral *msg)
554 {
555   /* Check message size */
556   if (ntohs (msg->header.size) != sizeof (struct GNUNET_CADET_KX_Ephemeral))
557     return GNUNET_SYSERR;
558
559   /* Check signature size */
560   if (ntohl (msg->purpose.size) != ephemeral_purpose_size ())
561     return GNUNET_SYSERR;
562
563   /* Check origin */
564   if (0 != memcmp (&msg->origin_identity,
565                    GCP_get_id (t->peer),
566                    sizeof (struct GNUNET_PeerIdentity)))
567     return GNUNET_SYSERR;
568
569   /* Check signature */
570   if (GNUNET_OK !=
571       GNUNET_CRYPTO_eddsa_verify (GNUNET_SIGNATURE_PURPOSE_CADET_KX,
572                                   &msg->purpose,
573                                   &msg->signature,
574                                   &msg->origin_identity.public_key))
575     return GNUNET_SYSERR;
576
577   return GNUNET_OK;
578 }
579
580
581 /**
582  * Select the best key to use for encryption (send), based on KX status.
583  *
584  * Normally, return the current key. If there is a KX in progress and the old
585  * key is fresh enough, return the old key.
586  *
587  * @param t Tunnel to choose the key from.
588  *
589  * @return The optimal key to encrypt/hmac outgoing traffic.
590  */
591 static const struct GNUNET_CRYPTO_SymmetricSessionKey *
592 select_key (const struct CadetTunnel *t)
593 {
594   const struct GNUNET_CRYPTO_SymmetricSessionKey *key;
595
596   if (NULL != t->kx_ctx
597       && GNUNET_SCHEDULER_NO_TASK == t->kx_ctx->finish_task)
598   {
599     struct GNUNET_TIME_Relative age;
600
601     age = GNUNET_TIME_absolute_get_duration (t->kx_ctx->rekey_start_time);
602     LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG,
603          "  key exchange in progress, started %s ago\n",
604          GNUNET_STRINGS_relative_time_to_string (age, GNUNET_YES));
605     // FIXME make duration of old keys configurable
606     if (age.rel_value_us < GNUNET_TIME_UNIT_MINUTES.rel_value_us)
607     {
608       LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "  using old key\n");
609       key = &t->kx_ctx->e_key_old;
610     }
611     else
612     {
613       LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "  using new key (old key too old)\n");
614       key = &t->e_key;
615     }
616   }
617   else
618   {
619     LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "  no KX: using current key\n");
620     key = &t->e_key;
621   }
622   return key;
623 }
624
625
626 /**
627  * Calculate HMAC.
628  *
629  * @param plaintext Content to HMAC.
630  * @param size Size of @c plaintext.
631  * @param iv Initialization vector for the message.
632  * @param key Key to use.
633  * @param hmac[out] Destination to store the HMAC.
634  */
635 static void
636 t_hmac (const void *plaintext, size_t size,
637         uint32_t iv, const struct GNUNET_CRYPTO_SymmetricSessionKey *key,
638         struct GNUNET_CADET_Hash *hmac)
639 {
640   static const char ctx[] = "cadet authentication key";
641   struct GNUNET_CRYPTO_AuthKey auth_key;
642   struct GNUNET_HashCode hash;
643
644 #if DUMP_KEYS_TO_STDERR
645   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_INFO, "  HMAC with key %s\n",
646        GNUNET_h2s ((struct GNUNET_HashCode *) key));
647 #endif
648   GNUNET_CRYPTO_hmac_derive_key (&auth_key, key,
649                                  &iv, sizeof (iv),
650                                  key, sizeof (*key),
651                                  ctx, sizeof (ctx),
652                                  NULL);
653   /* Two step: CADET_Hash is only 256 bits, HashCode is 512. */
654   GNUNET_CRYPTO_hmac (&auth_key, plaintext, size, &hash);
655   memcpy (hmac, &hash, sizeof (*hmac));
656 }
657
658
659 /**
660  * Encrypt daforce_newest_keyta with the tunnel key.
661  *
662  * @param t Tunnel whose key to use.
663  * @param dst Destination for the encrypted data.
664  * @param src Source of the plaintext. Can overlap with @c dst.
665  * @param size Size of the plaintext.
666  * @param iv Initialization Vector to use.
667  * @param force_newest_key Force the use of the newest key, otherwise
668  *                         CADET will use the old key when allowed.
669  *                         This can happen in the case when a KX is going on
670  *                         and the old one hasn't expired.
671  */
672 static int
673 t_encrypt (struct CadetTunnel *t, void *dst, const void *src,
674            size_t size, uint32_t iv, int force_newest_key)
675 {
676   struct GNUNET_CRYPTO_SymmetricInitializationVector siv;
677   const struct GNUNET_CRYPTO_SymmetricSessionKey *key;
678   size_t out_size;
679
680   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "  t_encrypt start\n");
681
682   key = GNUNET_YES == force_newest_key ? &t->e_key : select_key (t);
683   #if DUMP_KEYS_TO_STDERR
684   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_INFO, "  ENC with key %s\n",
685        GNUNET_h2s ((struct GNUNET_HashCode *) key));
686   #endif
687   GNUNET_CRYPTO_symmetric_derive_iv (&siv, key, &iv, sizeof (iv), NULL);
688   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "  t_encrypt IV derived\n");
689   out_size = GNUNET_CRYPTO_symmetric_encrypt (src, size, key, &siv, dst);
690   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "  t_encrypt end\n");
691
692   return out_size;
693 }
694
695
696 /**
697  * Decrypt and verify data with the appropriate tunnel key.
698  *
699  * @param key Key to use.
700  * @param dst Destination for the plaintext.
701  * @param src Source of the encrypted data. Can overlap with @c dst.
702  * @param size Size of the encrypted data.
703  * @param iv Initialization Vector to use.
704  *
705  * @return Size of the decrypted data, -1 if an error was encountered.
706  */
707 static int
708 decrypt (const struct GNUNET_CRYPTO_SymmetricSessionKey *key,
709          void *dst, const void *src, size_t size, uint32_t iv)
710 {
711   struct GNUNET_CRYPTO_SymmetricInitializationVector siv;
712   size_t out_size;
713
714   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "  decrypt start\n");
715   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "  decrypt iv\n");
716   GNUNET_CRYPTO_symmetric_derive_iv (&siv, key, &iv, sizeof (iv), NULL);
717   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "  decrypt iv done\n");
718   out_size = GNUNET_CRYPTO_symmetric_decrypt (src, size, key, &siv, dst);
719   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "  decrypt end\n");
720
721   return out_size;
722 }
723
724
725 /**
726  * Decrypt and verify data with the most recent tunnel key.
727  *
728  * @param t Tunnel whose key to use.
729  * @param dst Destination for the plaintext.
730  * @param src Source of the encrypted data. Can overlap with @c dst.
731  * @param size Size of the encrypted data.
732  * @param iv Initialization Vector to use.
733  *
734  * @return Size of the decrypted data, -1 if an error was encountered.
735  */
736 static int
737 t_decrypt (struct CadetTunnel *t, void *dst, const void *src,
738            size_t size, uint32_t iv)
739 {
740   size_t out_size;
741
742 #if DUMP_KEYS_TO_STDERR
743   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "  t_decrypt with %s\n",
744        GNUNET_h2s ((struct GNUNET_HashCode *) &t->d_key));
745 #endif
746   if (CADET_TUNNEL_KEY_UNINITIALIZED == t->estate)
747   {
748     GNUNET_STATISTICS_update (stats, "# non decryptable data", 1, GNUNET_NO);
749     LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_WARNING,
750          "got data on %s without a valid key\n",
751          GCT_2s (t));
752     GCT_debug (t, GNUNET_ERROR_TYPE_WARNING);
753     return -1;
754   }
755
756   out_size = decrypt (&t->d_key, dst, src, size, iv);
757
758   return out_size;
759 }
760
761
762 /**
763  * Decrypt and verify data with the appropriate tunnel key and verify that the
764  * data has not been altered since it was sent by the remote peer.
765  *
766  * @param t Tunnel whose key to use.
767  * @param dst Destination for the plaintext.
768  * @param src Source of the encrypted data. Can overlap with @c dst.
769  * @param size Size of the encrypted data.
770  * @param iv Initialization Vector to use.
771  * @param msg_hmac HMAC of the message, cannot be NULL.
772  *
773  * @return Size of the decrypted data, -1 if an error was encountered.
774  */
775 static int
776 t_decrypt_and_validate (struct CadetTunnel *t,
777                         void *dst, const void *src,
778                         size_t size, uint32_t iv,
779                         const struct GNUNET_CADET_Hash *msg_hmac)
780 {
781   struct GNUNET_CRYPTO_SymmetricSessionKey *key;
782   struct GNUNET_CADET_Hash hmac;
783   int decrypted_size;
784
785   /* Try primary (newest) key */
786   key = &t->d_key;
787   decrypted_size = decrypt (key, dst, src, size, iv);
788   t_hmac (src, size, iv, key, &hmac);
789   if (0 == memcmp (msg_hmac, &hmac, sizeof (hmac)))
790     return decrypted_size;
791
792   /* If no key exchange is going on, we just failed */
793   if (NULL == t->kx_ctx)
794   {
795     GNUNET_log (GNUNET_ERROR_TYPE_WARNING,
796                 "Failed checksum validation on tunnel %s with no KX\n",
797                 GCT_2s (t));
798     GNUNET_STATISTICS_update (stats, "# wrong HMAC", 1, GNUNET_NO);
799     return -1;
800   }
801
802   /* Try secondary (from previous KX period) key */
803   key = &t->kx_ctx->d_key_old;
804   decrypted_size = decrypt (key, dst, src, size, iv);
805   t_hmac (src, size, iv, key, &hmac);
806   if (0 == memcmp (msg_hmac, &hmac, sizeof (hmac)))
807     return decrypted_size;
808
809   GNUNET_log (GNUNET_ERROR_TYPE_WARNING,
810               "Failed checksum validation on tunnel %s with KX\n",
811               GCT_2s (t));
812   GNUNET_STATISTICS_update (stats, "# wrong HMAC", 1, GNUNET_NO);
813   return -1;
814 }
815
816
817 /**
818  * Create key material by doing ECDH on the local and remote ephemeral keys.
819  *
820  * @param key_material Where to store the key material.
821  * @param ephemeral_key Peer's public ephemeral key.
822  */
823 void
824 derive_key_material (struct GNUNET_HashCode *key_material,
825                      const struct GNUNET_CRYPTO_EcdhePublicKey *ephemeral_key)
826 {
827   if (GNUNET_OK !=
828       GNUNET_CRYPTO_ecc_ecdh (my_ephemeral_key,
829                               ephemeral_key,
830                               key_material))
831   {
832     GNUNET_break (0);
833   }
834 }
835
836
837 /**
838  * Create a symmetic key from the identities of both ends and the key material
839  * from ECDH.
840  *
841  * @param key Destination for the generated key.
842  * @param sender ID of the peer that will encrypt with @c key.
843  * @param receiver ID of the peer that will decrypt with @c key.
844  * @param key_material Hash created with ECDH with the ephemeral keys.
845  */
846 void
847 derive_symmertic (struct GNUNET_CRYPTO_SymmetricSessionKey *key,
848                   const struct GNUNET_PeerIdentity *sender,
849                   const struct GNUNET_PeerIdentity *receiver,
850                   const struct GNUNET_HashCode *key_material)
851 {
852   const char salt[] = "CADET kx salt";
853
854   GNUNET_CRYPTO_kdf (key, sizeof (struct GNUNET_CRYPTO_SymmetricSessionKey),
855                      salt, sizeof (salt),
856                      key_material, sizeof (struct GNUNET_HashCode),
857                      sender, sizeof (struct GNUNET_PeerIdentity),
858                      receiver, sizeof (struct GNUNET_PeerIdentity),
859                      NULL);
860 }
861
862
863 /**
864  * Derive the tunnel's keys using our own and the peer's ephemeral keys.
865  *
866  * @param t Tunnel for which to create the keys.
867  */
868 static void
869 create_keys (struct CadetTunnel *t)
870 {
871   struct GNUNET_HashCode km;
872
873   derive_key_material (&km, &t->peers_ephemeral_key);
874   derive_symmertic (&t->e_key, &my_full_id, GCP_get_id (t->peer), &km);
875   derive_symmertic (&t->d_key, GCP_get_id (t->peer), &my_full_id, &km);
876   #if DUMP_KEYS_TO_STDERR
877   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_INFO, "ME: %s\n",
878        GNUNET_h2s ((struct GNUNET_HashCode *) &kx_msg.ephemeral_key));
879   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_INFO, "PE: %s\n",
880        GNUNET_h2s ((struct GNUNET_HashCode *) &t->peers_ephemeral_key));
881   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_INFO, "KM: %s\n", GNUNET_h2s (&km));
882   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_INFO, "EK: %s\n",
883        GNUNET_h2s ((struct GNUNET_HashCode *) &t->e_key));
884   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_INFO, "DK: %s\n",
885        GNUNET_h2s ((struct GNUNET_HashCode *) &t->d_key));
886   #endif
887 }
888
889
890 /**
891  * Create a new Key eXchange context for the tunnel.
892  *
893  * If the old keys were verified, keep them for old traffic. Create a new KX
894  * timestamp and a new nonce.
895  *
896  * @param t Tunnel for which to create the KX ctx.
897  */
898 static void
899 create_kx_ctx (struct CadetTunnel *t)
900 {
901   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_INFO, "  new kx ctx for %s\n", GCT_2s (t));
902
903   if (NULL != t->kx_ctx)
904   {
905     if (GNUNET_SCHEDULER_NO_TASK != t->kx_ctx->finish_task)
906     {
907       LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_INFO, "  resetting exisiting finish task\n");
908       GNUNET_SCHEDULER_cancel (t->kx_ctx->finish_task);
909       t->kx_ctx->finish_task = GNUNET_SCHEDULER_NO_TASK;
910     }
911   }
912   else
913   {
914     t->kx_ctx = GNUNET_new (struct CadetTunnelKXCtx);
915     t->kx_ctx->challenge = GNUNET_CRYPTO_random_u32 (GNUNET_CRYPTO_QUALITY_NONCE,
916                                                      UINT32_MAX);
917   }
918
919   if (CADET_TUNNEL_KEY_OK == t->estate)
920   {
921     LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_INFO, "  backing up keys\n");
922     t->kx_ctx->d_key_old = t->d_key;
923     t->kx_ctx->e_key_old = t->e_key;
924   }
925   t->kx_ctx->rekey_start_time = GNUNET_TIME_absolute_get ();
926   create_keys (t);
927 }
928
929
930 /**
931  * @brief Finish the Key eXchange and destroy the old keys.
932  *
933  * @param cls Closure (Tunnel for which to finish the KX).
934  * @param tc Task context.
935  */
936 static void
937 finish_kx (void *cls, const struct GNUNET_SCHEDULER_TaskContext *tc)
938 {
939   struct CadetTunnel *t = cls;
940
941   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_INFO, "finish KX for %s\n", GCT_2s (t));
942
943   if (0 != (tc->reason & GNUNET_SCHEDULER_REASON_SHUTDOWN))
944   {
945     LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_INFO, "  shutdown\n");
946     return;
947   }
948
949   GNUNET_free (t->kx_ctx);
950   t->kx_ctx = NULL;
951 }
952
953
954 /**
955  * Destroy a Key eXchange context for the tunnel. This function only schedules
956  * the destruction, the freeing of the memory (and clearing of old key material)
957  * happens after a delay!
958  *
959  * @param t Tunnel whose KX ctx to destroy.
960  */
961 static void
962 destroy_kx_ctx (struct CadetTunnel *t)
963 {
964   struct GNUNET_TIME_Relative delay;
965
966   if (NULL == t->kx_ctx || GNUNET_SCHEDULER_NO_TASK != t->kx_ctx->finish_task)
967     return;
968
969   if (is_key_null (&t->kx_ctx->e_key_old))
970   {
971     t->kx_ctx->finish_task = GNUNET_SCHEDULER_add_now (finish_kx, t);
972     return;
973   }
974
975   delay = GNUNET_TIME_relative_divide (rekey_period, 4);
976   delay = GNUNET_TIME_relative_min (delay, GNUNET_TIME_UNIT_MINUTES);
977
978   t->kx_ctx->finish_task = GNUNET_SCHEDULER_add_delayed (delay, finish_kx, t);
979 }
980
981
982
983 /**
984  * Pick a connection on which send the next data message.
985  *
986  * @param t Tunnel on which to send the message.
987  *
988  * @return The connection on which to send the next message.
989  */
990 static struct CadetConnection *
991 tunnel_get_connection (struct CadetTunnel *t)
992 {
993   struct CadetTConnection *iter;
994   struct CadetConnection *best;
995   unsigned int qn;
996   unsigned int lowest_q;
997
998   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "tunnel_get_connection %s\n", GCT_2s (t));
999   best = NULL;
1000   lowest_q = UINT_MAX;
1001   for (iter = t->connection_head; NULL != iter; iter = iter->next)
1002   {
1003     LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "  connection %s: %u\n",
1004          GCC_2s (iter->c), GCC_get_state (iter->c));
1005     if (CADET_CONNECTION_READY == GCC_get_state (iter->c))
1006     {
1007       qn = GCC_get_qn (iter->c, GCC_is_origin (iter->c, GNUNET_YES));
1008       LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "    q_n %u, \n", qn);
1009       if (qn < lowest_q)
1010       {
1011         best = iter->c;
1012         lowest_q = qn;
1013       }
1014     }
1015   }
1016   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, " selected: connection %s\n", GCC_2s (best));
1017   return best;
1018 }
1019
1020
1021 /**
1022  * Callback called when a queued message is sent.
1023  *
1024  * Calculates the average time and connection packet tracking.
1025  *
1026  * @param cls Closure (TunnelQueue handle).
1027  * @param c Connection this message was on.
1028  * @param q Connection queue handle (unused).
1029  * @param type Type of message sent.
1030  * @param fwd Was this a FWD going message?
1031  * @param size Size of the message.
1032  */
1033 static void
1034 tun_message_sent (void *cls,
1035               struct CadetConnection *c,
1036               struct CadetConnectionQueue *q,
1037               uint16_t type, int fwd, size_t size)
1038 {
1039   struct CadetTunnelQueue *qt = cls;
1040   struct CadetTunnel *t;
1041
1042   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "tun_message_sent\n");
1043
1044   GNUNET_assert (NULL != qt->cont);
1045   t = NULL == c ? NULL : GCC_get_tunnel (c);
1046   qt->cont (qt->cont_cls, t, qt, type, size);
1047   GNUNET_free (qt);
1048 }
1049
1050
1051 static unsigned int
1052 count_queued_data (const struct CadetTunnel *t)
1053 {
1054   struct CadetTunnelDelayed *iter;
1055   unsigned int count;
1056
1057   for (count = 0, iter = t->tq_head; iter != NULL; iter = iter->next)
1058     count++;
1059
1060   return count;
1061 }
1062
1063 /**
1064  * Delete a queued message: either was sent or the channel was destroyed
1065  * before the tunnel's key exchange had a chance to finish.
1066  *
1067  * @param tqd Delayed queue handle.
1068  */
1069 static void
1070 unqueue_data (struct CadetTunnelDelayed *tqd)
1071 {
1072   GNUNET_CONTAINER_DLL_remove (tqd->t->tq_head, tqd->t->tq_tail, tqd);
1073   GNUNET_free (tqd);
1074 }
1075
1076
1077 /**
1078  * Cache a message to be sent once tunnel is online.
1079  *
1080  * @param t Tunnel to hold the message.
1081  * @param msg Message itself (copy will be made).
1082  */
1083 static struct CadetTunnelDelayed *
1084 queue_data (struct CadetTunnel *t, const struct GNUNET_MessageHeader *msg)
1085 {
1086   struct CadetTunnelDelayed *tqd;
1087   uint16_t size = ntohs (msg->size);
1088
1089   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "queue data on Tunnel %s\n", GCT_2s (t));
1090
1091   if (GNUNET_YES == is_ready (t))
1092   {
1093     GNUNET_break (0);
1094     return NULL;
1095   }
1096
1097   tqd = GNUNET_malloc (sizeof (struct CadetTunnelDelayed) + size);
1098
1099   tqd->t = t;
1100   memcpy (&tqd[1], msg, size);
1101   GNUNET_CONTAINER_DLL_insert_tail (t->tq_head, t->tq_tail, tqd);
1102   return tqd;
1103 }
1104
1105
1106 /**
1107  * Sends an already built message on a tunnel, encrypting it and
1108  * choosing the best connection.
1109  *
1110  * @param message Message to send. Function modifies it.
1111  * @param t Tunnel on which this message is transmitted.
1112  * @param c Connection to use (autoselect if NULL).
1113  * @param force Force the tunnel to take the message (buffer overfill).
1114  * @param cont Continuation to call once message is really sent.
1115  * @param cont_cls Closure for @c cont.
1116  * @param existing_q In case this a transmission of previously queued data,
1117  *                   this should be TunnelQueue given to the client.
1118  *                   Otherwise, NULL.
1119  *
1120  * @return Handle to cancel message.
1121  *         NULL if @c cont is NULL or an error happens and message is dropped.
1122  */
1123 static struct CadetTunnelQueue *
1124 send_prebuilt_message (const struct GNUNET_MessageHeader *message,
1125                        struct CadetTunnel *t, struct CadetConnection *c,
1126                        int force, GCT_sent cont, void *cont_cls,
1127                        struct CadetTunnelQueue *existing_q)
1128 {
1129   struct CadetTunnelQueue *tq;
1130   struct GNUNET_CADET_Encrypted *msg;
1131   size_t size = ntohs (message->size);
1132   char cbuf[sizeof (struct GNUNET_CADET_Encrypted) + size];
1133   uint32_t mid;
1134   uint32_t iv;
1135   uint16_t type;
1136   int fwd;
1137
1138   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "GMT Send on Tunnel %s\n", GCT_2s (t));
1139
1140   if (GNUNET_NO == is_ready (t))
1141   {
1142     struct CadetTunnelDelayed *tqd;
1143     /* A non null existing_q indicates sending of queued data.
1144      * Should only happen after tunnel becomes ready.
1145      */
1146     GNUNET_assert (NULL == existing_q);
1147     tqd = queue_data (t, message);
1148     if (NULL == cont)
1149       return NULL;
1150     tq = GNUNET_new (struct CadetTunnelQueue);
1151     tq->tqd = tqd;
1152     tqd->tq = tq;
1153     tq->cont = cont;
1154     tq->cont_cls = cont_cls;
1155     return tq;
1156   }
1157
1158   GNUNET_assert (GNUNET_NO == GCT_is_loopback (t));
1159
1160   iv = GNUNET_CRYPTO_random_u32 (GNUNET_CRYPTO_QUALITY_NONCE, UINT32_MAX);
1161   msg = (struct GNUNET_CADET_Encrypted *) cbuf;
1162   msg->header.type = htons (GNUNET_MESSAGE_TYPE_CADET_ENCRYPTED);
1163   msg->iv = iv;
1164   GNUNET_assert (t_encrypt (t, &msg[1], message, size, iv, GNUNET_NO) == size);
1165   t_hmac (&msg[1], size, iv, select_key (t), &msg->hmac);
1166   msg->header.size = htons (sizeof (struct GNUNET_CADET_Encrypted) + size);
1167
1168   if (NULL == c)
1169     c = tunnel_get_connection (t);
1170   if (NULL == c)
1171   {
1172     /* Why is tunnel 'ready'? Should have been queued! */
1173     if (GNUNET_SCHEDULER_NO_TASK != t->destroy_task)
1174     {
1175       GNUNET_break (0);
1176       GCT_debug (t, GNUNET_ERROR_TYPE_WARNING);
1177     }
1178     return NULL; /* Drop... */
1179   }
1180
1181   mid = 0;
1182   type = ntohs (message->type);
1183   switch (type)
1184   {
1185     case GNUNET_MESSAGE_TYPE_CADET_DATA:
1186     case GNUNET_MESSAGE_TYPE_CADET_DATA_ACK:
1187       if (GNUNET_MESSAGE_TYPE_CADET_DATA == type)
1188         mid = ntohl (((struct GNUNET_CADET_Data *) message)->mid);
1189       else
1190         mid = ntohl (((struct GNUNET_CADET_DataACK *) message)->mid);
1191       /* Fall thru */
1192     case GNUNET_MESSAGE_TYPE_CADET_KEEPALIVE:
1193     case GNUNET_MESSAGE_TYPE_CADET_CHANNEL_CREATE:
1194     case GNUNET_MESSAGE_TYPE_CADET_CHANNEL_DESTROY:
1195     case GNUNET_MESSAGE_TYPE_CADET_CHANNEL_ACK:
1196     case GNUNET_MESSAGE_TYPE_CADET_CHANNEL_NACK:
1197       msg->cid = *GCC_get_id (c);
1198       msg->ttl = htonl (default_ttl);
1199       break;
1200     default:
1201       GNUNET_break (0);
1202       LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_ERROR, "type %s not valid\n", GC_m2s (type));
1203   }
1204   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "type %s\n", GC_m2s (type));
1205
1206   fwd = GCC_is_origin (c, GNUNET_YES);
1207
1208   if (NULL == cont)
1209   {
1210     GNUNET_break (NULL == GCC_send_prebuilt_message (&msg->header, type, mid, c,
1211                                                      fwd, force, NULL, NULL));
1212     return NULL;
1213   }
1214   if (NULL == existing_q)
1215   {
1216     tq = GNUNET_new (struct CadetTunnelQueue); /* FIXME valgrind: leak*/
1217   }
1218   else
1219   {
1220     tq = existing_q;
1221     tq->tqd = NULL;
1222   }
1223   tq->cq = GCC_send_prebuilt_message (&msg->header, type, mid, c, fwd, force,
1224                                       &tun_message_sent, tq);
1225   GNUNET_assert (NULL != tq->cq);
1226   tq->cont = cont;
1227   tq->cont_cls = cont_cls;
1228
1229   return tq;
1230 }
1231
1232
1233 /**
1234  * Send all cached messages that we can, tunnel is online.
1235  *
1236  * @param t Tunnel that holds the messages. Cannot be loopback.
1237  */
1238 static void
1239 send_queued_data (struct CadetTunnel *t)
1240 {
1241   struct CadetTunnelDelayed *tqd;
1242   struct CadetTunnelDelayed *next;
1243   unsigned int room;
1244
1245   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_INFO, "Send queued data, tunnel %s\n", GCT_2s (t));
1246
1247   if (GCT_is_loopback (t))
1248   {
1249     GNUNET_break (0);
1250     return;
1251   }
1252
1253   if (GNUNET_NO == is_ready (t))
1254   {
1255     LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "  not ready yet: %s/%s\n",
1256          estate2s (t->estate), cstate2s (t->cstate));
1257     return;
1258   }
1259
1260   room = GCT_get_connections_buffer (t);
1261   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "  buffer space: %u\n", room);
1262   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "  tq head: %p\n", t->tq_head);
1263   for (tqd = t->tq_head; NULL != tqd && room > 0; tqd = next)
1264   {
1265     LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, " sending queued data\n");
1266     next = tqd->next;
1267     room--;
1268     send_prebuilt_message ((struct GNUNET_MessageHeader *) &tqd[1],
1269                            tqd->t, NULL, GNUNET_YES,
1270                            NULL != tqd->tq ? tqd->tq->cont : NULL,
1271                            NULL != tqd->tq ? tqd->tq->cont_cls : NULL,
1272                            tqd->tq);
1273     unqueue_data (tqd);
1274   }
1275   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "GCT_send_queued_data end\n", GCP_2s (t->peer));
1276 }
1277
1278
1279 /**
1280  * Sends key exchange message on a tunnel, choosing the best connection.
1281  * Should not be called on loopback tunnels.
1282  *
1283  * @param t Tunnel on which this message is transmitted.
1284  * @param message Message to send. Function modifies it.
1285  */
1286 static void
1287 send_kx (struct CadetTunnel *t,
1288          const struct GNUNET_MessageHeader *message)
1289 {
1290   struct CadetConnection *c;
1291   struct GNUNET_CADET_KX *msg;
1292   size_t size = ntohs (message->size);
1293   char cbuf[sizeof (struct GNUNET_CADET_KX) + size];
1294   uint16_t type;
1295   int fwd;
1296
1297   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "GMT KX on Tunnel %s\n", GCT_2s (t));
1298
1299   /* Avoid loopback. */
1300   if (GCT_is_loopback (t))
1301   {
1302     LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "  loopback!\n");
1303     GNUNET_break (0);
1304     return;
1305   }
1306   type = ntohs (message->type);
1307
1308   /* Even if tunnel is being destroyed, send anyway.
1309    * Could be a response to a rekey initiated by remote peer,
1310    * who is trying to create a new channel!
1311    */
1312
1313   /* Must have a connection, or be looking for one. */
1314   if (NULL == t->connection_head)
1315   {
1316     if (CADET_TUNNEL_SEARCHING != t->cstate)
1317     {
1318       LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_ERROR, "\n\n\n");
1319       GNUNET_break (0);
1320       LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_ERROR, "no connection, sending %s\n", GC_m2s (type));
1321       GCT_debug (t, GNUNET_ERROR_TYPE_ERROR);
1322       GCP_debug (t->peer, GNUNET_ERROR_TYPE_ERROR);
1323       LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_ERROR, "\n\n\n");
1324     }
1325     return;
1326   }
1327
1328   msg = (struct GNUNET_CADET_KX *) cbuf;
1329   msg->header.type = htons (GNUNET_MESSAGE_TYPE_CADET_KX);
1330   msg->header.size = htons (sizeof (struct GNUNET_CADET_KX) + size);
1331   c = tunnel_get_connection (t);
1332   if (NULL == c)
1333   {
1334     if (GNUNET_SCHEDULER_NO_TASK == t->destroy_task
1335         && CADET_TUNNEL_READY == t->cstate)
1336     {
1337       GNUNET_break (0);
1338       GCT_debug (t, GNUNET_ERROR_TYPE_ERROR);
1339     }
1340     return;
1341   }
1342   switch (type)
1343   {
1344     case GNUNET_MESSAGE_TYPE_CADET_KX_EPHEMERAL:
1345     case GNUNET_MESSAGE_TYPE_CADET_KX_PONG:
1346       memcpy (&msg[1], message, size);
1347       break;
1348
1349     default:
1350       LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "unkown type %s\n",
1351            GC_m2s (type));
1352       GNUNET_break (0);
1353   }
1354
1355   fwd = GCC_is_origin (t->connection_head->c, GNUNET_YES);
1356   /* TODO save handle and cancel in case of a unneeded retransmission */
1357   GNUNET_assert (NULL == GCC_send_prebuilt_message (&msg->header, type, 0, c,
1358                                                     fwd, GNUNET_YES,
1359                                                     NULL, NULL));
1360 }
1361
1362
1363 /**
1364  * Send the ephemeral key on a tunnel.
1365  *
1366  * @param t Tunnel on which to send the key.
1367  */
1368 static void
1369 send_ephemeral (struct CadetTunnel *t)
1370 {
1371   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_INFO, "===> EPHM for %s\n", GCT_2s (t));
1372
1373   kx_msg.sender_status = htonl (t->estate);
1374   kx_msg.iv = GNUNET_CRYPTO_random_u32 (GNUNET_CRYPTO_QUALITY_NONCE, UINT32_MAX);
1375   kx_msg.nonce = t->kx_ctx->challenge;
1376   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "  send nonce c %u\n", kx_msg.nonce);
1377   t_encrypt (t, &kx_msg.nonce, &kx_msg.nonce,
1378              ping_encryption_size(), kx_msg.iv, GNUNET_YES);
1379   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "  send nonce e %u\n", kx_msg.nonce);
1380   send_kx (t, &kx_msg.header);
1381 }
1382
1383
1384 /**
1385  * Send a pong message on a tunnel.
1386  *d_
1387  * @param t Tunnel on which to send the pong.
1388  * @param challenge Value sent in the ping that we have to send back.
1389  */
1390 static void
1391 send_pong (struct CadetTunnel *t, uint32_t challenge)
1392 {
1393   struct GNUNET_CADET_KX_Pong msg;
1394
1395   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_INFO, "===> PONG for %s\n", GCT_2s (t));
1396   msg.header.size = htons (sizeof (msg));
1397   msg.header.type = htons (GNUNET_MESSAGE_TYPE_CADET_KX_PONG);
1398   msg.iv = GNUNET_CRYPTO_random_u32 (GNUNET_CRYPTO_QUALITY_NONCE, UINT32_MAX);
1399   msg.nonce = challenge;
1400   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "  sending %u\n", msg.nonce);
1401   t_encrypt (t, &msg.nonce, &msg.nonce,
1402              sizeof (msg.nonce), msg.iv, GNUNET_YES);
1403   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "  e sending %u\n", msg.nonce);
1404
1405   send_kx (t, &msg.header);
1406 }
1407
1408
1409 /**
1410  * Initiate a rekey with the remote peer.
1411  *
1412  * @param cls Closure (tunnel).
1413  * @param tc TaskContext.
1414  */
1415 static void
1416 rekey_tunnel (void *cls, const struct GNUNET_SCHEDULER_TaskContext *tc)
1417 {
1418   struct CadetTunnel *t = cls;
1419
1420   t->rekey_task = GNUNET_SCHEDULER_NO_TASK;
1421
1422   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_INFO, "Re-key Tunnel %s\n", GCT_2s (t));
1423   if (NULL != tc && 0 != (GNUNET_SCHEDULER_REASON_SHUTDOWN & tc->reason))
1424     return;
1425
1426   GNUNET_assert (NULL != t->kx_ctx);
1427   struct GNUNET_TIME_Relative duration;
1428
1429   duration = GNUNET_TIME_absolute_get_duration (t->kx_ctx->rekey_start_time);
1430   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, " kx started %s ago\n",
1431         GNUNET_STRINGS_relative_time_to_string (duration, GNUNET_YES));
1432
1433   // FIXME make duration of old keys configurable
1434   if (duration.rel_value_us >= GNUNET_TIME_UNIT_MINUTES.rel_value_us)
1435   {
1436     LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, " deleting old keys\n");
1437     memset (&t->kx_ctx->d_key_old, 0, sizeof (t->kx_ctx->d_key_old));
1438     memset (&t->kx_ctx->e_key_old, 0, sizeof (t->kx_ctx->e_key_old));
1439   }
1440
1441   send_ephemeral (t);
1442
1443   switch (t->estate)
1444   {
1445     case CADET_TUNNEL_KEY_UNINITIALIZED:
1446       GCT_change_estate (t, CADET_TUNNEL_KEY_SENT);
1447       break;
1448
1449     case CADET_TUNNEL_KEY_SENT:
1450       break;
1451
1452     case CADET_TUNNEL_KEY_OK:
1453       GCT_change_estate (t, CADET_TUNNEL_KEY_REKEY);
1454       break;
1455
1456     case CADET_TUNNEL_KEY_PING:
1457     case CADET_TUNNEL_KEY_REKEY:
1458       break;
1459
1460     default:
1461       LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "Unexpected state %u\n", t->estate);
1462   }
1463
1464   // FIXME exponential backoff
1465   struct GNUNET_TIME_Relative delay;
1466
1467   delay = GNUNET_TIME_relative_divide (rekey_period, 16);
1468   delay = GNUNET_TIME_relative_min (delay, REKEY_WAIT);
1469   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "  next call in %s\n",
1470        GNUNET_STRINGS_relative_time_to_string (delay, GNUNET_YES));
1471   t->rekey_task = GNUNET_SCHEDULER_add_delayed (delay, &rekey_tunnel, t);
1472 }
1473
1474
1475 /**
1476  * Our ephemeral key has changed, create new session key on all tunnels.
1477  *
1478  * Each tunnel will start the Key Exchange with a random delay between
1479  * 0 and number_of_tunnels*100 milliseconds, so there are 10 key exchanges
1480  * per second, on average.
1481  *
1482  * @param cls Closure (size of the hashmap).
1483  * @param key Current public key.
1484  * @param value Value in the hash map (tunnel).
1485  *
1486  * @return #GNUNET_YES, so we should continue to iterate,
1487  */
1488 static int
1489 rekey_iterator (void *cls,
1490                 const struct GNUNET_PeerIdentity *key,
1491                 void *value)
1492 {
1493   struct CadetTunnel *t = value;
1494   struct GNUNET_TIME_Relative delay;
1495   long n = (long) cls;
1496   uint32_t r;
1497
1498   if (GNUNET_SCHEDULER_NO_TASK != t->rekey_task)
1499     return GNUNET_YES;
1500
1501   if (GNUNET_YES == GCT_is_loopback (t))
1502     return GNUNET_YES;
1503
1504   r = GNUNET_CRYPTO_random_u32 (GNUNET_CRYPTO_QUALITY_WEAK, (uint32_t) n * 100);
1505   delay = GNUNET_TIME_relative_multiply (GNUNET_TIME_UNIT_MILLISECONDS, r);
1506   t->rekey_task = GNUNET_SCHEDULER_add_delayed (delay, &rekey_tunnel, t);
1507   create_kx_ctx (t);
1508
1509   return GNUNET_YES;
1510 }
1511
1512
1513 /**
1514  * Create a new ephemeral key and key message, schedule next rekeying.
1515  *
1516  * @param cls Closure (unused).
1517  * @param tc TaskContext.
1518  */
1519 static void
1520 rekey (void *cls, const struct GNUNET_SCHEDULER_TaskContext *tc)
1521 {
1522   struct GNUNET_TIME_Absolute time;
1523   long n;
1524
1525   rekey_task = GNUNET_SCHEDULER_NO_TASK;
1526
1527   if (0 != (GNUNET_SCHEDULER_REASON_SHUTDOWN & tc->reason))
1528     return;
1529
1530   GNUNET_free_non_null (my_ephemeral_key);
1531   my_ephemeral_key = GNUNET_CRYPTO_ecdhe_key_create ();
1532
1533   time = GNUNET_TIME_absolute_get ();
1534   kx_msg.creation_time = GNUNET_TIME_absolute_hton (time);
1535   time = GNUNET_TIME_absolute_add (time, rekey_period);
1536   time = GNUNET_TIME_absolute_add (time, GNUNET_TIME_UNIT_MINUTES);
1537   kx_msg.expiration_time = GNUNET_TIME_absolute_hton (time);
1538   GNUNET_CRYPTO_ecdhe_key_get_public (my_ephemeral_key, &kx_msg.ephemeral_key);
1539   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_INFO, "GLOBAL RE-KEY, NEW EPHM: %s\n",
1540        GNUNET_h2s ((struct GNUNET_HashCode *) &kx_msg.ephemeral_key));
1541
1542   GNUNET_assert (GNUNET_OK ==
1543                  GNUNET_CRYPTO_eddsa_sign (my_private_key,
1544                                            &kx_msg.purpose,
1545                                            &kx_msg.signature));
1546
1547   n = (long) GNUNET_CONTAINER_multipeermap_size (tunnels);
1548   GNUNET_CONTAINER_multipeermap_iterate (tunnels, &rekey_iterator, (void *) n);
1549
1550   rekey_task = GNUNET_SCHEDULER_add_delayed (rekey_period, &rekey, NULL);
1551 }
1552
1553
1554 /**
1555  * Called only on shutdown, destroy every tunnel.
1556  *
1557  * @param cls Closure (unused).
1558  * @param key Current public key.
1559  * @param value Value in the hash map (tunnel).
1560  *
1561  * @return #GNUNET_YES, so we should continue to iterate,
1562  */
1563 static int
1564 destroy_iterator (void *cls,
1565                 const struct GNUNET_PeerIdentity *key,
1566                 void *value)
1567 {
1568   struct CadetTunnel *t = value;
1569
1570   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "GCT_shutdown destroying tunnel at %p\n", t);
1571   GCT_destroy (t);
1572   return GNUNET_YES;
1573 }
1574
1575
1576 /**
1577  * Notify remote peer that we don't know a channel he is talking about,
1578  * probably CHANNEL_DESTROY was missed.
1579  *
1580  * @param t Tunnel on which to notify.
1581  * @param gid ID of the channel.
1582  */
1583 static void
1584 send_channel_destroy (struct CadetTunnel *t, unsigned int gid)
1585 {
1586   struct GNUNET_CADET_ChannelManage msg;
1587
1588   msg.header.type = htons (GNUNET_MESSAGE_TYPE_CADET_CHANNEL_DESTROY);
1589   msg.header.size = htons (sizeof (msg));
1590   msg.chid = htonl (gid);
1591
1592   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG,
1593        "WARNING destroying unknown channel %u on tunnel %s\n",
1594        gid, GCT_2s (t));
1595   send_prebuilt_message (&msg.header, t, NULL, GNUNET_YES, NULL, NULL, NULL);
1596 }
1597
1598
1599 /**
1600  * Demultiplex data per channel and call appropriate channel handler.
1601  *
1602  * @param t Tunnel on which the data came.
1603  * @param msg Data message.
1604  * @param fwd Is this message fwd? This only is meaningful in loopback channels.
1605  *            #GNUNET_YES if message is FWD on the respective channel (loopback)
1606  *            #GNUNET_NO if message is BCK on the respective channel (loopback)
1607  *            #GNUNET_SYSERR if message on a one-ended channel (remote)
1608  */
1609 static void
1610 handle_data (struct CadetTunnel *t,
1611              const struct GNUNET_CADET_Data *msg,
1612              int fwd)
1613 {
1614   struct CadetChannel *ch;
1615   size_t size;
1616
1617   /* Check size */
1618   size = ntohs (msg->header.size);
1619   if (size <
1620       sizeof (struct GNUNET_CADET_Data) +
1621       sizeof (struct GNUNET_MessageHeader))
1622   {
1623     GNUNET_break (0);
1624     return;
1625   }
1626   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, " payload of type %s\n",
1627               GC_m2s (ntohs (msg[1].header.type)));
1628
1629   /* Check channel */
1630   ch = GCT_get_channel (t, ntohl (msg->chid));
1631   if (NULL == ch)
1632   {
1633     GNUNET_STATISTICS_update (stats, "# data on unknown channel",
1634                               1, GNUNET_NO);
1635     LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "WARNING channel 0x%X unknown\n",
1636          ntohl (msg->chid));
1637     send_channel_destroy (t, ntohl (msg->chid));
1638     return;
1639   }
1640
1641   GCCH_handle_data (ch, msg, fwd);
1642 }
1643
1644
1645 /**
1646  * Demultiplex data ACKs per channel and update appropriate channel buffer info.
1647  *
1648  * @param t Tunnel on which the DATA ACK came.
1649  * @param msg DATA ACK message.
1650  * @param fwd Is this message fwd? This only is meaningful in loopback channels.
1651  *            #GNUNET_YES if message is FWD on the respective channel (loopback)
1652  *            #GNUNET_NO if message is BCK on the respective channel (loopback)
1653  *            #GNUNET_SYSERR if message on a one-ended channel (remote)
1654  */
1655 static void
1656 handle_data_ack (struct CadetTunnel *t,
1657                  const struct GNUNET_CADET_DataACK *msg,
1658                  int fwd)
1659 {
1660   struct CadetChannel *ch;
1661   size_t size;
1662
1663   /* Check size */
1664   size = ntohs (msg->header.size);
1665   if (size != sizeof (struct GNUNET_CADET_DataACK))
1666   {
1667     GNUNET_break (0);
1668     return;
1669   }
1670
1671   /* Check channel */
1672   ch = GCT_get_channel (t, ntohl (msg->chid));
1673   if (NULL == ch)
1674   {
1675     GNUNET_STATISTICS_update (stats, "# data ack on unknown channel",
1676                               1, GNUNET_NO);
1677     LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "WARNING channel %u unknown\n",
1678          ntohl (msg->chid));
1679     return;
1680   }
1681
1682   GCCH_handle_data_ack (ch, msg, fwd);
1683 }
1684
1685
1686 /**
1687  * Handle channel create.
1688  *
1689  * @param t Tunnel on which the data came.
1690  * @param msg Data message.
1691  */
1692 static void
1693 handle_ch_create (struct CadetTunnel *t,
1694                   const struct GNUNET_CADET_ChannelCreate *msg)
1695 {
1696   struct CadetChannel *ch;
1697   size_t size;
1698
1699   /* Check size */
1700   size = ntohs (msg->header.size);
1701   if (size != sizeof (struct GNUNET_CADET_ChannelCreate))
1702   {
1703     GNUNET_break (0);
1704     return;
1705   }
1706
1707   /* Check channel */
1708   ch = GCT_get_channel (t, ntohl (msg->chid));
1709   if (NULL != ch && ! GCT_is_loopback (t))
1710   {
1711     /* Probably a retransmission, safe to ignore */
1712     LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "   already exists...\n");
1713   }
1714   ch = GCCH_handle_create (t, msg);
1715   if (NULL != ch)
1716     GCT_add_channel (t, ch);
1717 }
1718
1719
1720
1721 /**
1722  * Handle channel NACK: check correctness and call channel handler for NACKs.
1723  *
1724  * @param t Tunnel on which the NACK came.
1725  * @param msg NACK message.
1726  */
1727 static void
1728 handle_ch_nack (struct CadetTunnel *t,
1729                 const struct GNUNET_CADET_ChannelManage *msg)
1730 {
1731   struct CadetChannel *ch;
1732   size_t size;
1733
1734   /* Check size */
1735   size = ntohs (msg->header.size);
1736   if (size != sizeof (struct GNUNET_CADET_ChannelManage))
1737   {
1738     GNUNET_break (0);
1739     return;
1740   }
1741
1742   /* Check channel */
1743   ch = GCT_get_channel (t, ntohl (msg->chid));
1744   if (NULL == ch)
1745   {
1746     GNUNET_STATISTICS_update (stats, "# channel NACK on unknown channel",
1747                               1, GNUNET_NO);
1748     LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "WARNING channel %u unknown\n",
1749          ntohl (msg->chid));
1750     return;
1751   }
1752
1753   GCCH_handle_nack (ch);
1754 }
1755
1756
1757 /**
1758  * Handle a CHANNEL ACK (SYNACK/ACK).
1759  *
1760  * @param t Tunnel on which the CHANNEL ACK came.
1761  * @param msg CHANNEL ACK message.
1762  * @param fwd Is this message fwd? This only is meaningful in loopback channels.
1763  *            #GNUNET_YES if message is FWD on the respective channel (loopback)
1764  *            #GNUNET_NO if message is BCK on the respective channel (loopback)
1765  *            #GNUNET_SYSERR if message on a one-ended channel (remote)
1766  */
1767 static void
1768 handle_ch_ack (struct CadetTunnel *t,
1769                const struct GNUNET_CADET_ChannelManage *msg,
1770                int fwd)
1771 {
1772   struct CadetChannel *ch;
1773   size_t size;
1774
1775   /* Check size */
1776   size = ntohs (msg->header.size);
1777   if (size != sizeof (struct GNUNET_CADET_ChannelManage))
1778   {
1779     GNUNET_break (0);
1780     return;
1781   }
1782
1783   /* Check channel */
1784   ch = GCT_get_channel (t, ntohl (msg->chid));
1785   if (NULL == ch)
1786   {
1787     GNUNET_STATISTICS_update (stats, "# channel ack on unknown channel",
1788                               1, GNUNET_NO);
1789     LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "WARNING channel %u unknown\n",
1790          ntohl (msg->chid));
1791     return;
1792   }
1793
1794   GCCH_handle_ack (ch, msg, fwd);
1795 }
1796
1797
1798 /**
1799  * Handle a channel destruction message.
1800  *
1801  * @param t Tunnel on which the message came.
1802  * @param msg Channel destroy message.
1803  * @param fwd Is this message fwd? This only is meaningful in loopback channels.
1804  *            #GNUNET_YES if message is FWD on the respective channel (loopback)
1805  *            #GNUNET_NO if message is BCK on the respective channel (loopback)
1806  *            #GNUNET_SYSERR if message on a one-ended channel (remote)
1807  */
1808 static void
1809 handle_ch_destroy (struct CadetTunnel *t,
1810                    const struct GNUNET_CADET_ChannelManage *msg,
1811                    int fwd)
1812 {
1813   struct CadetChannel *ch;
1814   size_t size;
1815
1816   /* Check size */
1817   size = ntohs (msg->header.size);
1818   if (size != sizeof (struct GNUNET_CADET_ChannelManage))
1819   {
1820     GNUNET_break (0);
1821     return;
1822   }
1823
1824   /* Check channel */
1825   ch = GCT_get_channel (t, ntohl (msg->chid));
1826   if (NULL == ch)
1827   {
1828     /* Probably a retransmission, safe to ignore */
1829     return;
1830   }
1831
1832   GCCH_handle_destroy (ch, msg, fwd);
1833 }
1834
1835
1836 /**
1837  * The peer's ephemeral key has changed: update the symmetrical keys.
1838  *
1839  * @param t Tunnel this message came on.
1840  * @param msg Key eXchange message.
1841  */
1842 static void
1843 handle_ephemeral (struct CadetTunnel *t,
1844                   const struct GNUNET_CADET_KX_Ephemeral *msg)
1845 {
1846   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_INFO, "<=== EPHM for %s\n", GCT_2s (t));
1847
1848   if (GNUNET_OK != check_ephemeral (t, msg))
1849   {
1850     GNUNET_break_op (0);
1851     return;
1852   }
1853
1854   /**
1855    * If the key is different from what we know, derive the new E/D keys.
1856    * Else destroy the rekey ctx (duplicate EPHM after successful KX).
1857    */
1858   if (0 != memcmp (&t->peers_ephemeral_key, &msg->ephemeral_key,
1859                    sizeof (msg->ephemeral_key)))
1860   {
1861     #if DUMP_KEYS_TO_STDERR
1862     LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_INFO, "OLD: %s\n",
1863          GNUNET_h2s ((struct GNUNET_HashCode *) &t->peers_ephemeral_key));
1864     LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_INFO, "NEW: %s\n",
1865          GNUNET_h2s ((struct GNUNET_HashCode *) &msg->ephemeral_key));
1866     #endif
1867     t->peers_ephemeral_key = msg->ephemeral_key;
1868
1869     create_kx_ctx (t);
1870
1871     if (CADET_TUNNEL_KEY_OK == t->estate)
1872     {
1873       GCT_change_estate (t, CADET_TUNNEL_KEY_REKEY);
1874     }
1875     if (GNUNET_SCHEDULER_NO_TASK != t->rekey_task)
1876       GNUNET_SCHEDULER_cancel (t->rekey_task);
1877     t->rekey_task = GNUNET_SCHEDULER_add_now (rekey_tunnel, t);
1878   }
1879   if (CADET_TUNNEL_KEY_SENT == t->estate)
1880   {
1881     LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "  our key was sent, sending challenge\n");
1882     send_ephemeral (t);
1883     GCT_change_estate (t, CADET_TUNNEL_KEY_PING);
1884   }
1885
1886   if (CADET_TUNNEL_KEY_UNINITIALIZED != ntohl(msg->sender_status))
1887   {
1888     uint32_t nonce;
1889
1890     LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "  recv nonce e %u\n", msg->nonce);
1891     t_decrypt (t, &nonce, &msg->nonce, ping_encryption_size (), msg->iv);
1892     LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "  recv nonce c %u\n", nonce);
1893     send_pong (t, nonce);
1894   }
1895 }
1896
1897
1898 /**
1899  * Peer has answer to our challenge.
1900  * If answer is successful, consider the key exchange finished and clean
1901  * up all related state.
1902  *
1903  * @param t Tunnel this message came on.
1904  * @param msg Key eXchange Pong message.
1905  */
1906 static void
1907 handle_pong (struct CadetTunnel *t,
1908              const struct GNUNET_CADET_KX_Pong *msg)
1909 {
1910   uint32_t challenge;
1911
1912   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_INFO, "<=== PONG for %s\n", GCT_2s (t));
1913   if (GNUNET_SCHEDULER_NO_TASK == t->rekey_task)
1914   {
1915     GNUNET_STATISTICS_update (stats, "# duplicate PONG messages", 1, GNUNET_NO);
1916     return;
1917   }
1918   if (NULL == t->kx_ctx)
1919   {
1920     GNUNET_STATISTICS_update (stats, "# stray PONG messages", 1, GNUNET_NO);
1921     return;
1922   }
1923
1924   t_decrypt (t, &challenge, &msg->nonce, sizeof (uint32_t), msg->iv);
1925   if (challenge != t->kx_ctx->challenge)
1926   {
1927     LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_WARNING, "Wrong PONG challenge on %s\n", GCT_2s (t));
1928     LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "PONG: %u (e: %u). Expected: %u.\n",
1929          challenge, msg->nonce, t->kx_ctx->challenge);
1930     send_ephemeral (t);
1931     return;
1932   }
1933   GNUNET_SCHEDULER_cancel (t->rekey_task);
1934   t->rekey_task = GNUNET_SCHEDULER_NO_TASK;
1935
1936   /* Don't free the old keys right away, but after a delay.
1937    * Rationale: the KX could have happened over a very fast connection,
1938    * with payload traffic still signed with the old key stuck in a slower
1939    * connection.
1940    * Don't keep the keys longer than 1/4 the rekey period, and no longer than
1941    * one minute.
1942    */
1943   destroy_kx_ctx (t);
1944   GCT_change_estate (t, CADET_TUNNEL_KEY_OK);
1945 }
1946
1947
1948 /**
1949  * Demultiplex by message type and call appropriate handler for a message
1950  * towards a channel of a local tunnel.
1951  *
1952  * @param t Tunnel this message came on.
1953  * @param msgh Message header.
1954  * @param fwd Is this message fwd? This only is meaningful in loopback channels.
1955  *            #GNUNET_YES if message is FWD on the respective channel (loopback)
1956  *            #GNUNET_NO if message is BCK on the respective channel (loopback)
1957  *            #GNUNET_SYSERR if message on a one-ended channel (remote)
1958  */
1959 static void
1960 handle_decrypted (struct CadetTunnel *t,
1961                   const struct GNUNET_MessageHeader *msgh,
1962                   int fwd)
1963 {
1964   uint16_t type;
1965
1966   type = ntohs (msgh->type);
1967   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_INFO, "<=== %s on %s\n", GC_m2s (type), GCT_2s (t));
1968
1969   switch (type)
1970   {
1971     case GNUNET_MESSAGE_TYPE_CADET_KEEPALIVE:
1972       /* Do nothing, connection aleady got updated. */
1973       GNUNET_STATISTICS_update (stats, "# keepalives received", 1, GNUNET_NO);
1974       break;
1975
1976     case GNUNET_MESSAGE_TYPE_CADET_DATA:
1977       /* Don't send hop ACK, wait for client to ACK */
1978       handle_data (t, (struct GNUNET_CADET_Data *) msgh, fwd);
1979       break;
1980
1981     case GNUNET_MESSAGE_TYPE_CADET_DATA_ACK:
1982       handle_data_ack (t, (struct GNUNET_CADET_DataACK *) msgh, fwd);
1983       break;
1984
1985     case GNUNET_MESSAGE_TYPE_CADET_CHANNEL_CREATE:
1986       handle_ch_create (t,
1987                         (struct GNUNET_CADET_ChannelCreate *) msgh);
1988       break;
1989
1990     case GNUNET_MESSAGE_TYPE_CADET_CHANNEL_NACK:
1991       handle_ch_nack (t,
1992                       (struct GNUNET_CADET_ChannelManage *) msgh);
1993       break;
1994
1995     case GNUNET_MESSAGE_TYPE_CADET_CHANNEL_ACK:
1996       handle_ch_ack (t,
1997                      (struct GNUNET_CADET_ChannelManage *) msgh,
1998                      fwd);
1999       break;
2000
2001     case GNUNET_MESSAGE_TYPE_CADET_CHANNEL_DESTROY:
2002       handle_ch_destroy (t,
2003                          (struct GNUNET_CADET_ChannelManage *) msgh,
2004                          fwd);
2005       break;
2006
2007     default:
2008       GNUNET_break_op (0);
2009       LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_WARNING,
2010            "end-to-end message not known (%u)\n",
2011            ntohs (msgh->type));
2012       GCT_debug (t, GNUNET_ERROR_TYPE_WARNING);
2013   }
2014 }
2015
2016 /******************************************************************************/
2017 /********************************    API    ***********************************/
2018 /******************************************************************************/
2019
2020 /**
2021  * Decrypt and demultiplex by message type. Call appropriate handler
2022  * for every message.
2023  *
2024  * @param t Tunnel this message came on.
2025  * @param msg Encrypted message.
2026  */
2027 void
2028 GCT_handle_encrypted (struct CadetTunnel *t,
2029                       const struct GNUNET_CADET_Encrypted *msg)
2030 {
2031   size_t size = ntohs (msg->header.size);
2032   size_t payload_size = size - sizeof (struct GNUNET_CADET_Encrypted);
2033   int decrypted_size;
2034   char cbuf [payload_size];
2035   struct GNUNET_MessageHeader *msgh;
2036   unsigned int off;
2037
2038   decrypted_size = t_decrypt_and_validate (t, cbuf, &msg[1], payload_size,
2039                                            msg->iv, &msg->hmac);
2040
2041   if (-1 == decrypted_size)
2042   {
2043     GNUNET_break_op (0);
2044     return;
2045   }
2046
2047   off = 0;
2048   while (off < decrypted_size)
2049   {
2050     uint16_t msize;
2051
2052     msgh = (struct GNUNET_MessageHeader *) &cbuf[off];
2053     msize = ntohs (msgh->size);
2054     if (msize < sizeof (struct GNUNET_MessageHeader))
2055     {
2056       GNUNET_break_op (0);
2057       return;
2058     }
2059     handle_decrypted (t, msgh, GNUNET_SYSERR);
2060     off += msize;
2061   }
2062 }
2063
2064
2065 /**
2066  * Demultiplex an encapsulated KX message by message type.
2067  *
2068  * @param t Tunnel on which the message came.
2069  * @param message Payload of KX message.
2070  */
2071 void
2072 GCT_handle_kx (struct CadetTunnel *t,
2073                const struct GNUNET_MessageHeader *message)
2074 {
2075   uint16_t type;
2076
2077   type = ntohs (message->type);
2078   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "kx message received\n", type);
2079   switch (type)
2080   {
2081     case GNUNET_MESSAGE_TYPE_CADET_KX_EPHEMERAL:
2082       handle_ephemeral (t, (struct GNUNET_CADET_KX_Ephemeral *) message);
2083       break;
2084
2085     case GNUNET_MESSAGE_TYPE_CADET_KX_PONG:
2086       handle_pong (t, (struct GNUNET_CADET_KX_Pong *) message);
2087       break;
2088
2089     default:
2090       GNUNET_break_op (0);
2091       LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "kx message not known (%u)\n", type);
2092   }
2093 }
2094
2095
2096 /**
2097  * Initialize the tunnel subsystem.
2098  *
2099  * @param c Configuration handle.
2100  * @param key ECC private key, to derive all other keys and do crypto.
2101  */
2102 void
2103 GCT_init (const struct GNUNET_CONFIGURATION_Handle *c,
2104           const struct GNUNET_CRYPTO_EddsaPrivateKey *key)
2105 {
2106   int expected_overhead;
2107
2108   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "init\n");
2109
2110   expected_overhead =
2111     sizeof (struct GNUNET_CADET_Encrypted) + sizeof (struct GNUNET_CADET_Data);
2112   GNUNET_assert (GNUNET_CONSTANTS_CADET_P2P_OVERHEAD == expected_overhead);
2113
2114   if (GNUNET_OK !=
2115       GNUNET_CONFIGURATION_get_value_number (c, "CADET", "DEFAULT_TTL",
2116                                              &default_ttl))
2117   {
2118     GNUNET_log_config_invalid (GNUNET_ERROR_TYPE_WARNING,
2119                                "CADET", "DEFAULT_TTL", "USING DEFAULT");
2120     default_ttl = 64;
2121   }
2122   if (GNUNET_OK !=
2123       GNUNET_CONFIGURATION_get_value_time (c, "CADET", "REKEY_PERIOD",
2124                                            &rekey_period))
2125   {
2126     rekey_period = GNUNET_TIME_UNIT_DAYS;
2127   }
2128
2129   my_private_key = key;
2130   kx_msg.header.size = htons (sizeof (kx_msg));
2131   kx_msg.header.type = htons (GNUNET_MESSAGE_TYPE_CADET_KX_EPHEMERAL);
2132   kx_msg.purpose.purpose = htonl (GNUNET_SIGNATURE_PURPOSE_CADET_KX);
2133   kx_msg.purpose.size = htonl (ephemeral_purpose_size ());
2134   kx_msg.origin_identity = my_full_id;
2135   rekey_task = GNUNET_SCHEDULER_add_now (&rekey, NULL);
2136
2137   tunnels = GNUNET_CONTAINER_multipeermap_create (128, GNUNET_YES);
2138 }
2139
2140
2141 /**
2142  * Shut down the tunnel subsystem.
2143  */
2144 void
2145 GCT_shutdown (void)
2146 {
2147   if (GNUNET_SCHEDULER_NO_TASK != rekey_task)
2148   {
2149     GNUNET_SCHEDULER_cancel (rekey_task);
2150     rekey_task = GNUNET_SCHEDULER_NO_TASK;
2151   }
2152   GNUNET_CONTAINER_multipeermap_iterate (tunnels, &destroy_iterator, NULL);
2153   GNUNET_CONTAINER_multipeermap_destroy (tunnels);
2154 }
2155
2156
2157 /**
2158  * Create a tunnel.
2159  *
2160  * @param destination Peer this tunnel is towards.
2161  */
2162 struct CadetTunnel *
2163 GCT_new (struct CadetPeer *destination)
2164 {
2165   struct CadetTunnel *t;
2166
2167   t = GNUNET_new (struct CadetTunnel);
2168   t->next_chid = 0;
2169   t->peer = destination;
2170
2171   if (GNUNET_OK !=
2172       GNUNET_CONTAINER_multipeermap_put (tunnels, GCP_get_id (destination), t,
2173                                          GNUNET_CONTAINER_MULTIHASHMAPOPTION_UNIQUE_FAST))
2174   {
2175     GNUNET_break (0);
2176     GNUNET_free (t);
2177     return NULL;
2178   }
2179   return t;
2180 }
2181
2182
2183 /**
2184  * Change the tunnel's connection state.
2185  *
2186  * @param t Tunnel whose connection state to change.
2187  * @param cstate New connection state.
2188  */
2189 void
2190 GCT_change_cstate (struct CadetTunnel* t, enum CadetTunnelCState cstate)
2191 {
2192   if (NULL == t)
2193     return;
2194   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "Tunnel %s cstate %s => %s\n",
2195        GCP_2s (t->peer), cstate2s (t->cstate), cstate2s (cstate));
2196   if (myid != GCP_get_short_id (t->peer) &&
2197       CADET_TUNNEL_READY != t->cstate &&
2198       CADET_TUNNEL_READY == cstate)
2199   {
2200     t->cstate = cstate;
2201     if (CADET_TUNNEL_KEY_OK == t->estate)
2202     {
2203       LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "  cstate triggered send queued data\n");
2204       send_queued_data (t);
2205     }
2206     else if (CADET_TUNNEL_KEY_UNINITIALIZED == t->estate)
2207     {
2208       LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "  cstate triggered rekey\n");
2209       if (GNUNET_SCHEDULER_NO_TASK != t->rekey_task)
2210         GNUNET_SCHEDULER_cancel (t->rekey_task);
2211       create_kx_ctx (t);
2212       rekey_tunnel (t, NULL);
2213     }
2214   }
2215   t->cstate = cstate;
2216
2217   if (CADET_TUNNEL_READY == cstate
2218       && CONNECTIONS_PER_TUNNEL <= GCT_count_connections (t))
2219   {
2220     LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "  cstate triggered stop dht\n");
2221     GCP_stop_search (t->peer);
2222   }
2223 }
2224
2225
2226 /**
2227  * Change the tunnel encryption state.
2228  *
2229  * @param t Tunnel whose encryption state to change, or NULL.
2230  * @param state New encryption state.
2231  */
2232 void
2233 GCT_change_estate (struct CadetTunnel* t, enum CadetTunnelEState state)
2234 {
2235   enum CadetTunnelEState old;
2236
2237   if (NULL == t)
2238     return;
2239
2240   old = t->estate;
2241   t->estate = state;
2242   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "Tunnel %s estate was %s\n",
2243        GCP_2s (t->peer), estate2s (old));
2244   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "Tunnel %s estate is now %s\n",
2245        GCP_2s (t->peer), estate2s (t->estate));
2246
2247   /* Send queued data if enc state changes to OK */
2248   if (myid != GCP_get_short_id (t->peer) &&
2249       CADET_TUNNEL_KEY_OK != old && CADET_TUNNEL_KEY_OK == t->estate)
2250   {
2251     send_queued_data (t);
2252   }
2253 }
2254
2255
2256 /**
2257  * @brief Check if tunnel has too many connections, and remove one if necessary.
2258  *
2259  * Currently this means the newest connection, unless it is a direct one.
2260  * Implemented as a task to avoid freeing a connection that is in the middle
2261  * of being created/processed.
2262  *
2263  * @param cls Closure (Tunnel to check).
2264  * @param tc Task context.
2265  */
2266 static void
2267 trim_connections (void *cls, const struct GNUNET_SCHEDULER_TaskContext *tc)
2268 {
2269   struct CadetTunnel *t = cls;
2270
2271   t->trim_connections_task = GNUNET_SCHEDULER_NO_TASK;
2272
2273   if (0 != (tc->reason & GNUNET_SCHEDULER_REASON_SHUTDOWN))
2274     return;
2275
2276   if (GCT_count_connections (t) > 2 * CONNECTIONS_PER_TUNNEL)
2277   {
2278     struct CadetTConnection *iter;
2279     struct CadetTConnection *c;
2280
2281     for (c = iter = t->connection_head; NULL != iter; iter = iter->next)
2282     {
2283       if ((iter->created.abs_value_us > c->created.abs_value_us)
2284           && GNUNET_NO == GCC_is_direct (iter->c))
2285       {
2286         c = iter;
2287       }
2288     }
2289     if (NULL != c)
2290     {
2291       LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "Too many connections on tunnel %s\n",
2292            GCT_2s (t));
2293       LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "Destroying connection %s\n",
2294            GCC_2s (c->c));
2295       GCC_destroy (c->c);
2296     }
2297     else
2298     {
2299       GNUNET_break (0);
2300     }
2301   }
2302 }
2303
2304
2305 /**
2306  * Add a connection to a tunnel.
2307  *
2308  * @param t Tunnel.
2309  * @param c Connection.
2310  */
2311 void
2312 GCT_add_connection (struct CadetTunnel *t, struct CadetConnection *c)
2313 {
2314   struct CadetTConnection *aux;
2315
2316   GNUNET_assert (NULL != c);
2317
2318   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "add connection %s\n", GCC_2s (c));
2319   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, " to tunnel %s\n", GCT_2s (t));
2320   for (aux = t->connection_head; aux != NULL; aux = aux->next)
2321     if (aux->c == c)
2322       return;
2323
2324   aux = GNUNET_new (struct CadetTConnection);
2325   aux->c = c;
2326   aux->created = GNUNET_TIME_absolute_get ();
2327
2328   GNUNET_CONTAINER_DLL_insert (t->connection_head, t->connection_tail, aux);
2329
2330   if (CADET_TUNNEL_SEARCHING == t->cstate)
2331     GCT_change_estate (t, CADET_TUNNEL_WAITING);
2332
2333   if (GNUNET_SCHEDULER_NO_TASK != t->trim_connections_task)
2334     t->trim_connections_task = GNUNET_SCHEDULER_add_now (&trim_connections, t);
2335 }
2336
2337
2338 /**
2339  * Remove a connection from a tunnel.
2340  *
2341  * @param t Tunnel.
2342  * @param c Connection.
2343  */
2344 void
2345 GCT_remove_connection (struct CadetTunnel *t,
2346                        struct CadetConnection *c)
2347 {
2348   struct CadetTConnection *aux;
2349   struct CadetTConnection *next;
2350   unsigned int conns;
2351
2352   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "Removing connection %s from tunnel %s\n",
2353        GCC_2s (c), GCT_2s (t));
2354   for (aux = t->connection_head; aux != NULL; aux = next)
2355   {
2356     next = aux->next;
2357     if (aux->c == c)
2358     {
2359       GNUNET_CONTAINER_DLL_remove (t->connection_head, t->connection_tail, aux);
2360       GNUNET_free (aux);
2361     }
2362   }
2363
2364   conns = GCT_count_connections (t);
2365   if (0 == conns
2366       && GNUNET_SCHEDULER_NO_TASK == t->destroy_task
2367       && CADET_TUNNEL_SHUTDOWN != t->cstate
2368       && GNUNET_NO == shutting_down)
2369   {
2370     if (0 == GCT_count_any_connections (t))
2371       GCT_change_cstate (t, CADET_TUNNEL_SEARCHING);
2372     else
2373       GCT_change_cstate (t, CADET_TUNNEL_WAITING);
2374   }
2375
2376   /* Start new connections if needed */
2377   if (CONNECTIONS_PER_TUNNEL > conns
2378       && GNUNET_SCHEDULER_NO_TASK == t->destroy_task
2379       && CADET_TUNNEL_SHUTDOWN != t->cstate
2380       && GNUNET_NO == shutting_down)
2381   {
2382     LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "  too few connections, getting new ones\n");
2383     GCP_connect (t->peer); /* Will change cstate to WAITING when possible */
2384     return;
2385   }
2386
2387   /* If not marked as ready, no change is needed */
2388   if (CADET_TUNNEL_READY != t->cstate)
2389     return;
2390
2391   /* Check if any connection is ready to maintain cstate */
2392   for (aux = t->connection_head; aux != NULL; aux = aux->next)
2393     if (CADET_CONNECTION_READY == GCC_get_state (aux->c))
2394       return;
2395 }
2396
2397
2398 /**
2399  * Add a channel to a tunnel.
2400  *
2401  * @param t Tunnel.
2402  * @param ch Channel.
2403  */
2404 void
2405 GCT_add_channel (struct CadetTunnel *t, struct CadetChannel *ch)
2406 {
2407   struct CadetTChannel *aux;
2408
2409   GNUNET_assert (NULL != ch);
2410
2411   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "Adding channel %p to tunnel %p\n", ch, t);
2412
2413   for (aux = t->channel_head; aux != NULL; aux = aux->next)
2414   {
2415     LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "  already there %p\n", aux->ch);
2416     if (aux->ch == ch)
2417       return;
2418   }
2419
2420   aux = GNUNET_new (struct CadetTChannel);
2421   aux->ch = ch;
2422   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, " adding %p to %p\n", aux, t->channel_head);
2423   GNUNET_CONTAINER_DLL_insert_tail (t->channel_head, t->channel_tail, aux);
2424
2425   if (GNUNET_SCHEDULER_NO_TASK != t->destroy_task)
2426   {
2427     GNUNET_SCHEDULER_cancel (t->destroy_task);
2428     t->destroy_task = GNUNET_SCHEDULER_NO_TASK;
2429     LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, " undo destroy!\n");
2430   }
2431 }
2432
2433
2434 /**
2435  * Remove a channel from a tunnel.
2436  *
2437  * @param t Tunnel.
2438  * @param ch Channel.
2439  */
2440 void
2441 GCT_remove_channel (struct CadetTunnel *t, struct CadetChannel *ch)
2442 {
2443   struct CadetTChannel *aux;
2444
2445   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "Removing channel %p from tunnel %p\n", ch, t);
2446   for (aux = t->channel_head; aux != NULL; aux = aux->next)
2447   {
2448     if (aux->ch == ch)
2449     {
2450       LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, " found! %s\n", GCCH_2s (ch));
2451       GNUNET_CONTAINER_DLL_remove (t->channel_head, t->channel_tail, aux);
2452       GNUNET_free (aux);
2453       return;
2454     }
2455   }
2456 }
2457
2458
2459 /**
2460  * Search for a channel by global ID.
2461  *
2462  * @param t Tunnel containing the channel.
2463  * @param chid Public channel number.
2464  *
2465  * @return channel handler, NULL if doesn't exist
2466  */
2467 struct CadetChannel *
2468 GCT_get_channel (struct CadetTunnel *t, CADET_ChannelNumber chid)
2469 {
2470   struct CadetTChannel *iter;
2471
2472   if (NULL == t)
2473     return NULL;
2474
2475   for (iter = t->channel_head; NULL != iter; iter = iter->next)
2476   {
2477     if (GCCH_get_id (iter->ch) == chid)
2478       break;
2479   }
2480
2481   return NULL == iter ? NULL : iter->ch;
2482 }
2483
2484
2485 /**
2486  * @brief Destroy a tunnel and free all resources.
2487  *
2488  * Should only be called a while after the tunnel has been marked as destroyed,
2489  * in case there is a new channel added to the same peer shortly after marking
2490  * the tunnel. This way we avoid a new public key handshake.
2491  *
2492  * @param cls Closure (tunnel to destroy).
2493  * @param tc Task context.
2494  */
2495 static void
2496 delayed_destroy (void *cls, const struct GNUNET_SCHEDULER_TaskContext *tc)
2497 {
2498   struct CadetTunnel *t = cls;
2499   struct CadetTConnection *iter;
2500
2501   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "delayed destroying tunnel %p\n", t);
2502   if (0 != (GNUNET_SCHEDULER_REASON_SHUTDOWN & tc->reason))
2503   {
2504     LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_WARNING,
2505          "Not destroying tunnel, due to shutdown. "
2506          "Tunnel at %p should have been freed by GCT_shutdown\n", t);
2507     return;
2508   }
2509   t->destroy_task = GNUNET_SCHEDULER_NO_TASK;
2510   t->cstate = CADET_TUNNEL_SHUTDOWN;
2511
2512   for (iter = t->connection_head; NULL != iter; iter = iter->next)
2513   {
2514     GCC_send_destroy (iter->c);
2515   }
2516   GCT_destroy (t);
2517 }
2518
2519
2520 /**
2521  * Tunnel is empty: destroy it.
2522  *
2523  * Notifies all connections about the destruction.
2524  *
2525  * @param t Tunnel to destroy.
2526  */
2527 void
2528 GCT_destroy_empty (struct CadetTunnel *t)
2529 {
2530   if (GNUNET_YES == shutting_down)
2531     return; /* Will be destroyed immediately anyway */
2532
2533   if (GNUNET_SCHEDULER_NO_TASK != t->destroy_task)
2534   {
2535     LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_WARNING,
2536          "Tunnel %s is already scheduled for destruction. Tunnel debug dump:\n",
2537          GCT_2s (t));
2538     GCT_debug (t, GNUNET_ERROR_TYPE_WARNING);
2539     GNUNET_break (0);
2540     /* should never happen, tunnel can only become empty once, and the
2541      * task identifier should be NO_TASK (cleaned when the tunnel was created
2542      * or became un-empty)
2543      */
2544     return;
2545   }
2546
2547   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "Tunnel %s empty: destroying scheduled\n",
2548        GCT_2s (t));
2549
2550   // FIXME make delay a config option
2551   t->destroy_task = GNUNET_SCHEDULER_add_delayed (GNUNET_TIME_UNIT_MINUTES,
2552                                                   &delayed_destroy, t);
2553   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "Scheduled destroy of %p as %llX\n",
2554        t, t->destroy_task);
2555 }
2556
2557
2558 /**
2559  * Destroy tunnel if empty (no more channels).
2560  *
2561  * @param t Tunnel to destroy if empty.
2562  */
2563 void
2564 GCT_destroy_if_empty (struct CadetTunnel *t)
2565 {
2566   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "Tunnel %s destroy if empty\n", GCT_2s (t));
2567   if (1 < GCT_count_channels (t))
2568     return;
2569
2570   GCT_destroy_empty (t);
2571 }
2572
2573
2574 /**
2575  * Destroy the tunnel.
2576  *
2577  * This function does not generate any warning traffic to clients or peers.
2578  *
2579  * Tasks:
2580  * Cancel messages belonging to this tunnel queued to neighbors.
2581  * Free any allocated resources linked to the tunnel.
2582  *
2583  * @param t The tunnel to destroy.
2584  */
2585 void
2586 GCT_destroy (struct CadetTunnel *t)
2587 {
2588   struct CadetTConnection *iter_c;
2589   struct CadetTConnection *next_c;
2590   struct CadetTChannel *iter_ch;
2591   struct CadetTChannel *next_ch;
2592
2593   if (NULL == t)
2594     return;
2595
2596   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "destroying tunnel %s\n", GCP_2s (t->peer));
2597
2598   GNUNET_break (GNUNET_YES ==
2599                 GNUNET_CONTAINER_multipeermap_remove (tunnels,
2600                                                       GCP_get_id (t->peer), t));
2601
2602   for (iter_c = t->connection_head; NULL != iter_c; iter_c = next_c)
2603   {
2604     next_c = iter_c->next;
2605     GCC_destroy (iter_c->c);
2606   }
2607   for (iter_ch = t->channel_head; NULL != iter_ch; iter_ch = next_ch)
2608   {
2609     next_ch = iter_ch->next;
2610     GCCH_destroy (iter_ch->ch);
2611     /* Should only happen on shutdown, but it's ok. */
2612   }
2613
2614   if (GNUNET_SCHEDULER_NO_TASK != t->destroy_task)
2615   {
2616     LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "cancelling dest: %llX\n", t->destroy_task);
2617     GNUNET_SCHEDULER_cancel (t->destroy_task);
2618     t->destroy_task = GNUNET_SCHEDULER_NO_TASK;
2619   }
2620
2621   if (GNUNET_SCHEDULER_NO_TASK != t->trim_connections_task)
2622   {
2623     LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "cancelling trim: %llX\n",
2624          t->trim_connections_task);
2625     GNUNET_SCHEDULER_cancel (t->trim_connections_task);
2626     t->trim_connections_task = GNUNET_SCHEDULER_NO_TASK;
2627   }
2628
2629   GNUNET_STATISTICS_update (stats, "# tunnels", -1, GNUNET_NO);
2630   GCP_set_tunnel (t->peer, NULL);
2631
2632   if (GNUNET_SCHEDULER_NO_TASK != t->rekey_task)
2633   {
2634     GNUNET_SCHEDULER_cancel (t->rekey_task);
2635     t->rekey_task = GNUNET_SCHEDULER_NO_TASK;
2636   }
2637   if (NULL != t->kx_ctx)
2638   {
2639     if (GNUNET_SCHEDULER_NO_TASK != t->kx_ctx->finish_task)
2640       GNUNET_SCHEDULER_cancel (t->kx_ctx->finish_task);
2641     GNUNET_free (t->kx_ctx);
2642   }
2643   GNUNET_free (t);
2644 }
2645
2646
2647 /**
2648  * @brief Use the given path for the tunnel.
2649  * Update the next and prev hops (and RCs).
2650  * (Re)start the path refresh in case the tunnel is locally owned.
2651  *
2652  * @param t Tunnel to update.
2653  * @param p Path to use.
2654  *
2655  * @return Connection created.
2656  */
2657 struct CadetConnection *
2658 GCT_use_path (struct CadetTunnel *t, struct CadetPeerPath *p)
2659 {
2660   struct CadetConnection *c;
2661   struct GNUNET_CADET_Hash cid;
2662   unsigned int own_pos;
2663
2664   if (NULL == t || NULL == p)
2665   {
2666     GNUNET_break (0);
2667     return NULL;
2668   }
2669
2670   if (CADET_TUNNEL_SHUTDOWN == t->cstate)
2671   {
2672     GNUNET_break (0);
2673     return NULL;
2674   }
2675
2676   for (own_pos = 0; own_pos < p->length; own_pos++)
2677   {
2678     if (p->peers[own_pos] == myid)
2679       break;
2680   }
2681   if (own_pos >= p->length)
2682   {
2683     GNUNET_break_op (0);
2684     return NULL;
2685   }
2686
2687   GNUNET_CRYPTO_random_block (GNUNET_CRYPTO_QUALITY_NONCE, &cid, sizeof (cid));
2688   c = GCC_new (&cid, t, p, own_pos);
2689   if (NULL == c)
2690   {
2691     /* Path was flawed */
2692     return NULL;
2693   }
2694   GCT_add_connection (t, c);
2695   return c;
2696 }
2697
2698
2699 /**
2700  * Count all created connections of a tunnel. Not necessarily ready connections!
2701  *
2702  * @param t Tunnel on which to count.
2703  *
2704  * @return Number of connections created, either being established or ready.
2705  */
2706 unsigned int
2707 GCT_count_any_connections (struct CadetTunnel *t)
2708 {
2709   struct CadetTConnection *iter;
2710   unsigned int count;
2711
2712   if (NULL == t)
2713     return 0;
2714
2715   for (count = 0, iter = t->connection_head; NULL != iter; iter = iter->next)
2716     count++;
2717
2718   return count;
2719 }
2720
2721
2722 /**
2723  * Count established (ready) connections of a tunnel.
2724  *
2725  * @param t Tunnel on which to count.
2726  *
2727  * @return Number of connections.
2728  */
2729 unsigned int
2730 GCT_count_connections (struct CadetTunnel *t)
2731 {
2732   struct CadetTConnection *iter;
2733   unsigned int count;
2734
2735   if (NULL == t)
2736     return 0;
2737
2738   for (count = 0, iter = t->connection_head; NULL != iter; iter = iter->next)
2739     if (CADET_CONNECTION_READY == GCC_get_state (iter->c))
2740       count++;
2741
2742   return count;
2743 }
2744
2745
2746 /**
2747  * Count channels of a tunnel.
2748  *
2749  * @param t Tunnel on which to count.
2750  *
2751  * @return Number of channels.
2752  */
2753 unsigned int
2754 GCT_count_channels (struct CadetTunnel *t)
2755 {
2756   struct CadetTChannel *iter;
2757   unsigned int count;
2758
2759   for (count = 0, iter = t->channel_head;
2760        NULL != iter;
2761        iter = iter->next, count++) /* skip */;
2762
2763   return count;
2764 }
2765
2766
2767 /**
2768  * Get the connectivity state of a tunnel.
2769  *
2770  * @param t Tunnel.
2771  *
2772  * @return Tunnel's connectivity state.
2773  */
2774 enum CadetTunnelCState
2775 GCT_get_cstate (struct CadetTunnel *t)
2776 {
2777   if (NULL == t)
2778   {
2779     GNUNET_assert (0);
2780     return (enum CadetTunnelCState) -1;
2781   }
2782   return t->cstate;
2783 }
2784
2785
2786 /**
2787  * Get the encryption state of a tunnel.
2788  *
2789  * @param t Tunnel.
2790  *
2791  * @return Tunnel's encryption state.
2792  */
2793 enum CadetTunnelEState
2794 GCT_get_estate (struct CadetTunnel *t)
2795 {
2796   if (NULL == t)
2797   {
2798     GNUNET_break (0);
2799     return (enum CadetTunnelEState) -1;
2800   }
2801   return t->estate;
2802 }
2803
2804 /**
2805  * Get the maximum buffer space for a tunnel towards a local client.
2806  *
2807  * @param t Tunnel.
2808  *
2809  * @return Biggest buffer space offered by any channel in the tunnel.
2810  */
2811 unsigned int
2812 GCT_get_channels_buffer (struct CadetTunnel *t)
2813 {
2814   struct CadetTChannel *iter;
2815   unsigned int buffer;
2816   unsigned int ch_buf;
2817
2818   if (NULL == t->channel_head)
2819   {
2820     /* Probably getting buffer for a channel create/handshake. */
2821     LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "  no channels, allow max\n");
2822     return 64;
2823   }
2824
2825   buffer = 0;
2826   for (iter = t->channel_head; NULL != iter; iter = iter->next)
2827   {
2828     ch_buf = get_channel_buffer (iter);
2829     if (ch_buf > buffer)
2830       buffer = ch_buf;
2831   }
2832   return buffer;
2833 }
2834
2835
2836 /**
2837  * Get the total buffer space for a tunnel for P2P traffic.
2838  *
2839  * @param t Tunnel.
2840  *
2841  * @return Buffer space offered by all connections in the tunnel.
2842  */
2843 unsigned int
2844 GCT_get_connections_buffer (struct CadetTunnel *t)
2845 {
2846   struct CadetTConnection *iter;
2847   unsigned int buffer;
2848
2849   if (GNUNET_NO == is_ready (t))
2850   {
2851     if (count_queued_data (t) > 3)
2852       return 0;
2853     else
2854       return 1;
2855   }
2856
2857   buffer = 0;
2858   for (iter = t->connection_head; NULL != iter; iter = iter->next)
2859   {
2860     if (GCC_get_state (iter->c) != CADET_CONNECTION_READY)
2861     {
2862       continue;
2863     }
2864     buffer += get_connection_buffer (iter);
2865   }
2866
2867   return buffer;
2868 }
2869
2870
2871 /**
2872  * Get the tunnel's destination.
2873  *
2874  * @param t Tunnel.
2875  *
2876  * @return ID of the destination peer.
2877  */
2878 const struct GNUNET_PeerIdentity *
2879 GCT_get_destination (struct CadetTunnel *t)
2880 {
2881   return GCP_get_id (t->peer);
2882 }
2883
2884
2885 /**
2886  * Get the tunnel's next free global channel ID.
2887  *
2888  * @param t Tunnel.
2889  *
2890  * @return GID of a channel free to use.
2891  */
2892 CADET_ChannelNumber
2893 GCT_get_next_chid (struct CadetTunnel *t)
2894 {
2895   CADET_ChannelNumber chid;
2896   CADET_ChannelNumber mask;
2897   int result;
2898
2899   /* Set bit 30 depending on the ID relationship. Bit 31 is always 0 for GID.
2900    * If our ID is bigger or loopback tunnel, start at 0, bit 30 = 0
2901    * If peer's ID is bigger, start at 0x4... bit 30 = 1
2902    */
2903   result = GNUNET_CRYPTO_cmp_peer_identity (&my_full_id, GCP_get_id (t->peer));
2904   if (0 > result)
2905     mask = 0x40000000;
2906   else
2907     mask = 0x0;
2908   t->next_chid |= mask;
2909
2910   while (NULL != GCT_get_channel (t, t->next_chid))
2911   {
2912     LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "Channel %u exists...\n", t->next_chid);
2913     t->next_chid = (t->next_chid + 1) & ~GNUNET_CADET_LOCAL_CHANNEL_ID_CLI;
2914     t->next_chid |= mask;
2915   }
2916   chid = t->next_chid;
2917   t->next_chid = (t->next_chid + 1) & ~GNUNET_CADET_LOCAL_CHANNEL_ID_CLI;
2918   t->next_chid |= mask;
2919
2920   return chid;
2921 }
2922
2923
2924 /**
2925  * Send ACK on one or more channels due to buffer in connections.
2926  *
2927  * @param t Channel which has some free buffer space.
2928  */
2929 void
2930 GCT_unchoke_channels (struct CadetTunnel *t)
2931 {
2932   struct CadetTChannel *iter;
2933   unsigned int buffer;
2934   unsigned int channels = GCT_count_channels (t);
2935   unsigned int choked_n;
2936   struct CadetChannel *choked[channels];
2937
2938   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "GCT_unchoke_channels on %s\n", GCT_2s (t));
2939   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, " head: %p\n", t->channel_head);
2940   if (NULL != t->channel_head)
2941     LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, " head ch: %p\n", t->channel_head->ch);
2942
2943   /* Get buffer space */
2944   buffer = GCT_get_connections_buffer (t);
2945   if (0 == buffer)
2946   {
2947     return;
2948   }
2949
2950   /* Count and remember choked channels */
2951   choked_n = 0;
2952   for (iter = t->channel_head; NULL != iter; iter = iter->next)
2953   {
2954     if (GNUNET_NO == get_channel_allowed (iter))
2955     {
2956       choked[choked_n++] = iter->ch;
2957     }
2958   }
2959
2960   /* Unchoke random channels */
2961   while (0 < buffer && 0 < choked_n)
2962   {
2963     unsigned int r = GNUNET_CRYPTO_random_u32 (GNUNET_CRYPTO_QUALITY_WEAK,
2964                                                choked_n);
2965     GCCH_allow_client (choked[r], GCCH_is_origin (choked[r], GNUNET_YES));
2966     choked_n--;
2967     buffer--;
2968     choked[r] = choked[choked_n];
2969   }
2970 }
2971
2972
2973 /**
2974  * Send ACK on one or more connections due to buffer space to the client.
2975  *
2976  * Iterates all connections of the tunnel and sends ACKs appropriately.
2977  *
2978  * @param t Tunnel.
2979  */
2980 void
2981 GCT_send_connection_acks (struct CadetTunnel *t)
2982 {
2983   struct CadetTConnection *iter;
2984   uint32_t allowed;
2985   uint32_t to_allow;
2986   uint32_t allow_per_connection;
2987   unsigned int cs;
2988   unsigned int buffer;
2989
2990   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "Tunnel send connection ACKs on %s\n",
2991        GCT_2s (t));
2992
2993   if (NULL == t)
2994   {
2995     GNUNET_break (0);
2996     return;
2997   }
2998
2999   if (CADET_TUNNEL_READY != t->cstate)
3000     return;
3001
3002   buffer = GCT_get_channels_buffer (t);
3003   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "  buffer %u\n", buffer);
3004
3005   /* Count connections, how many messages are already allowed */
3006   cs = GCT_count_connections (t);
3007   for (allowed = 0, iter = t->connection_head; NULL != iter; iter = iter->next)
3008   {
3009     allowed += get_connection_allowed (iter);
3010   }
3011   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "  allowed %u\n", allowed);
3012
3013   /* Make sure there is no overflow */
3014   if (allowed > buffer)
3015     return;
3016
3017   /* Authorize connections to send more data */
3018   to_allow = buffer - allowed;
3019
3020   for (iter = t->connection_head;
3021        NULL != iter && to_allow > 0;
3022        iter = iter->next)
3023   {
3024     if (CADET_CONNECTION_READY != GCC_get_state (iter->c)
3025         || get_connection_allowed (iter) > 64 / 3)
3026     {
3027       continue;
3028     }
3029     allow_per_connection = to_allow/cs;
3030     to_allow -= allow_per_connection;
3031     cs--;
3032     GCC_allow (iter->c, allow_per_connection,
3033                GCC_is_origin (iter->c, GNUNET_NO));
3034   }
3035
3036   if (0 != to_allow)
3037   {
3038     /* Since we don't allow if it's allowed to send 64/3, this can happen. */
3039     LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "  reminding to_allow: %u\n", to_allow);
3040   }
3041 }
3042
3043
3044 /**
3045  * Cancel a previously sent message while it's in the queue.
3046  *
3047  * ONLY can be called before the continuation given to the send function
3048  * is called. Once the continuation is called, the message is no longer in the
3049  * queue.
3050  *
3051  * @param q Handle to the queue.
3052  */
3053 void
3054 GCT_cancel (struct CadetTunnelQueue *q)
3055 {
3056   if (NULL != q->cq)
3057   {
3058     GCC_cancel (q->cq);
3059     /* tun_message_sent() will be called and free q */
3060   }
3061   else if (NULL != q->tqd)
3062   {
3063     unqueue_data (q->tqd);
3064     q->tqd = NULL;
3065     if (NULL != q->cont)
3066       q->cont (q->cont_cls, NULL, q, 0, 0);
3067     GNUNET_free (q);
3068   }
3069   else
3070   {
3071     GNUNET_break (0);
3072   }
3073 }
3074
3075
3076 /**
3077  * Sends an already built message on a tunnel, encrypting it and
3078  * choosing the best connection if not provided.
3079  *
3080  * @param message Message to send. Function modifies it.
3081  * @param t Tunnel on which this message is transmitted.
3082  * @param c Connection to use (autoselect if NULL).
3083  * @param force Force the tunnel to take the message (buffer overfill).
3084  * @param cont Continuation to call once message is really sent.
3085  * @param cont_cls Closure for @c cont.
3086  *
3087  * @return Handle to cancel message. NULL if @c cont is NULL.
3088  */
3089 struct CadetTunnelQueue *
3090 GCT_send_prebuilt_message (const struct GNUNET_MessageHeader *message,
3091                            struct CadetTunnel *t, struct CadetConnection *c,
3092                            int force, GCT_sent cont, void *cont_cls)
3093 {
3094   return send_prebuilt_message (message, t, c, force, cont, cont_cls, NULL);
3095 }
3096
3097 /**
3098  * Sends an already built and encrypted message on a tunnel, choosing the best
3099  * connection. Useful for re-queueing messages queued on a destroyed connection.
3100  *
3101  * @param message Message to send. Function modifies it.
3102  * @param t Tunnel on which this message is transmitted.
3103  */
3104 void
3105 GCT_resend_message (const struct GNUNET_MessageHeader *message,
3106                     struct CadetTunnel *t)
3107 {
3108   struct CadetConnection *c;
3109   int fwd;
3110
3111   c = tunnel_get_connection (t);
3112   if (NULL == c)
3113   {
3114     /* TODO queue in tunnel, marked as encrypted */
3115     LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "No connection available, dropping.\n");
3116     return;
3117   }
3118   fwd = GCC_is_origin (c, GNUNET_YES);
3119   GNUNET_break (NULL == GCC_send_prebuilt_message (message, 0, 0, c, fwd,
3120                                                    GNUNET_YES, NULL, NULL));
3121 }
3122
3123
3124 /**
3125  * Is the tunnel directed towards the local peer?
3126  *
3127  * @param t Tunnel.
3128  *
3129  * @return #GNUNET_YES if it is loopback.
3130  */
3131 int
3132 GCT_is_loopback (const struct CadetTunnel *t)
3133 {
3134   return (myid == GCP_get_short_id (t->peer));
3135 }
3136
3137
3138 /**
3139  * Is the tunnel this path already?
3140  *
3141  * @param t Tunnel.
3142  * @param p Path.
3143  *
3144  * @return #GNUNET_YES a connection uses this path.
3145  */
3146 int
3147 GCT_is_path_used (const struct CadetTunnel *t, const struct CadetPeerPath *p)
3148 {
3149   struct CadetTConnection *iter;
3150
3151   for (iter = t->connection_head; NULL != iter; iter = iter->next)
3152     if (path_equivalent (GCC_get_path (iter->c), p))
3153       return GNUNET_YES;
3154
3155   return GNUNET_NO;
3156 }
3157
3158
3159 /**
3160  * Get a cost of a path for a tunnel considering existing connections.
3161  *
3162  * @param t Tunnel.
3163  * @param path Candidate path.
3164  *
3165  * @return Cost of the path (path length + number of overlapping nodes)
3166  */
3167 unsigned int
3168 GCT_get_path_cost (const struct CadetTunnel *t,
3169                    const struct CadetPeerPath *path)
3170 {
3171   struct CadetTConnection *iter;
3172   const struct CadetPeerPath *aux;
3173   unsigned int overlap;
3174   unsigned int i;
3175   unsigned int j;
3176
3177   if (NULL == path)
3178     return 0;
3179
3180   overlap = 0;
3181   GNUNET_assert (NULL != t);
3182
3183   for (i = 0; i < path->length; i++)
3184   {
3185     for (iter = t->connection_head; NULL != iter; iter = iter->next)
3186     {
3187       aux = GCC_get_path (iter->c);
3188       if (NULL == aux)
3189         continue;
3190
3191       for (j = 0; j < aux->length; j++)
3192       {
3193         if (path->peers[i] == aux->peers[j])
3194         {
3195           overlap++;
3196           break;
3197         }
3198       }
3199     }
3200   }
3201   return path->length + overlap;
3202 }
3203
3204
3205 /**
3206  * Get the static string for the peer this tunnel is directed.
3207  *
3208  * @param t Tunnel.
3209  *
3210  * @return Static string the destination peer's ID.
3211  */
3212 const char *
3213 GCT_2s (const struct CadetTunnel *t)
3214 {
3215   if (NULL == t)
3216     return "(NULL)";
3217
3218   return GCP_2s (t->peer);
3219 }
3220
3221
3222 /******************************************************************************/
3223 /*****************************    INFO/DEBUG    *******************************/
3224 /******************************************************************************/
3225
3226 /**
3227  * Log all possible info about the tunnel state.
3228  *
3229  * @param t Tunnel to debug.
3230  * @param level Debug level to use.
3231  */
3232 void
3233 GCT_debug (const struct CadetTunnel *t, enum GNUNET_ErrorType level)
3234 {
3235   struct CadetTChannel *iterch;
3236   struct CadetTConnection *iterc;
3237   int do_log;
3238
3239   do_log = GNUNET_get_log_call_status (level & (~GNUNET_ERROR_TYPE_BULK),
3240                                        "cadet-tun",
3241                                        __FILE__, __FUNCTION__, __LINE__);
3242   if (0 == do_log)
3243     return;
3244
3245   LOG2 (level, "TTT DEBUG TUNNEL TOWARDS %s\n", GCT_2s (t));
3246   LOG2 (level, "TTT  cstate %s, estate %s\n",
3247        cstate2s (t->cstate), estate2s (t->estate));
3248   LOG2 (level, "TTT  kx_ctx %p, rekey_task %u, finish task %u\n",
3249         t->kx_ctx, t->rekey_task, t->kx_ctx ? t->kx_ctx->finish_task : 0);
3250 #if DUMP_KEYS_TO_STDERR
3251   LOG2 (level, "TTT  my EPHM\t %s\n",
3252         GNUNET_h2s ((struct GNUNET_HashCode *) &kx_msg.ephemeral_key));
3253   LOG2 (level, "TTT  peers EPHM:\t %s\n",
3254         GNUNET_h2s ((struct GNUNET_HashCode *) &t->peers_ephemeral_key));
3255   LOG2 (level, "TTT  ENC key:\t %s\n",
3256         GNUNET_h2s ((struct GNUNET_HashCode *) &t->e_key));
3257   LOG2 (level, "TTT  DEC key:\t %s\n",
3258         GNUNET_h2s ((struct GNUNET_HashCode *) &t->d_key));
3259   if (t->kx_ctx)
3260   {
3261     LOG2 (level, "TTT  OLD ENC key:\t %s\n",
3262           GNUNET_h2s ((struct GNUNET_HashCode *) &t->kx_ctx->e_key_old));
3263     LOG2 (level, "TTT  OLD DEC key:\t %s\n",
3264           GNUNET_h2s ((struct GNUNET_HashCode *) &t->kx_ctx->d_key_old));
3265   }
3266 #endif
3267   LOG2 (level, "TTT  tq_head %p, tq_tail %p\n", t->tq_head, t->tq_tail);
3268   LOG2 (level, "TTT  destroy %u\n", t->destroy_task);
3269
3270   LOG2 (level, "TTT  channels:\n");
3271   for (iterch = t->channel_head; NULL != iterch; iterch = iterch->next)
3272   {
3273     LOG2 (level, "TTT  - %s\n", GCCH_2s (iterch->ch));
3274   }
3275
3276   LOG2 (level, "TTT  connections:\n");
3277   for (iterc = t->connection_head; NULL != iterc; iterc = iterc->next)
3278   {
3279     GCC_debug (iterc->c, level);
3280   }
3281
3282   LOG2 (level, "TTT DEBUG TUNNEL END\n");
3283 }
3284
3285
3286 /**
3287  * Iterate all tunnels.
3288  *
3289  * @param iter Iterator.
3290  * @param cls Closure for @c iter.
3291  */
3292 void
3293 GCT_iterate_all (GNUNET_CONTAINER_PeerMapIterator iter, void *cls)
3294 {
3295   GNUNET_CONTAINER_multipeermap_iterate (tunnels, iter, cls);
3296 }
3297
3298
3299 /**
3300  * Count all tunnels.
3301  *
3302  * @return Number of tunnels to remote peers kept by this peer.
3303  */
3304 unsigned int
3305 GCT_count_all (void)
3306 {
3307   return GNUNET_CONTAINER_multipeermap_size (tunnels);
3308 }
3309
3310
3311 /**
3312  * Iterate all connections of a tunnel.
3313  *
3314  * @param t Tunnel whose connections to iterate.
3315  * @param iter Iterator.
3316  * @param cls Closure for @c iter.
3317  */
3318 void
3319 GCT_iterate_connections (struct CadetTunnel *t, GCT_conn_iter iter, void *cls)
3320 {
3321   struct CadetTConnection *ct;
3322
3323   for (ct = t->connection_head; NULL != ct; ct = ct->next)
3324     iter (cls, ct->c);
3325 }
3326
3327
3328 /**
3329  * Iterate all channels of a tunnel.
3330  *
3331  * @param t Tunnel whose channels to iterate.
3332  * @param iter Iterator.
3333  * @param cls Closure for @c iter.
3334  */
3335 void
3336 GCT_iterate_channels (struct CadetTunnel *t, GCT_chan_iter iter, void *cls)
3337 {
3338   struct CadetTChannel *cht;
3339
3340   for (cht = t->channel_head; NULL != cht; cht = cht->next)
3341     iter (cls, cht->ch);
3342 }