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[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 outgoing, is origin in the FWD direction and fwd is YES */
480   fwd = GCCH_is_origin (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  * Create a new Key eXchange context for the tunnel.
865  *
866  * If the old keys were verified, keep them for old traffic. Create a new KX
867  * timestamp and a new nonce.
868  *
869  * @param t Tunnel for which to create the KX ctx.
870  */
871 static void
872 create_kx_ctx (struct CadetTunnel *t)
873 {
874   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_INFO, "  new kx ctx for %s\n", GCT_2s (t));
875
876   if (NULL != t->kx_ctx)
877   {
878     if (GNUNET_SCHEDULER_NO_TASK != t->kx_ctx->finish_task)
879     {
880       LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_INFO, "  resetting exisiting finish task\n");
881       GNUNET_SCHEDULER_cancel (t->kx_ctx->finish_task);
882       t->kx_ctx->finish_task = GNUNET_SCHEDULER_NO_TASK;
883     }
884   }
885   else
886   {
887     t->kx_ctx = GNUNET_new (struct CadetTunnelKXCtx);
888     t->kx_ctx->challenge = GNUNET_CRYPTO_random_u32 (GNUNET_CRYPTO_QUALITY_NONCE,
889                                                      UINT32_MAX);
890   }
891
892   if (CADET_TUNNEL_KEY_OK == t->estate)
893   {
894     t->kx_ctx->d_key_old = t->d_key;
895     t->kx_ctx->e_key_old = t->e_key;
896   }
897   t->kx_ctx->rekey_start_time = GNUNET_TIME_absolute_get ();
898 }
899
900
901 /**
902  * @brief Finish the Key eXchange and destroy the old keys.
903  *
904  * @param cls Closure (Tunnel for which to finish the KX).
905  * @param tc Task context.
906  */
907 static void
908 finish_kx (void *cls, const struct GNUNET_SCHEDULER_TaskContext *tc)
909 {
910   struct CadetTunnel *t = cls;
911
912   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_INFO, "finish KX for %s\n", GCT_2s (t));
913
914   if (0 != (tc->reason & GNUNET_SCHEDULER_REASON_SHUTDOWN))
915   {
916     LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_INFO, "  shutdown\n");
917     return;
918   }
919
920   GNUNET_free (t->kx_ctx);
921   t->kx_ctx = NULL;
922 }
923
924
925 /**
926  * Destroy a Key eXchange context for the tunnel. This function only schedules
927  * the destruction, the freeing of the memory (and clearing of old key material)
928  * happens after a delay!
929  *
930  * @param t Tunnel whose KX ctx to destroy.
931  */
932 static void
933 destroy_kx_ctx (struct CadetTunnel *t)
934 {
935   struct GNUNET_TIME_Relative delay;
936
937   if (NULL == t->kx_ctx || GNUNET_SCHEDULER_NO_TASK != t->kx_ctx->finish_task)
938     return;
939
940   if (is_key_null (&t->kx_ctx->e_key_old))
941   {
942     t->kx_ctx->finish_task = GNUNET_SCHEDULER_add_now (finish_kx, t);
943     return;
944   }
945
946   delay = GNUNET_TIME_relative_divide (rekey_period, 4);
947   delay = GNUNET_TIME_relative_min (delay, GNUNET_TIME_UNIT_MINUTES);
948
949   t->kx_ctx->finish_task = GNUNET_SCHEDULER_add_delayed (delay, finish_kx, t);
950 }
951
952
953 /**
954  * Derive the tunnel's keys using our own and the peer's ephemeral keys.
955  *
956  * @param t Tunnel for which to create the keys.
957  */
958 static void
959 create_keys (struct CadetTunnel *t)
960 {
961   struct GNUNET_HashCode km;
962
963   derive_key_material (&km, &t->peers_ephemeral_key);
964   derive_symmertic (&t->e_key, &my_full_id, GCP_get_id (t->peer), &km);
965   derive_symmertic (&t->d_key, GCP_get_id (t->peer), &my_full_id, &km);
966 #if DUMP_KEYS_TO_STDERR
967   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_INFO, "ME: %s\n",
968        GNUNET_h2s ((struct GNUNET_HashCode *) &kx_msg.ephemeral_key));
969   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_INFO, "PE: %s\n",
970        GNUNET_h2s ((struct GNUNET_HashCode *) &t->peers_ephemeral_key));
971   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_INFO, "KM: %s\n", GNUNET_h2s (&km));
972   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_INFO, "EK: %s\n",
973        GNUNET_h2s ((struct GNUNET_HashCode *) &t->e_key));
974   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_INFO, "DK: %s\n",
975        GNUNET_h2s ((struct GNUNET_HashCode *) &t->d_key));
976 #endif
977 }
978
979
980 /**
981  * Pick a connection on which send the next data message.
982  *
983  * @param t Tunnel on which to send the message.
984  *
985  * @return The connection on which to send the next message.
986  */
987 static struct CadetConnection *
988 tunnel_get_connection (struct CadetTunnel *t)
989 {
990   struct CadetTConnection *iter;
991   struct CadetConnection *best;
992   unsigned int qn;
993   unsigned int lowest_q;
994
995   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "tunnel_get_connection %s\n", GCT_2s (t));
996   best = NULL;
997   lowest_q = UINT_MAX;
998   for (iter = t->connection_head; NULL != iter; iter = iter->next)
999   {
1000     LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "  connection %s: %u\n",
1001          GCC_2s (iter->c), GCC_get_state (iter->c));
1002     if (CADET_CONNECTION_READY == GCC_get_state (iter->c))
1003     {
1004       qn = GCC_get_qn (iter->c, GCC_is_origin (iter->c, GNUNET_YES));
1005       LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "    q_n %u, \n", qn);
1006       if (qn < lowest_q)
1007       {
1008         best = iter->c;
1009         lowest_q = qn;
1010       }
1011     }
1012   }
1013   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, " selected: connection %s\n", GCC_2s (best));
1014   return best;
1015 }
1016
1017
1018 /**
1019  * Callback called when a queued message is sent.
1020  *
1021  * Calculates the average time and connection packet tracking.
1022  *
1023  * @param cls Closure (TunnelQueue handle).
1024  * @param c Connection this message was on.
1025  * @param q Connection queue handle (unused).
1026  * @param type Type of message sent.
1027  * @param fwd Was this a FWD going message?
1028  * @param size Size of the message.
1029  */
1030 static void
1031 tun_message_sent (void *cls,
1032               struct CadetConnection *c,
1033               struct CadetConnectionQueue *q,
1034               uint16_t type, int fwd, size_t size)
1035 {
1036   struct CadetTunnelQueue *qt = cls;
1037   struct CadetTunnel *t;
1038
1039   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "tun_message_sent\n");
1040
1041   GNUNET_assert (NULL != qt->cont);
1042   t = NULL == c ? NULL : GCC_get_tunnel (c);
1043   qt->cont (qt->cont_cls, t, qt, type, size);
1044   GNUNET_free (qt);
1045 }
1046
1047
1048 static unsigned int
1049 count_queued_data (const struct CadetTunnel *t)
1050 {
1051   struct CadetTunnelDelayed *iter;
1052   unsigned int count;
1053
1054   for (count = 0, iter = t->tq_head; iter != NULL; iter = iter->next)
1055     count++;
1056
1057   return count;
1058 }
1059
1060 /**
1061  * Delete a queued message: either was sent or the channel was destroyed
1062  * before the tunnel's key exchange had a chance to finish.
1063  *
1064  * @param tqd Delayed queue handle.
1065  */
1066 static void
1067 unqueue_data (struct CadetTunnelDelayed *tqd)
1068 {
1069   GNUNET_CONTAINER_DLL_remove (tqd->t->tq_head, tqd->t->tq_tail, tqd);
1070   GNUNET_free (tqd);
1071 }
1072
1073
1074 /**
1075  * Cache a message to be sent once tunnel is online.
1076  *
1077  * @param t Tunnel to hold the message.
1078  * @param msg Message itself (copy will be made).
1079  */
1080 static struct CadetTunnelDelayed *
1081 queue_data (struct CadetTunnel *t, const struct GNUNET_MessageHeader *msg)
1082 {
1083   struct CadetTunnelDelayed *tqd;
1084   uint16_t size = ntohs (msg->size);
1085
1086   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "queue data on Tunnel %s\n", GCT_2s (t));
1087
1088   if (GNUNET_YES == is_ready (t))
1089   {
1090     GNUNET_break (0);
1091     return NULL;
1092   }
1093
1094   tqd = GNUNET_malloc (sizeof (struct CadetTunnelDelayed) + size);
1095
1096   tqd->t = t;
1097   memcpy (&tqd[1], msg, size);
1098   GNUNET_CONTAINER_DLL_insert_tail (t->tq_head, t->tq_tail, tqd);
1099   return tqd;
1100 }
1101
1102
1103 /**
1104  * Sends an already built message on a tunnel, encrypting it and
1105  * choosing the best connection.
1106  *
1107  * @param message Message to send. Function modifies it.
1108  * @param t Tunnel on which this message is transmitted.
1109  * @param c Connection to use (autoselect if NULL).
1110  * @param force Force the tunnel to take the message (buffer overfill).
1111  * @param cont Continuation to call once message is really sent.
1112  * @param cont_cls Closure for @c cont.
1113  * @param existing_q In case this a transmission of previously queued data,
1114  *                   this should be TunnelQueue given to the client.
1115  *                   Otherwise, NULL.
1116  *
1117  * @return Handle to cancel message.
1118  *         NULL if @c cont is NULL or an error happens and message is dropped.
1119  */
1120 static struct CadetTunnelQueue *
1121 send_prebuilt_message (const struct GNUNET_MessageHeader *message,
1122                        struct CadetTunnel *t, struct CadetConnection *c,
1123                        int force, GCT_sent cont, void *cont_cls,
1124                        struct CadetTunnelQueue *existing_q)
1125 {
1126   struct CadetTunnelQueue *tq;
1127   struct GNUNET_CADET_Encrypted *msg;
1128   size_t size = ntohs (message->size);
1129   char cbuf[sizeof (struct GNUNET_CADET_Encrypted) + size];
1130   uint32_t mid;
1131   uint32_t iv;
1132   uint16_t type;
1133   int fwd;
1134
1135   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "GMT Send on Tunnel %s\n", GCT_2s (t));
1136
1137   if (GNUNET_NO == is_ready (t))
1138   {
1139     struct CadetTunnelDelayed *tqd;
1140     /* A non null existing_q indicates sending of queued data.
1141      * Should only happen after tunnel becomes ready.
1142      */
1143     GNUNET_assert (NULL == existing_q);
1144     tqd = queue_data (t, message);
1145     if (NULL == cont)
1146       return NULL;
1147     tq = GNUNET_new (struct CadetTunnelQueue);
1148     tq->tqd = tqd;
1149     tqd->tq = tq;
1150     tq->cont = cont;
1151     tq->cont_cls = cont_cls;
1152     return tq;
1153   }
1154
1155   GNUNET_assert (GNUNET_NO == GCT_is_loopback (t));
1156
1157   iv = GNUNET_CRYPTO_random_u32 (GNUNET_CRYPTO_QUALITY_NONCE, UINT32_MAX);
1158   msg = (struct GNUNET_CADET_Encrypted *) cbuf;
1159   msg->header.type = htons (GNUNET_MESSAGE_TYPE_CADET_ENCRYPTED);
1160   msg->iv = iv;
1161   GNUNET_assert (t_encrypt (t, &msg[1], message, size, iv, GNUNET_NO) == size);
1162   t_hmac (&msg[1], size, iv, select_key (t), &msg->hmac);
1163   msg->header.size = htons (sizeof (struct GNUNET_CADET_Encrypted) + size);
1164
1165   if (NULL == c)
1166     c = tunnel_get_connection (t);
1167   if (NULL == c)
1168   {
1169     /* Why is tunnel 'ready'? Should have been queued! */
1170     if (GNUNET_SCHEDULER_NO_TASK != t->destroy_task)
1171     {
1172       GNUNET_break (0);
1173       GCT_debug (t, GNUNET_ERROR_TYPE_WARNING);
1174     }
1175     return NULL; /* Drop... */
1176   }
1177
1178   mid = 0;
1179   type = ntohs (message->type);
1180   switch (type)
1181   {
1182     case GNUNET_MESSAGE_TYPE_CADET_DATA:
1183     case GNUNET_MESSAGE_TYPE_CADET_DATA_ACK:
1184       if (GNUNET_MESSAGE_TYPE_CADET_DATA == type)
1185         mid = ntohl (((struct GNUNET_CADET_Data *) message)->mid);
1186       else
1187         mid = ntohl (((struct GNUNET_CADET_DataACK *) message)->mid);
1188       /* Fall thru */
1189     case GNUNET_MESSAGE_TYPE_CADET_KEEPALIVE:
1190     case GNUNET_MESSAGE_TYPE_CADET_CHANNEL_CREATE:
1191     case GNUNET_MESSAGE_TYPE_CADET_CHANNEL_DESTROY:
1192     case GNUNET_MESSAGE_TYPE_CADET_CHANNEL_ACK:
1193     case GNUNET_MESSAGE_TYPE_CADET_CHANNEL_NACK:
1194       msg->cid = *GCC_get_id (c);
1195       msg->ttl = htonl (default_ttl);
1196       break;
1197     default:
1198       GNUNET_break (0);
1199       LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_ERROR, "type %s not valid\n", GC_m2s (type));
1200   }
1201   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "type %s\n", GC_m2s (type));
1202
1203   fwd = GCC_is_origin (c, GNUNET_YES);
1204
1205   if (NULL == cont)
1206   {
1207     GNUNET_break (NULL == GCC_send_prebuilt_message (&msg->header, type, mid, c,
1208                                                      fwd, force, NULL, NULL));
1209     return NULL;
1210   }
1211   if (NULL == existing_q)
1212   {
1213     tq = GNUNET_new (struct CadetTunnelQueue); /* FIXME valgrind: leak*/
1214   }
1215   else
1216   {
1217     tq = existing_q;
1218     tq->tqd = NULL;
1219   }
1220   tq->cq = GCC_send_prebuilt_message (&msg->header, type, mid, c, fwd, force,
1221                                       &tun_message_sent, tq);
1222   GNUNET_assert (NULL != tq->cq);
1223   tq->cont = cont;
1224   tq->cont_cls = cont_cls;
1225
1226   return tq;
1227 }
1228
1229
1230 /**
1231  * Send all cached messages that we can, tunnel is online.
1232  *
1233  * @param t Tunnel that holds the messages. Cannot be loopback.
1234  */
1235 static void
1236 send_queued_data (struct CadetTunnel *t)
1237 {
1238   struct CadetTunnelDelayed *tqd;
1239   struct CadetTunnelDelayed *next;
1240   unsigned int room;
1241
1242   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG,
1243        "GCT_send_queued_data on tunnel %s\n",
1244        GCT_2s (t));
1245
1246   if (GCT_is_loopback (t))
1247   {
1248     GNUNET_break (0);
1249     return;
1250   }
1251
1252   if (GNUNET_NO == is_ready (t))
1253   {
1254     LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "  not ready yet: %s/%s\n",
1255          estate2s (t->estate), cstate2s (t->cstate));
1256     return;
1257   }
1258
1259   room = GCT_get_connections_buffer (t);
1260   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "  buffer space: %u\n", room);
1261   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "  tq head: %p\n", t->tq_head);
1262   for (tqd = t->tq_head; NULL != tqd && room > 0; tqd = next)
1263   {
1264     LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, " sending queued data\n");
1265     next = tqd->next;
1266     room--;
1267     send_prebuilt_message ((struct GNUNET_MessageHeader *) &tqd[1],
1268                            tqd->t, NULL, GNUNET_YES,
1269                            NULL != tqd->tq ? tqd->tq->cont : NULL,
1270                            NULL != tqd->tq ? tqd->tq->cont_cls : NULL,
1271                            tqd->tq);
1272     unqueue_data (tqd);
1273   }
1274   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "GCT_send_queued_data end\n", GCP_2s (t->peer));
1275 }
1276
1277
1278 /**
1279  * Sends key exchange message on a tunnel, choosing the best connection.
1280  * Should not be called on loopback tunnels.
1281  *
1282  * @param t Tunnel on which this message is transmitted.
1283  * @param message Message to send. Function modifies it.
1284  */
1285 static void
1286 send_kx (struct CadetTunnel *t,
1287          const struct GNUNET_MessageHeader *message)
1288 {
1289   struct CadetConnection *c;
1290   struct GNUNET_CADET_KX *msg;
1291   size_t size = ntohs (message->size);
1292   char cbuf[sizeof (struct GNUNET_CADET_KX) + size];
1293   uint16_t type;
1294   int fwd;
1295
1296   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "GMT KX on Tunnel %s\n", GCT_2s (t));
1297
1298   /* Avoid loopback. */
1299   if (GCT_is_loopback (t))
1300   {
1301     LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "  loopback!\n");
1302     GNUNET_break (0);
1303     return;
1304   }
1305   type = ntohs (message->type);
1306
1307   /* Even if tunnel is being destroyed, send anyway.
1308    * Could be a response to a rekey initiated by remote peer,
1309    * who is trying to create a new channel!
1310    */
1311
1312   /* Must have a connection, or be looking for one. */
1313   if (NULL == t->connection_head)
1314   {
1315     if (CADET_TUNNEL_SEARCHING != t->cstate)
1316     {
1317       LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_ERROR, "\n\n\n");
1318       GNUNET_break (0);
1319       LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_ERROR, "no connection, sending %s\n", GC_m2s (type));
1320       GCT_debug (t, GNUNET_ERROR_TYPE_ERROR);
1321       GCP_debug (t->peer, GNUNET_ERROR_TYPE_ERROR);
1322       LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_ERROR, "\n\n\n");
1323     }
1324     return;
1325   }
1326
1327   msg = (struct GNUNET_CADET_KX *) cbuf;
1328   msg->header.type = htons (GNUNET_MESSAGE_TYPE_CADET_KX);
1329   msg->header.size = htons (sizeof (struct GNUNET_CADET_KX) + size);
1330   c = tunnel_get_connection (t);
1331   if (NULL == c)
1332   {
1333     if (GNUNET_SCHEDULER_NO_TASK == t->destroy_task
1334         && CADET_TUNNEL_READY == t->cstate)
1335     {
1336       GNUNET_break (0);
1337       GCT_debug (t, GNUNET_ERROR_TYPE_ERROR);
1338     }
1339     return;
1340   }
1341   switch (type)
1342   {
1343     case GNUNET_MESSAGE_TYPE_CADET_KX_EPHEMERAL:
1344     case GNUNET_MESSAGE_TYPE_CADET_KX_PONG:
1345       memcpy (&msg[1], message, size);
1346       break;
1347
1348     default:
1349       LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "unkown type %s\n",
1350            GC_m2s (type));
1351       GNUNET_break (0);
1352   }
1353
1354   fwd = GCC_is_origin (t->connection_head->c, GNUNET_YES);
1355   /* TODO save handle and cancel in case of a unneeded retransmission */
1356   GNUNET_assert (NULL == GCC_send_prebuilt_message (&msg->header, type, 0, c,
1357                                                     fwd, GNUNET_YES,
1358                                                     NULL, NULL));
1359 }
1360
1361
1362 /**
1363  * Send the ephemeral key on a tunnel.
1364  *
1365  * @param t Tunnel on which to send the key.
1366  */
1367 static void
1368 send_ephemeral (struct CadetTunnel *t)
1369 {
1370   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_INFO, "===> EPHM for %s\n", GCT_2s (t));
1371
1372   kx_msg.sender_status = htonl (t->estate);
1373   kx_msg.iv = GNUNET_CRYPTO_random_u32 (GNUNET_CRYPTO_QUALITY_NONCE, UINT32_MAX);
1374   kx_msg.nonce = t->kx_ctx->challenge;
1375   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "  send nonce c %u\n", kx_msg.nonce);
1376   t_encrypt (t, &kx_msg.nonce, &kx_msg.nonce,
1377              ping_encryption_size(), kx_msg.iv, GNUNET_YES);
1378   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "  send nonce e %u\n", kx_msg.nonce);
1379   send_kx (t, &kx_msg.header);
1380 }
1381
1382
1383 /**
1384  * Send a pong message on a tunnel.
1385  *d_
1386  * @param t Tunnel on which to send the pong.
1387  * @param challenge Value sent in the ping that we have to send back.
1388  */
1389 static void
1390 send_pong (struct CadetTunnel *t, uint32_t challenge)
1391 {
1392   struct GNUNET_CADET_KX_Pong msg;
1393
1394   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_INFO, "===> PONG for %s\n", GCT_2s (t));
1395   msg.header.size = htons (sizeof (msg));
1396   msg.header.type = htons (GNUNET_MESSAGE_TYPE_CADET_KX_PONG);
1397   msg.iv = GNUNET_CRYPTO_random_u32 (GNUNET_CRYPTO_QUALITY_NONCE, UINT32_MAX);
1398   msg.nonce = challenge;
1399   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "  sending %u\n", msg.nonce);
1400   t_encrypt (t, &msg.nonce, &msg.nonce,
1401              sizeof (msg.nonce), msg.iv, GNUNET_YES);
1402   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "  e sending %u\n", msg.nonce);
1403
1404   send_kx (t, &msg.header);
1405 }
1406
1407
1408 /**
1409  * Initiate a rekey with the remote peer.
1410  *
1411  * @param cls Closure (tunnel).
1412  * @param tc TaskContext.
1413  */
1414 static void
1415 rekey_tunnel (void *cls, const struct GNUNET_SCHEDULER_TaskContext *tc)
1416 {
1417   struct CadetTunnel *t = cls;
1418
1419   t->rekey_task = GNUNET_SCHEDULER_NO_TASK;
1420
1421   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_INFO, "Re-key Tunnel %s\n", GCT_2s (t));
1422   if (NULL != tc && 0 != (GNUNET_SCHEDULER_REASON_SHUTDOWN & tc->reason))
1423     return;
1424
1425   create_kx_ctx (t);
1426
1427   if (NULL == t->kx_ctx)
1428   {
1429     create_keys (t);
1430   }
1431   else
1432   {
1433     struct GNUNET_TIME_Relative duration;
1434
1435     duration = GNUNET_TIME_absolute_get_duration (t->kx_ctx->rekey_start_time);
1436     LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, " kx started %s ago\n",
1437          GNUNET_STRINGS_relative_time_to_string (duration, GNUNET_YES));
1438
1439     // FIXME make duration of old keys configurable
1440     if (duration.rel_value_us >= GNUNET_TIME_UNIT_MINUTES.rel_value_us)
1441     {
1442       LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, " deleting old keys\n");
1443       memset (&t->kx_ctx->d_key_old, 0, sizeof (t->kx_ctx->d_key_old));
1444       memset (&t->kx_ctx->e_key_old, 0, sizeof (t->kx_ctx->e_key_old));
1445     }
1446   }
1447
1448   send_ephemeral (t);
1449
1450   switch (t->estate)
1451   {
1452     case CADET_TUNNEL_KEY_UNINITIALIZED:
1453       GCT_change_estate (t, CADET_TUNNEL_KEY_SENT);
1454       break;
1455
1456     case CADET_TUNNEL_KEY_SENT:
1457       break;
1458
1459     case CADET_TUNNEL_KEY_OK:
1460       GCT_change_estate (t, CADET_TUNNEL_KEY_REKEY);
1461       break;
1462
1463     case CADET_TUNNEL_KEY_PING:
1464     case CADET_TUNNEL_KEY_REKEY:
1465       break;
1466
1467     default:
1468       LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "Unexpected state %u\n", t->estate);
1469   }
1470
1471   // FIXME exponential backoff
1472   struct GNUNET_TIME_Relative delay;
1473
1474   delay = GNUNET_TIME_relative_divide (rekey_period, 16);
1475   delay = GNUNET_TIME_relative_min (delay, REKEY_WAIT);
1476   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "  next call in %s\n",
1477        GNUNET_STRINGS_relative_time_to_string (delay, GNUNET_YES));
1478   t->rekey_task = GNUNET_SCHEDULER_add_delayed (delay, &rekey_tunnel, t);
1479 }
1480
1481
1482 /**
1483  * Our ephemeral key has changed, create new session key on all tunnels.
1484  *
1485  * Each tunnel will start the Key Exchange with a random delay between
1486  * 0 and number_of_tunnels*100 milliseconds, so there are 10 key exchanges
1487  * per second, on average.
1488  *
1489  * @param cls Closure (size of the hashmap).
1490  * @param key Current public key.
1491  * @param value Value in the hash map (tunnel).
1492  *
1493  * @return #GNUNET_YES, so we should continue to iterate,
1494  */
1495 static int
1496 rekey_iterator (void *cls,
1497                 const struct GNUNET_PeerIdentity *key,
1498                 void *value)
1499 {
1500   struct CadetTunnel *t = value;
1501   struct GNUNET_TIME_Relative delay;
1502   long n = (long) cls;
1503   uint32_t r;
1504
1505   if (GNUNET_SCHEDULER_NO_TASK != t->rekey_task)
1506     return GNUNET_YES;
1507
1508   if (GNUNET_YES == GCT_is_loopback (t))
1509     return GNUNET_YES;
1510
1511   r = GNUNET_CRYPTO_random_u32 (GNUNET_CRYPTO_QUALITY_WEAK, (uint32_t) n * 100);
1512   delay = GNUNET_TIME_relative_multiply (GNUNET_TIME_UNIT_MILLISECONDS, r);
1513   t->rekey_task = GNUNET_SCHEDULER_add_delayed (delay, &rekey_tunnel, t);
1514   if (NULL != t->kx_ctx)
1515     t->kx_ctx->challenge =
1516         GNUNET_CRYPTO_random_u32 (GNUNET_CRYPTO_QUALITY_NONCE, INT32_MAX);
1517
1518   return GNUNET_YES;
1519 }
1520
1521
1522 /**
1523  * Create a new ephemeral key and key message, schedule next rekeying.
1524  *
1525  * @param cls Closure (unused).
1526  * @param tc TaskContext.
1527  */
1528 static void
1529 rekey (void *cls, const struct GNUNET_SCHEDULER_TaskContext *tc)
1530 {
1531   struct GNUNET_TIME_Absolute time;
1532   long n;
1533
1534   rekey_task = GNUNET_SCHEDULER_NO_TASK;
1535
1536   if (0 != (GNUNET_SCHEDULER_REASON_SHUTDOWN & tc->reason))
1537     return;
1538
1539   GNUNET_free_non_null (my_ephemeral_key);
1540   my_ephemeral_key = GNUNET_CRYPTO_ecdhe_key_create ();
1541
1542   time = GNUNET_TIME_absolute_get ();
1543   kx_msg.creation_time = GNUNET_TIME_absolute_hton (time);
1544   time = GNUNET_TIME_absolute_add (time, rekey_period);
1545   time = GNUNET_TIME_absolute_add (time, GNUNET_TIME_UNIT_MINUTES);
1546   kx_msg.expiration_time = GNUNET_TIME_absolute_hton (time);
1547   GNUNET_CRYPTO_ecdhe_key_get_public (my_ephemeral_key, &kx_msg.ephemeral_key);
1548   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_INFO, "GLOBAL RE-KEY, NEW EPHM: %s\n",
1549        GNUNET_h2s ((struct GNUNET_HashCode *) &kx_msg.ephemeral_key));
1550
1551   GNUNET_assert (GNUNET_OK ==
1552                  GNUNET_CRYPTO_eddsa_sign (my_private_key,
1553                                            &kx_msg.purpose,
1554                                            &kx_msg.signature));
1555
1556   n = (long) GNUNET_CONTAINER_multipeermap_size (tunnels);
1557   GNUNET_CONTAINER_multipeermap_iterate (tunnels, &rekey_iterator, (void *) n);
1558
1559   rekey_task = GNUNET_SCHEDULER_add_delayed (rekey_period, &rekey, NULL);
1560 }
1561
1562
1563 /**
1564  * Called only on shutdown, destroy every tunnel.
1565  *
1566  * @param cls Closure (unused).
1567  * @param key Current public key.
1568  * @param value Value in the hash map (tunnel).
1569  *
1570  * @return #GNUNET_YES, so we should continue to iterate,
1571  */
1572 static int
1573 destroy_iterator (void *cls,
1574                 const struct GNUNET_PeerIdentity *key,
1575                 void *value)
1576 {
1577   struct CadetTunnel *t = value;
1578
1579   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "GCT_shutdown destroying tunnel at %p\n", t);
1580   GCT_destroy (t);
1581   return GNUNET_YES;
1582 }
1583
1584
1585 /**
1586  * Notify remote peer that we don't know a channel he is talking about,
1587  * probably CHANNEL_DESTROY was missed.
1588  *
1589  * @param t Tunnel on which to notify.
1590  * @param gid ID of the channel.
1591  */
1592 static void
1593 send_channel_destroy (struct CadetTunnel *t, unsigned int gid)
1594 {
1595   struct GNUNET_CADET_ChannelManage msg;
1596
1597   msg.header.type = htons (GNUNET_MESSAGE_TYPE_CADET_CHANNEL_DESTROY);
1598   msg.header.size = htons (sizeof (msg));
1599   msg.chid = htonl (gid);
1600
1601   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG,
1602        "WARNING destroying unknown channel %u on tunnel %s\n",
1603        gid, GCT_2s (t));
1604   send_prebuilt_message (&msg.header, t, NULL, GNUNET_YES, NULL, NULL, NULL);
1605 }
1606
1607
1608 /**
1609  * Demultiplex data per channel and call appropriate channel handler.
1610  *
1611  * @param t Tunnel on which the data came.
1612  * @param msg Data message.
1613  * @param fwd Is this message fwd? This only is meaningful in loopback channels.
1614  *            #GNUNET_YES if message is FWD on the respective channel (loopback)
1615  *            #GNUNET_NO if message is BCK on the respective channel (loopback)
1616  *            #GNUNET_SYSERR if message on a one-ended channel (remote)
1617  */
1618 static void
1619 handle_data (struct CadetTunnel *t,
1620              const struct GNUNET_CADET_Data *msg,
1621              int fwd)
1622 {
1623   struct CadetChannel *ch;
1624   size_t size;
1625
1626   /* Check size */
1627   size = ntohs (msg->header.size);
1628   if (size <
1629       sizeof (struct GNUNET_CADET_Data) +
1630       sizeof (struct GNUNET_MessageHeader))
1631   {
1632     GNUNET_break (0);
1633     return;
1634   }
1635   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, " payload of type %s\n",
1636               GC_m2s (ntohs (msg[1].header.type)));
1637
1638   /* Check channel */
1639   ch = GCT_get_channel (t, ntohl (msg->chid));
1640   if (NULL == ch)
1641   {
1642     GNUNET_STATISTICS_update (stats, "# data on unknown channel",
1643                               1, GNUNET_NO);
1644     LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "WARNING channel 0x%X unknown\n",
1645          ntohl (msg->chid));
1646     send_channel_destroy (t, ntohl (msg->chid));
1647     return;
1648   }
1649
1650   GCCH_handle_data (ch, msg, fwd);
1651 }
1652
1653
1654 /**
1655  * Demultiplex data ACKs per channel and update appropriate channel buffer info.
1656  *
1657  * @param t Tunnel on which the DATA ACK came.
1658  * @param msg DATA ACK message.
1659  * @param fwd Is this message fwd? This only is meaningful in loopback channels.
1660  *            #GNUNET_YES if message is FWD on the respective channel (loopback)
1661  *            #GNUNET_NO if message is BCK on the respective channel (loopback)
1662  *            #GNUNET_SYSERR if message on a one-ended channel (remote)
1663  */
1664 static void
1665 handle_data_ack (struct CadetTunnel *t,
1666                  const struct GNUNET_CADET_DataACK *msg,
1667                  int fwd)
1668 {
1669   struct CadetChannel *ch;
1670   size_t size;
1671
1672   /* Check size */
1673   size = ntohs (msg->header.size);
1674   if (size != sizeof (struct GNUNET_CADET_DataACK))
1675   {
1676     GNUNET_break (0);
1677     return;
1678   }
1679
1680   /* Check channel */
1681   ch = GCT_get_channel (t, ntohl (msg->chid));
1682   if (NULL == ch)
1683   {
1684     GNUNET_STATISTICS_update (stats, "# data ack on unknown channel",
1685                               1, GNUNET_NO);
1686     LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "WARNING channel %u unknown\n",
1687          ntohl (msg->chid));
1688     return;
1689   }
1690
1691   GCCH_handle_data_ack (ch, msg, fwd);
1692 }
1693
1694
1695 /**
1696  * Handle channel create.
1697  *
1698  * @param t Tunnel on which the data came.
1699  * @param msg Data message.
1700  */
1701 static void
1702 handle_ch_create (struct CadetTunnel *t,
1703                   const struct GNUNET_CADET_ChannelCreate *msg)
1704 {
1705   struct CadetChannel *ch;
1706   size_t size;
1707
1708   /* Check size */
1709   size = ntohs (msg->header.size);
1710   if (size != sizeof (struct GNUNET_CADET_ChannelCreate))
1711   {
1712     GNUNET_break (0);
1713     return;
1714   }
1715
1716   /* Check channel */
1717   ch = GCT_get_channel (t, ntohl (msg->chid));
1718   if (NULL != ch && ! GCT_is_loopback (t))
1719   {
1720     /* Probably a retransmission, safe to ignore */
1721     LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "   already exists...\n");
1722   }
1723   ch = GCCH_handle_create (t, msg);
1724   if (NULL != ch)
1725     GCT_add_channel (t, ch);
1726 }
1727
1728
1729
1730 /**
1731  * Handle channel NACK: check correctness and call channel handler for NACKs.
1732  *
1733  * @param t Tunnel on which the NACK came.
1734  * @param msg NACK message.
1735  */
1736 static void
1737 handle_ch_nack (struct CadetTunnel *t,
1738                 const struct GNUNET_CADET_ChannelManage *msg)
1739 {
1740   struct CadetChannel *ch;
1741   size_t size;
1742
1743   /* Check size */
1744   size = ntohs (msg->header.size);
1745   if (size != sizeof (struct GNUNET_CADET_ChannelManage))
1746   {
1747     GNUNET_break (0);
1748     return;
1749   }
1750
1751   /* Check channel */
1752   ch = GCT_get_channel (t, ntohl (msg->chid));
1753   if (NULL == ch)
1754   {
1755     GNUNET_STATISTICS_update (stats, "# channel NACK on unknown channel",
1756                               1, GNUNET_NO);
1757     LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "WARNING channel %u unknown\n",
1758          ntohl (msg->chid));
1759     return;
1760   }
1761
1762   GCCH_handle_nack (ch);
1763 }
1764
1765
1766 /**
1767  * Handle a CHANNEL ACK (SYNACK/ACK).
1768  *
1769  * @param t Tunnel on which the CHANNEL ACK came.
1770  * @param msg CHANNEL ACK message.
1771  * @param fwd Is this message fwd? This only is meaningful in loopback channels.
1772  *            #GNUNET_YES if message is FWD on the respective channel (loopback)
1773  *            #GNUNET_NO if message is BCK on the respective channel (loopback)
1774  *            #GNUNET_SYSERR if message on a one-ended channel (remote)
1775  */
1776 static void
1777 handle_ch_ack (struct CadetTunnel *t,
1778                const struct GNUNET_CADET_ChannelManage *msg,
1779                int fwd)
1780 {
1781   struct CadetChannel *ch;
1782   size_t size;
1783
1784   /* Check size */
1785   size = ntohs (msg->header.size);
1786   if (size != sizeof (struct GNUNET_CADET_ChannelManage))
1787   {
1788     GNUNET_break (0);
1789     return;
1790   }
1791
1792   /* Check channel */
1793   ch = GCT_get_channel (t, ntohl (msg->chid));
1794   if (NULL == ch)
1795   {
1796     GNUNET_STATISTICS_update (stats, "# channel ack on unknown channel",
1797                               1, GNUNET_NO);
1798     LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "WARNING channel %u unknown\n",
1799          ntohl (msg->chid));
1800     return;
1801   }
1802
1803   GCCH_handle_ack (ch, msg, fwd);
1804 }
1805
1806
1807 /**
1808  * Handle a channel destruction message.
1809  *
1810  * @param t Tunnel on which the message came.
1811  * @param msg Channel destroy message.
1812  * @param fwd Is this message fwd? This only is meaningful in loopback channels.
1813  *            #GNUNET_YES if message is FWD on the respective channel (loopback)
1814  *            #GNUNET_NO if message is BCK on the respective channel (loopback)
1815  *            #GNUNET_SYSERR if message on a one-ended channel (remote)
1816  */
1817 static void
1818 handle_ch_destroy (struct CadetTunnel *t,
1819                    const struct GNUNET_CADET_ChannelManage *msg,
1820                    int fwd)
1821 {
1822   struct CadetChannel *ch;
1823   size_t size;
1824
1825   /* Check size */
1826   size = ntohs (msg->header.size);
1827   if (size != sizeof (struct GNUNET_CADET_ChannelManage))
1828   {
1829     GNUNET_break (0);
1830     return;
1831   }
1832
1833   /* Check channel */
1834   ch = GCT_get_channel (t, ntohl (msg->chid));
1835   if (NULL == ch)
1836   {
1837     /* Probably a retransmission, safe to ignore */
1838     return;
1839   }
1840
1841   GCCH_handle_destroy (ch, msg, fwd);
1842 }
1843
1844
1845 /**
1846  * The peer's ephemeral key has changed: update the symmetrical keys.
1847  *
1848  * @param t Tunnel this message came on.
1849  * @param msg Key eXchange message.
1850  */
1851 static void
1852 handle_ephemeral (struct CadetTunnel *t,
1853                   const struct GNUNET_CADET_KX_Ephemeral *msg)
1854 {
1855   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_INFO, "<=== EPHM for %s\n", GCT_2s (t));
1856
1857   if (GNUNET_OK != check_ephemeral (t, msg))
1858   {
1859     GNUNET_break_op (0);
1860     return;
1861   }
1862
1863   /**
1864    * If the key is different from what we know, derive the new E/D keys.
1865    * Else destroy the rekey ctx (duplicate EPHM after successful KX).
1866    */
1867   if (0 != memcmp (&t->peers_ephemeral_key, &msg->ephemeral_key,
1868                    sizeof (msg->ephemeral_key)))
1869   {
1870     #if DUMP_KEYS_TO_STDERR
1871     LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_INFO, "OLD: %s\n",
1872          GNUNET_h2s ((struct GNUNET_HashCode *) &t->peers_ephemeral_key));
1873     LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_INFO, "NEW: %s\n",
1874          GNUNET_h2s ((struct GNUNET_HashCode *) &msg->ephemeral_key));
1875     #endif
1876     t->peers_ephemeral_key = msg->ephemeral_key;
1877     create_kx_ctx (t);
1878     create_keys (t);
1879     if (CADET_TUNNEL_KEY_OK == t->estate)
1880     {
1881       GCT_change_estate (t, CADET_TUNNEL_KEY_REKEY);
1882     }
1883     if (GNUNET_SCHEDULER_NO_TASK != t->rekey_task)
1884       GNUNET_SCHEDULER_cancel (t->rekey_task);
1885     t->rekey_task = GNUNET_SCHEDULER_add_now (rekey_tunnel, t);
1886   }
1887   if (CADET_TUNNEL_KEY_SENT == t->estate)
1888   {
1889     LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "  our key was sent, sending challenge\n");
1890     send_ephemeral (t);
1891     GCT_change_estate (t, CADET_TUNNEL_KEY_PING);
1892   }
1893
1894   if (CADET_TUNNEL_KEY_UNINITIALIZED != ntohl(msg->sender_status))
1895   {
1896     uint32_t nonce;
1897
1898     LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "  recv nonce e %u\n", msg->nonce);
1899     t_decrypt (t, &nonce, &msg->nonce, ping_encryption_size (), msg->iv);
1900     LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "  recv nonce c %u\n", nonce);
1901     send_pong (t, nonce);
1902   }
1903 }
1904
1905
1906 /**
1907  * Peer has answer to our challenge.
1908  * If answer is successful, consider the key exchange finished and clean
1909  * up all related state.
1910  *
1911  * @param t Tunnel this message came on.
1912  * @param msg Key eXchange Pong message.
1913  */
1914 static void
1915 handle_pong (struct CadetTunnel *t,
1916              const struct GNUNET_CADET_KX_Pong *msg)
1917 {
1918   uint32_t challenge;
1919
1920   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_INFO, "<=== PONG for %s\n", GCT_2s (t));
1921   if (GNUNET_SCHEDULER_NO_TASK == t->rekey_task)
1922   {
1923     GNUNET_STATISTICS_update (stats, "# duplicate PONG messages", 1, GNUNET_NO);
1924     return;
1925   }
1926   t_decrypt (t, &challenge, &msg->nonce, sizeof (uint32_t), msg->iv);
1927
1928   if (challenge != t->kx_ctx->challenge)
1929   {
1930     LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_WARNING, "Wrong PONG challenge on %s\n", GCT_2s (t));
1931     LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "PONG: %u (e: %u). Expected: %u.\n",
1932          challenge, msg->nonce, t->kx_ctx->challenge);
1933     send_ephemeral (t);
1934     return;
1935   }
1936   GNUNET_SCHEDULER_cancel (t->rekey_task);
1937   t->rekey_task = GNUNET_SCHEDULER_NO_TASK;
1938
1939   /* Don't free the old keys right away, but after a delay.
1940    * Rationale: the KX could have happened over a very fast connection,
1941    * with payload traffic still signed with the old key stuck in a slower
1942    * connection.
1943    * Don't keep the keys longer than 1/4 the rekey period, and no longer than
1944    * one minute.
1945    */
1946   destroy_kx_ctx (t);
1947   GCT_change_estate (t, CADET_TUNNEL_KEY_OK);
1948 }
1949
1950
1951 /**
1952  * Demultiplex by message type and call appropriate handler for a message
1953  * towards a channel of a local tunnel.
1954  *
1955  * @param t Tunnel this message came on.
1956  * @param msgh Message header.
1957  * @param fwd Is this message fwd? This only is meaningful in loopback channels.
1958  *            #GNUNET_YES if message is FWD on the respective channel (loopback)
1959  *            #GNUNET_NO if message is BCK on the respective channel (loopback)
1960  *            #GNUNET_SYSERR if message on a one-ended channel (remote)
1961  */
1962 static void
1963 handle_decrypted (struct CadetTunnel *t,
1964                   const struct GNUNET_MessageHeader *msgh,
1965                   int fwd)
1966 {
1967   uint16_t type;
1968
1969   type = ntohs (msgh->type);
1970   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_INFO, "<=== %s on %s\n", GC_m2s (type), GCT_2s (t));
1971
1972   switch (type)
1973   {
1974     case GNUNET_MESSAGE_TYPE_CADET_KEEPALIVE:
1975       /* Do nothing, connection aleady got updated. */
1976       GNUNET_STATISTICS_update (stats, "# keepalives received", 1, GNUNET_NO);
1977       break;
1978
1979     case GNUNET_MESSAGE_TYPE_CADET_DATA:
1980       /* Don't send hop ACK, wait for client to ACK */
1981       handle_data (t, (struct GNUNET_CADET_Data *) msgh, fwd);
1982       break;
1983
1984     case GNUNET_MESSAGE_TYPE_CADET_DATA_ACK:
1985       handle_data_ack (t, (struct GNUNET_CADET_DataACK *) msgh, fwd);
1986       break;
1987
1988     case GNUNET_MESSAGE_TYPE_CADET_CHANNEL_CREATE:
1989       handle_ch_create (t,
1990                         (struct GNUNET_CADET_ChannelCreate *) msgh);
1991       break;
1992
1993     case GNUNET_MESSAGE_TYPE_CADET_CHANNEL_NACK:
1994       handle_ch_nack (t,
1995                       (struct GNUNET_CADET_ChannelManage *) msgh);
1996       break;
1997
1998     case GNUNET_MESSAGE_TYPE_CADET_CHANNEL_ACK:
1999       handle_ch_ack (t,
2000                      (struct GNUNET_CADET_ChannelManage *) msgh,
2001                      fwd);
2002       break;
2003
2004     case GNUNET_MESSAGE_TYPE_CADET_CHANNEL_DESTROY:
2005       handle_ch_destroy (t,
2006                          (struct GNUNET_CADET_ChannelManage *) msgh,
2007                          fwd);
2008       break;
2009
2010     default:
2011       GNUNET_break_op (0);
2012       LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_WARNING,
2013            "end-to-end message not known (%u)\n",
2014            ntohs (msgh->type));
2015       GCT_debug (t, GNUNET_ERROR_TYPE_WARNING);
2016   }
2017 }
2018
2019 /******************************************************************************/
2020 /********************************    API    ***********************************/
2021 /******************************************************************************/
2022
2023 /**
2024  * Decrypt and demultiplex by message type. Call appropriate handler
2025  * for every message.
2026  *
2027  * @param t Tunnel this message came on.
2028  * @param msg Encrypted message.
2029  */
2030 void
2031 GCT_handle_encrypted (struct CadetTunnel *t,
2032                       const struct GNUNET_CADET_Encrypted *msg)
2033 {
2034   size_t size = ntohs (msg->header.size);
2035   size_t payload_size = size - sizeof (struct GNUNET_CADET_Encrypted);
2036   int decrypted_size;
2037   char cbuf [payload_size];
2038   struct GNUNET_MessageHeader *msgh;
2039   unsigned int off;
2040
2041   decrypted_size = t_decrypt_and_validate (t, cbuf, &msg[1], payload_size,
2042                                            msg->iv, &msg->hmac);
2043
2044   if (-1 == decrypted_size)
2045   {
2046     GNUNET_break_op (0);
2047     return;
2048   }
2049
2050   off = 0;
2051   while (off < decrypted_size)
2052   {
2053     uint16_t msize;
2054
2055     msgh = (struct GNUNET_MessageHeader *) &cbuf[off];
2056     msize = ntohs (msgh->size);
2057     if (msize < sizeof (struct GNUNET_MessageHeader))
2058     {
2059       GNUNET_break_op (0);
2060       return;
2061     }
2062     handle_decrypted (t, msgh, GNUNET_SYSERR);
2063     off += msize;
2064   }
2065 }
2066
2067
2068 /**
2069  * Demultiplex an encapsulated KX message by message type.
2070  *
2071  * @param t Tunnel on which the message came.
2072  * @param message Payload of KX message.
2073  */
2074 void
2075 GCT_handle_kx (struct CadetTunnel *t,
2076                const struct GNUNET_MessageHeader *message)
2077 {
2078   uint16_t type;
2079
2080   type = ntohs (message->type);
2081   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "kx message received\n", type);
2082   switch (type)
2083   {
2084     case GNUNET_MESSAGE_TYPE_CADET_KX_EPHEMERAL:
2085       handle_ephemeral (t, (struct GNUNET_CADET_KX_Ephemeral *) message);
2086       break;
2087
2088     case GNUNET_MESSAGE_TYPE_CADET_KX_PONG:
2089       handle_pong (t, (struct GNUNET_CADET_KX_Pong *) message);
2090       break;
2091
2092     default:
2093       GNUNET_break_op (0);
2094       LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "kx message not known (%u)\n", type);
2095   }
2096 }
2097
2098
2099 /**
2100  * Initialize the tunnel subsystem.
2101  *
2102  * @param c Configuration handle.
2103  * @param key ECC private key, to derive all other keys and do crypto.
2104  */
2105 void
2106 GCT_init (const struct GNUNET_CONFIGURATION_Handle *c,
2107           const struct GNUNET_CRYPTO_EddsaPrivateKey *key)
2108 {
2109   int expected_overhead;
2110
2111   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "init\n");
2112
2113   expected_overhead =
2114     sizeof (struct GNUNET_CADET_Encrypted) + sizeof (struct GNUNET_CADET_Data);
2115   GNUNET_assert (GNUNET_CONSTANTS_CADET_P2P_OVERHEAD == expected_overhead);
2116
2117   if (GNUNET_OK !=
2118       GNUNET_CONFIGURATION_get_value_number (c, "CADET", "DEFAULT_TTL",
2119                                              &default_ttl))
2120   {
2121     GNUNET_log_config_invalid (GNUNET_ERROR_TYPE_WARNING,
2122                                "CADET", "DEFAULT_TTL", "USING DEFAULT");
2123     default_ttl = 64;
2124   }
2125   if (GNUNET_OK !=
2126       GNUNET_CONFIGURATION_get_value_time (c, "CADET", "REKEY_PERIOD",
2127                                            &rekey_period))
2128   {
2129     rekey_period = GNUNET_TIME_UNIT_DAYS;
2130   }
2131
2132   my_private_key = key;
2133   kx_msg.header.size = htons (sizeof (kx_msg));
2134   kx_msg.header.type = htons (GNUNET_MESSAGE_TYPE_CADET_KX_EPHEMERAL);
2135   kx_msg.purpose.purpose = htonl (GNUNET_SIGNATURE_PURPOSE_CADET_KX);
2136   kx_msg.purpose.size = htonl (ephemeral_purpose_size ());
2137   kx_msg.origin_identity = my_full_id;
2138   rekey_task = GNUNET_SCHEDULER_add_now (&rekey, NULL);
2139
2140   tunnels = GNUNET_CONTAINER_multipeermap_create (128, GNUNET_YES);
2141 }
2142
2143
2144 /**
2145  * Shut down the tunnel subsystem.
2146  */
2147 void
2148 GCT_shutdown (void)
2149 {
2150   if (GNUNET_SCHEDULER_NO_TASK != rekey_task)
2151   {
2152     GNUNET_SCHEDULER_cancel (rekey_task);
2153     rekey_task = GNUNET_SCHEDULER_NO_TASK;
2154   }
2155   GNUNET_CONTAINER_multipeermap_iterate (tunnels, &destroy_iterator, NULL);
2156   GNUNET_CONTAINER_multipeermap_destroy (tunnels);
2157 }
2158
2159
2160 /**
2161  * Create a tunnel.
2162  *
2163  * @param destination Peer this tunnel is towards.
2164  */
2165 struct CadetTunnel *
2166 GCT_new (struct CadetPeer *destination)
2167 {
2168   struct CadetTunnel *t;
2169
2170   t = GNUNET_new (struct CadetTunnel);
2171   t->next_chid = 0;
2172   t->peer = destination;
2173
2174   if (GNUNET_OK !=
2175       GNUNET_CONTAINER_multipeermap_put (tunnels, GCP_get_id (destination), t,
2176                                          GNUNET_CONTAINER_MULTIHASHMAPOPTION_UNIQUE_FAST))
2177   {
2178     GNUNET_break (0);
2179     GNUNET_free (t);
2180     return NULL;
2181   }
2182   return t;
2183 }
2184
2185
2186 /**
2187  * Change the tunnel's connection state.
2188  *
2189  * @param t Tunnel whose connection state to change.
2190  * @param cstate New connection state.
2191  */
2192 void
2193 GCT_change_cstate (struct CadetTunnel* t, enum CadetTunnelCState cstate)
2194 {
2195   if (NULL == t)
2196     return;
2197   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "Tunnel %s cstate %s => %s\n",
2198        GCP_2s (t->peer), cstate2s (t->cstate), cstate2s (cstate));
2199   if (myid != GCP_get_short_id (t->peer) &&
2200       CADET_TUNNEL_READY != t->cstate &&
2201       CADET_TUNNEL_READY == cstate)
2202   {
2203     t->cstate = cstate;
2204     if (CADET_TUNNEL_KEY_OK == t->estate)
2205     {
2206       LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "  cstate triggered send queued data\n");
2207       send_queued_data (t);
2208     }
2209     else if (CADET_TUNNEL_KEY_UNINITIALIZED == t->estate)
2210     {
2211       LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "  cstate triggered rekey\n");
2212       if (GNUNET_SCHEDULER_NO_TASK != t->rekey_task)
2213         GNUNET_SCHEDULER_cancel (t->rekey_task);
2214       rekey_tunnel (t, NULL);
2215     }
2216   }
2217   t->cstate = cstate;
2218
2219   if (CADET_TUNNEL_READY == cstate
2220       && CONNECTIONS_PER_TUNNEL <= GCT_count_connections (t))
2221   {
2222     LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "  cstate triggered stop dht\n");
2223     GCP_stop_search (t->peer);
2224   }
2225 }
2226
2227
2228 /**
2229  * Change the tunnel encryption state.
2230  *
2231  * @param t Tunnel whose encryption state to change, or NULL.
2232  * @param state New encryption state.
2233  */
2234 void
2235 GCT_change_estate (struct CadetTunnel* t, enum CadetTunnelEState state)
2236 {
2237   enum CadetTunnelEState old;
2238
2239   if (NULL == t)
2240     return;
2241
2242   old = t->estate;
2243   t->estate = state;
2244   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "Tunnel %s estate was %s\n",
2245        GCP_2s (t->peer), estate2s (old));
2246   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "Tunnel %s estate is now %s\n",
2247        GCP_2s (t->peer), estate2s (t->estate));
2248
2249   /* Send queued data if enc state changes to OK */
2250   if (myid != GCP_get_short_id (t->peer) &&
2251       CADET_TUNNEL_KEY_OK != old && CADET_TUNNEL_KEY_OK == t->estate)
2252   {
2253     send_queued_data (t);
2254   }
2255 }
2256
2257
2258 /**
2259  * @brief Check if tunnel has too many connections, and remove one if necessary.
2260  *
2261  * Currently this means the newest connection, unless it is a direct one.
2262  * Implemented as a task to avoid freeing a connection that is in the middle
2263  * of being created/processed.
2264  *
2265  * @param cls Closure (Tunnel to check).
2266  * @param tc Task context.
2267  */
2268 static void
2269 trim_connections (void *cls, const struct GNUNET_SCHEDULER_TaskContext *tc)
2270 {
2271   struct CadetTunnel *t = cls;
2272
2273   t->trim_connections_task = GNUNET_SCHEDULER_NO_TASK;
2274
2275   if (0 != (tc->reason & GNUNET_SCHEDULER_REASON_SHUTDOWN))
2276     return;
2277
2278   if (GCT_count_connections (t) > 2 * CONNECTIONS_PER_TUNNEL)
2279   {
2280     struct CadetTConnection *iter;
2281     struct CadetTConnection *c;
2282
2283     for (c = iter = t->connection_head; NULL != iter; iter = iter->next)
2284     {
2285       if ((iter->created.abs_value_us > c->created.abs_value_us)
2286           && GNUNET_NO == GCC_is_direct (iter->c))
2287       {
2288         c = iter;
2289       }
2290     }
2291     if (NULL != c)
2292     {
2293       LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "Too many connections on tunnel %s\n",
2294            GCT_2s (t));
2295       LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "Destroying connection %s\n",
2296            GCC_2s (c->c));
2297       GCC_destroy (c->c);
2298     }
2299     else
2300     {
2301       GNUNET_break (0);
2302     }
2303   }
2304 }
2305
2306
2307 /**
2308  * Add a connection to a tunnel.
2309  *
2310  * @param t Tunnel.
2311  * @param c Connection.
2312  */
2313 void
2314 GCT_add_connection (struct CadetTunnel *t, struct CadetConnection *c)
2315 {
2316   struct CadetTConnection *aux;
2317
2318   GNUNET_assert (NULL != c);
2319
2320   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "add connection %s\n", GCC_2s (c));
2321   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, " to tunnel %s\n", GCT_2s (t));
2322   for (aux = t->connection_head; aux != NULL; aux = aux->next)
2323     if (aux->c == c)
2324       return;
2325
2326   aux = GNUNET_new (struct CadetTConnection);
2327   aux->c = c;
2328   aux->created = GNUNET_TIME_absolute_get ();
2329
2330   GNUNET_CONTAINER_DLL_insert (t->connection_head, t->connection_tail, aux);
2331
2332   if (CADET_TUNNEL_SEARCHING == t->cstate)
2333     GCT_change_estate (t, CADET_TUNNEL_WAITING);
2334
2335   if (GNUNET_SCHEDULER_NO_TASK != t->trim_connections_task)
2336     t->trim_connections_task = GNUNET_SCHEDULER_add_now (&trim_connections, t);
2337 }
2338
2339
2340 /**
2341  * Remove a connection from a tunnel.
2342  *
2343  * @param t Tunnel.
2344  * @param c Connection.
2345  */
2346 void
2347 GCT_remove_connection (struct CadetTunnel *t,
2348                        struct CadetConnection *c)
2349 {
2350   struct CadetTConnection *aux;
2351   struct CadetTConnection *next;
2352   unsigned int conns;
2353
2354   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "Removing connection %s from tunnel %s\n",
2355        GCC_2s (c), GCT_2s (t));
2356   for (aux = t->connection_head; aux != NULL; aux = next)
2357   {
2358     next = aux->next;
2359     if (aux->c == c)
2360     {
2361       GNUNET_CONTAINER_DLL_remove (t->connection_head, t->connection_tail, aux);
2362       GNUNET_free (aux);
2363     }
2364   }
2365
2366   conns = GCT_count_connections (t);
2367   if (0 == conns
2368       && GNUNET_SCHEDULER_NO_TASK == t->destroy_task
2369       && CADET_TUNNEL_SHUTDOWN != t->cstate
2370       && GNUNET_NO == shutting_down)
2371   {
2372     if (0 == GCT_count_any_connections (t))
2373       GCT_change_cstate (t, CADET_TUNNEL_SEARCHING);
2374     else
2375       GCT_change_cstate (t, CADET_TUNNEL_WAITING);
2376   }
2377
2378   /* Start new connections if needed */
2379   if (CONNECTIONS_PER_TUNNEL > conns
2380       && GNUNET_SCHEDULER_NO_TASK == t->destroy_task
2381       && CADET_TUNNEL_SHUTDOWN != t->cstate
2382       && GNUNET_NO == shutting_down)
2383   {
2384     LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "  too few connections, getting new ones\n");
2385     GCP_connect (t->peer); /* Will change cstate to WAITING when possible */
2386     return;
2387   }
2388
2389   /* If not marked as ready, no change is needed */
2390   if (CADET_TUNNEL_READY != t->cstate)
2391     return;
2392
2393   /* Check if any connection is ready to maintain cstate */
2394   for (aux = t->connection_head; aux != NULL; aux = aux->next)
2395     if (CADET_CONNECTION_READY == GCC_get_state (aux->c))
2396       return;
2397 }
2398
2399
2400 /**
2401  * Add a channel to a tunnel.
2402  *
2403  * @param t Tunnel.
2404  * @param ch Channel.
2405  */
2406 void
2407 GCT_add_channel (struct CadetTunnel *t, struct CadetChannel *ch)
2408 {
2409   struct CadetTChannel *aux;
2410
2411   GNUNET_assert (NULL != ch);
2412
2413   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "Adding channel %p to tunnel %p\n", ch, t);
2414
2415   for (aux = t->channel_head; aux != NULL; aux = aux->next)
2416   {
2417     LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "  already there %p\n", aux->ch);
2418     if (aux->ch == ch)
2419       return;
2420   }
2421
2422   aux = GNUNET_new (struct CadetTChannel);
2423   aux->ch = ch;
2424   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, " adding %p to %p\n", aux, t->channel_head);
2425   GNUNET_CONTAINER_DLL_insert_tail (t->channel_head, t->channel_tail, aux);
2426
2427   if (GNUNET_SCHEDULER_NO_TASK != t->destroy_task)
2428   {
2429     GNUNET_SCHEDULER_cancel (t->destroy_task);
2430     t->destroy_task = GNUNET_SCHEDULER_NO_TASK;
2431     LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, " undo destroy!\n");
2432   }
2433 }
2434
2435
2436 /**
2437  * Remove a channel from a tunnel.
2438  *
2439  * @param t Tunnel.
2440  * @param ch Channel.
2441  */
2442 void
2443 GCT_remove_channel (struct CadetTunnel *t, struct CadetChannel *ch)
2444 {
2445   struct CadetTChannel *aux;
2446
2447   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "Removing channel %p from tunnel %p\n", ch, t);
2448   for (aux = t->channel_head; aux != NULL; aux = aux->next)
2449   {
2450     if (aux->ch == ch)
2451     {
2452       LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, " found! %s\n", GCCH_2s (ch));
2453       GNUNET_CONTAINER_DLL_remove (t->channel_head, t->channel_tail, aux);
2454       GNUNET_free (aux);
2455       return;
2456     }
2457   }
2458 }
2459
2460
2461 /**
2462  * Search for a channel by global ID.
2463  *
2464  * @param t Tunnel containing the channel.
2465  * @param chid Public channel number.
2466  *
2467  * @return channel handler, NULL if doesn't exist
2468  */
2469 struct CadetChannel *
2470 GCT_get_channel (struct CadetTunnel *t, CADET_ChannelNumber chid)
2471 {
2472   struct CadetTChannel *iter;
2473
2474   if (NULL == t)
2475     return NULL;
2476
2477   for (iter = t->channel_head; NULL != iter; iter = iter->next)
2478   {
2479     if (GCCH_get_id (iter->ch) == chid)
2480       break;
2481   }
2482
2483   return NULL == iter ? NULL : iter->ch;
2484 }
2485
2486
2487 /**
2488  * @brief Destroy a tunnel and free all resources.
2489  *
2490  * Should only be called a while after the tunnel has been marked as destroyed,
2491  * in case there is a new channel added to the same peer shortly after marking
2492  * the tunnel. This way we avoid a new public key handshake.
2493  *
2494  * @param cls Closure (tunnel to destroy).
2495  * @param tc Task context.
2496  */
2497 static void
2498 delayed_destroy (void *cls, const struct GNUNET_SCHEDULER_TaskContext *tc)
2499 {
2500   struct CadetTunnel *t = cls;
2501   struct CadetTConnection *iter;
2502
2503   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "delayed destroying tunnel %p\n", t);
2504   if (0 != (GNUNET_SCHEDULER_REASON_SHUTDOWN & tc->reason))
2505   {
2506     LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_WARNING,
2507          "Not destroying tunnel, due to shutdown. "
2508          "Tunnel at %p should have been freed by GCT_shutdown\n", t);
2509     return;
2510   }
2511   t->destroy_task = GNUNET_SCHEDULER_NO_TASK;
2512   t->cstate = CADET_TUNNEL_SHUTDOWN;
2513
2514   for (iter = t->connection_head; NULL != iter; iter = iter->next)
2515   {
2516     GCC_send_destroy (iter->c);
2517   }
2518   GCT_destroy (t);
2519 }
2520
2521
2522 /**
2523  * Tunnel is empty: destroy it.
2524  *
2525  * Notifies all connections about the destruction.
2526  *
2527  * @param t Tunnel to destroy.
2528  */
2529 void
2530 GCT_destroy_empty (struct CadetTunnel *t)
2531 {
2532   if (GNUNET_YES == shutting_down)
2533     return; /* Will be destroyed immediately anyway */
2534
2535   if (GNUNET_SCHEDULER_NO_TASK != t->destroy_task)
2536   {
2537     LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_WARNING,
2538          "Tunnel %s is already scheduled for destruction. Tunnel debug dump:\n",
2539          GCT_2s (t));
2540     GCT_debug (t, GNUNET_ERROR_TYPE_WARNING);
2541     GNUNET_break (0);
2542     /* should never happen, tunnel can only become empty once, and the
2543      * task identifier should be NO_TASK (cleaned when the tunnel was created
2544      * or became un-empty)
2545      */
2546     return;
2547   }
2548
2549   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "Tunnel %s empty: destroying scheduled\n",
2550        GCT_2s (t));
2551
2552   // FIXME make delay a config option
2553   t->destroy_task = GNUNET_SCHEDULER_add_delayed (GNUNET_TIME_UNIT_MINUTES,
2554                                                   &delayed_destroy, t);
2555   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "Scheduled destroy of %p as %llX\n",
2556        t, t->destroy_task);
2557 }
2558
2559
2560 /**
2561  * Destroy tunnel if empty (no more channels).
2562  *
2563  * @param t Tunnel to destroy if empty.
2564  */
2565 void
2566 GCT_destroy_if_empty (struct CadetTunnel *t)
2567 {
2568   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "Tunnel %s destroy if empty\n", GCT_2s (t));
2569   if (1 < GCT_count_channels (t))
2570     return;
2571
2572   GCT_destroy_empty (t);
2573 }
2574
2575
2576 /**
2577  * Destroy the tunnel.
2578  *
2579  * This function does not generate any warning traffic to clients or peers.
2580  *
2581  * Tasks:
2582  * Cancel messages belonging to this tunnel queued to neighbors.
2583  * Free any allocated resources linked to the tunnel.
2584  *
2585  * @param t The tunnel to destroy.
2586  */
2587 void
2588 GCT_destroy (struct CadetTunnel *t)
2589 {
2590   struct CadetTConnection *iter_c;
2591   struct CadetTConnection *next_c;
2592   struct CadetTChannel *iter_ch;
2593   struct CadetTChannel *next_ch;
2594
2595   if (NULL == t)
2596     return;
2597
2598   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "destroying tunnel %s\n", GCP_2s (t->peer));
2599
2600   GNUNET_break (GNUNET_YES ==
2601                 GNUNET_CONTAINER_multipeermap_remove (tunnels,
2602                                                       GCP_get_id (t->peer), t));
2603
2604   for (iter_c = t->connection_head; NULL != iter_c; iter_c = next_c)
2605   {
2606     next_c = iter_c->next;
2607     GCC_destroy (iter_c->c);
2608   }
2609   for (iter_ch = t->channel_head; NULL != iter_ch; iter_ch = next_ch)
2610   {
2611     next_ch = iter_ch->next;
2612     GCCH_destroy (iter_ch->ch);
2613     /* Should only happen on shutdown, but it's ok. */
2614   }
2615
2616   if (GNUNET_SCHEDULER_NO_TASK != t->destroy_task)
2617   {
2618     LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "cancelling dest: %llX\n", t->destroy_task);
2619     GNUNET_SCHEDULER_cancel (t->destroy_task);
2620     t->destroy_task = GNUNET_SCHEDULER_NO_TASK;
2621   }
2622
2623   if (GNUNET_SCHEDULER_NO_TASK != t->trim_connections_task)
2624   {
2625     LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "cancelling trim: %llX\n",
2626          t->trim_connections_task);
2627     GNUNET_SCHEDULER_cancel (t->trim_connections_task);
2628     t->trim_connections_task = GNUNET_SCHEDULER_NO_TASK;
2629   }
2630
2631   GNUNET_STATISTICS_update (stats, "# tunnels", -1, GNUNET_NO);
2632   GCP_set_tunnel (t->peer, NULL);
2633
2634   if (GNUNET_SCHEDULER_NO_TASK != t->rekey_task)
2635   {
2636     GNUNET_SCHEDULER_cancel (t->rekey_task);
2637     t->rekey_task = GNUNET_SCHEDULER_NO_TASK;
2638   }
2639   if (NULL != t->kx_ctx)
2640   {
2641     if (GNUNET_SCHEDULER_NO_TASK != t->kx_ctx->finish_task)
2642       GNUNET_SCHEDULER_cancel (t->kx_ctx->finish_task);
2643     GNUNET_free (t->kx_ctx);
2644   }
2645   GNUNET_free (t);
2646 }
2647
2648
2649 /**
2650  * @brief Use the given path for the tunnel.
2651  * Update the next and prev hops (and RCs).
2652  * (Re)start the path refresh in case the tunnel is locally owned.
2653  *
2654  * @param t Tunnel to update.
2655  * @param p Path to use.
2656  *
2657  * @return Connection created.
2658  */
2659 struct CadetConnection *
2660 GCT_use_path (struct CadetTunnel *t, struct CadetPeerPath *p)
2661 {
2662   struct CadetConnection *c;
2663   struct GNUNET_CADET_Hash cid;
2664   unsigned int own_pos;
2665
2666   if (NULL == t || NULL == p)
2667   {
2668     GNUNET_break (0);
2669     return NULL;
2670   }
2671
2672   if (CADET_TUNNEL_SHUTDOWN == t->cstate)
2673   {
2674     GNUNET_break (0);
2675     return NULL;
2676   }
2677
2678   for (own_pos = 0; own_pos < p->length; own_pos++)
2679   {
2680     if (p->peers[own_pos] == myid)
2681       break;
2682   }
2683   if (own_pos >= p->length)
2684   {
2685     GNUNET_break_op (0);
2686     return NULL;
2687   }
2688
2689   GNUNET_CRYPTO_random_block (GNUNET_CRYPTO_QUALITY_NONCE, &cid, sizeof (cid));
2690   c = GCC_new (&cid, t, p, own_pos);
2691   if (NULL == c)
2692   {
2693     /* Path was flawed */
2694     return NULL;
2695   }
2696   GCT_add_connection (t, c);
2697   return c;
2698 }
2699
2700
2701 /**
2702  * Count all created connections of a tunnel. Not necessarily ready connections!
2703  *
2704  * @param t Tunnel on which to count.
2705  *
2706  * @return Number of connections created, either being established or ready.
2707  */
2708 unsigned int
2709 GCT_count_any_connections (struct CadetTunnel *t)
2710 {
2711   struct CadetTConnection *iter;
2712   unsigned int count;
2713
2714   if (NULL == t)
2715     return 0;
2716
2717   for (count = 0, iter = t->connection_head; NULL != iter; iter = iter->next)
2718     count++;
2719
2720   return count;
2721 }
2722
2723
2724 /**
2725  * Count established (ready) connections of a tunnel.
2726  *
2727  * @param t Tunnel on which to count.
2728  *
2729  * @return Number of connections.
2730  */
2731 unsigned int
2732 GCT_count_connections (struct CadetTunnel *t)
2733 {
2734   struct CadetTConnection *iter;
2735   unsigned int count;
2736
2737   if (NULL == t)
2738     return 0;
2739
2740   for (count = 0, iter = t->connection_head; NULL != iter; iter = iter->next)
2741     if (CADET_CONNECTION_READY == GCC_get_state (iter->c))
2742       count++;
2743
2744   return count;
2745 }
2746
2747
2748 /**
2749  * Count channels of a tunnel.
2750  *
2751  * @param t Tunnel on which to count.
2752  *
2753  * @return Number of channels.
2754  */
2755 unsigned int
2756 GCT_count_channels (struct CadetTunnel *t)
2757 {
2758   struct CadetTChannel *iter;
2759   unsigned int count;
2760
2761   for (count = 0, iter = t->channel_head;
2762        NULL != iter;
2763        iter = iter->next, count++) /* skip */;
2764
2765   return count;
2766 }
2767
2768
2769 /**
2770  * Get the connectivity state of a tunnel.
2771  *
2772  * @param t Tunnel.
2773  *
2774  * @return Tunnel's connectivity state.
2775  */
2776 enum CadetTunnelCState
2777 GCT_get_cstate (struct CadetTunnel *t)
2778 {
2779   if (NULL == t)
2780   {
2781     GNUNET_assert (0);
2782     return (enum CadetTunnelCState) -1;
2783   }
2784   return t->cstate;
2785 }
2786
2787
2788 /**
2789  * Get the encryption state of a tunnel.
2790  *
2791  * @param t Tunnel.
2792  *
2793  * @return Tunnel's encryption state.
2794  */
2795 enum CadetTunnelEState
2796 GCT_get_estate (struct CadetTunnel *t)
2797 {
2798   if (NULL == t)
2799   {
2800     GNUNET_break (0);
2801     return (enum CadetTunnelEState) -1;
2802   }
2803   return t->estate;
2804 }
2805
2806 /**
2807  * Get the maximum buffer space for a tunnel towards a local client.
2808  *
2809  * @param t Tunnel.
2810  *
2811  * @return Biggest buffer space offered by any channel in the tunnel.
2812  */
2813 unsigned int
2814 GCT_get_channels_buffer (struct CadetTunnel *t)
2815 {
2816   struct CadetTChannel *iter;
2817   unsigned int buffer;
2818   unsigned int ch_buf;
2819
2820   if (NULL == t->channel_head)
2821   {
2822     /* Probably getting buffer for a channel create/handshake. */
2823     return 64;
2824   }
2825
2826   buffer = 0;
2827   for (iter = t->channel_head; NULL != iter; iter = iter->next)
2828   {
2829     ch_buf = get_channel_buffer (iter);
2830     if (ch_buf > buffer)
2831       buffer = ch_buf;
2832   }
2833   return buffer;
2834 }
2835
2836
2837 /**
2838  * Get the total buffer space for a tunnel for P2P traffic.
2839  *
2840  * @param t Tunnel.
2841  *
2842  * @return Buffer space offered by all connections in the tunnel.
2843  */
2844 unsigned int
2845 GCT_get_connections_buffer (struct CadetTunnel *t)
2846 {
2847   struct CadetTConnection *iter;
2848   unsigned int buffer;
2849
2850   if (GNUNET_NO == is_ready (t))
2851   {
2852     if (count_queued_data (t) > 3)
2853       return 0;
2854     else
2855       return 1;
2856   }
2857
2858   buffer = 0;
2859   for (iter = t->connection_head; NULL != iter; iter = iter->next)
2860   {
2861     if (GCC_get_state (iter->c) != CADET_CONNECTION_READY)
2862     {
2863       continue;
2864     }
2865     buffer += get_connection_buffer (iter);
2866   }
2867
2868   return buffer;
2869 }
2870
2871
2872 /**
2873  * Get the tunnel's destination.
2874  *
2875  * @param t Tunnel.
2876  *
2877  * @return ID of the destination peer.
2878  */
2879 const struct GNUNET_PeerIdentity *
2880 GCT_get_destination (struct CadetTunnel *t)
2881 {
2882   return GCP_get_id (t->peer);
2883 }
2884
2885
2886 /**
2887  * Get the tunnel's next free global channel ID.
2888  *
2889  * @param t Tunnel.
2890  *
2891  * @return GID of a channel free to use.
2892  */
2893 CADET_ChannelNumber
2894 GCT_get_next_chid (struct CadetTunnel *t)
2895 {
2896   CADET_ChannelNumber chid;
2897   CADET_ChannelNumber mask;
2898   int result;
2899
2900   /* Set bit 30 depending on the ID relationship. Bit 31 is always 0 for GID.
2901    * If our ID is bigger or loopback tunnel, start at 0, bit 30 = 0
2902    * If peer's ID is bigger, start at 0x4... bit 30 = 1
2903    */
2904   result = GNUNET_CRYPTO_cmp_peer_identity (&my_full_id, GCP_get_id (t->peer));
2905   if (0 > result)
2906     mask = 0x40000000;
2907   else
2908     mask = 0x0;
2909   t->next_chid |= mask;
2910
2911   while (NULL != GCT_get_channel (t, t->next_chid))
2912   {
2913     LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "Channel %u exists...\n", t->next_chid);
2914     t->next_chid = (t->next_chid + 1) & ~GNUNET_CADET_LOCAL_CHANNEL_ID_CLI;
2915     t->next_chid |= mask;
2916   }
2917   chid = t->next_chid;
2918   t->next_chid = (t->next_chid + 1) & ~GNUNET_CADET_LOCAL_CHANNEL_ID_CLI;
2919   t->next_chid |= mask;
2920
2921   return chid;
2922 }
2923
2924
2925 /**
2926  * Send ACK on one or more channels due to buffer in connections.
2927  *
2928  * @param t Channel which has some free buffer space.
2929  */
2930 void
2931 GCT_unchoke_channels (struct CadetTunnel *t)
2932 {
2933   struct CadetTChannel *iter;
2934   unsigned int buffer;
2935   unsigned int channels = GCT_count_channels (t);
2936   unsigned int choked_n;
2937   struct CadetChannel *choked[channels];
2938
2939   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "GCT_unchoke_channels on %s\n", GCT_2s (t));
2940   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, " head: %p\n", t->channel_head);
2941   if (NULL != t->channel_head)
2942     LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, " head ch: %p\n", t->channel_head->ch);
2943
2944   /* Get buffer space */
2945   buffer = GCT_get_connections_buffer (t);
2946   if (0 == buffer)
2947   {
2948     return;
2949   }
2950
2951   /* Count and remember choked channels */
2952   choked_n = 0;
2953   for (iter = t->channel_head; NULL != iter; iter = iter->next)
2954   {
2955     if (GNUNET_NO == get_channel_allowed (iter))
2956     {
2957       choked[choked_n++] = iter->ch;
2958     }
2959   }
2960
2961   /* Unchoke random channels */
2962   while (0 < buffer && 0 < choked_n)
2963   {
2964     unsigned int r = GNUNET_CRYPTO_random_u32 (GNUNET_CRYPTO_QUALITY_WEAK,
2965                                                choked_n);
2966     GCCH_allow_client (choked[r], GCCH_is_origin (choked[r], GNUNET_YES));
2967     choked_n--;
2968     buffer--;
2969     choked[r] = choked[choked_n];
2970   }
2971 }
2972
2973
2974 /**
2975  * Send ACK on one or more connections due to buffer space to the client.
2976  *
2977  * Iterates all connections of the tunnel and sends ACKs appropriately.
2978  *
2979  * @param t Tunnel.
2980  */
2981 void
2982 GCT_send_connection_acks (struct CadetTunnel *t)
2983 {
2984   struct CadetTConnection *iter;
2985   uint32_t allowed;
2986   uint32_t to_allow;
2987   uint32_t allow_per_connection;
2988   unsigned int cs;
2989   unsigned int buffer;
2990
2991   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "Tunnel send connection ACKs on %s\n",
2992        GCT_2s (t));
2993
2994   if (NULL == t)
2995   {
2996     GNUNET_break (0);
2997     return;
2998   }
2999
3000   buffer = GCT_get_channels_buffer (t);
3001   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "  buffer %u\n", buffer);
3002
3003   /* Count connections, how many messages are already allowed */
3004   cs = GCT_count_connections (t);
3005   for (allowed = 0, iter = t->connection_head; NULL != iter; iter = iter->next)
3006   {
3007     allowed += get_connection_allowed (iter);
3008   }
3009   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "  allowed %u\n", allowed);
3010
3011   /* Make sure there is no overflow */
3012   if (allowed > buffer)
3013   {
3014     return;
3015   }
3016
3017   /* Authorize connections to send more data */
3018   to_allow = buffer; /* FIXME (- 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     GNUNET_break (0);
3039     GCT_debug (t, GNUNET_ERROR_TYPE_WARNING);
3040     LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_WARNING, "  reminding to_allow: %u\n", to_allow);
3041   }
3042 }
3043
3044
3045 /**
3046  * Cancel a previously sent message while it's in the queue.
3047  *
3048  * ONLY can be called before the continuation given to the send function
3049  * is called. Once the continuation is called, the message is no longer in the
3050  * queue.
3051  *
3052  * @param q Handle to the queue.
3053  */
3054 void
3055 GCT_cancel (struct CadetTunnelQueue *q)
3056 {
3057   if (NULL != q->cq)
3058   {
3059     GCC_cancel (q->cq);
3060     /* tun_message_sent() will be called and free q */
3061   }
3062   else if (NULL != q->tqd)
3063   {
3064     unqueue_data (q->tqd);
3065     q->tqd = NULL;
3066     if (NULL != q->cont)
3067       q->cont (q->cont_cls, NULL, q, 0, 0);
3068     GNUNET_free (q);
3069   }
3070   else
3071   {
3072     GNUNET_break (0);
3073   }
3074 }
3075
3076
3077 /**
3078  * Sends an already built message on a tunnel, encrypting it and
3079  * choosing the best connection if not provided.
3080  *
3081  * @param message Message to send. Function modifies it.
3082  * @param t Tunnel on which this message is transmitted.
3083  * @param c Connection to use (autoselect if NULL).
3084  * @param force Force the tunnel to take the message (buffer overfill).
3085  * @param cont Continuation to call once message is really sent.
3086  * @param cont_cls Closure for @c cont.
3087  *
3088  * @return Handle to cancel message. NULL if @c cont is NULL.
3089  */
3090 struct CadetTunnelQueue *
3091 GCT_send_prebuilt_message (const struct GNUNET_MessageHeader *message,
3092                            struct CadetTunnel *t, struct CadetConnection *c,
3093                            int force, GCT_sent cont, void *cont_cls)
3094 {
3095   return send_prebuilt_message (message, t, c, force, cont, cont_cls, NULL);
3096 }
3097
3098 /**
3099  * Sends an already built and encrypted message on a tunnel, choosing the best
3100  * connection. Useful for re-queueing messages queued on a destroyed connection.
3101  *
3102  * @param message Message to send. Function modifies it.
3103  * @param t Tunnel on which this message is transmitted.
3104  */
3105 void
3106 GCT_resend_message (const struct GNUNET_MessageHeader *message,
3107                     struct CadetTunnel *t)
3108 {
3109   struct CadetConnection *c;
3110   int fwd;
3111
3112   c = tunnel_get_connection (t);
3113   if (NULL == c)
3114   {
3115     /* TODO queue in tunnel, marked as encrypted */
3116     LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "No connection available, dropping.\n");
3117     return;
3118   }
3119   fwd = GCC_is_origin (c, GNUNET_YES);
3120   GNUNET_break (NULL == GCC_send_prebuilt_message (message, 0, 0, c, fwd,
3121                                                    GNUNET_YES, NULL, NULL));
3122 }
3123
3124
3125 /**
3126  * Is the tunnel directed towards the local peer?
3127  *
3128  * @param t Tunnel.
3129  *
3130  * @return #GNUNET_YES if it is loopback.
3131  */
3132 int
3133 GCT_is_loopback (const struct CadetTunnel *t)
3134 {
3135   return (myid == GCP_get_short_id (t->peer));
3136 }
3137
3138
3139 /**
3140  * Is the tunnel this path already?
3141  *
3142  * @param t Tunnel.
3143  * @param p Path.
3144  *
3145  * @return #GNUNET_YES a connection uses this path.
3146  */
3147 int
3148 GCT_is_path_used (const struct CadetTunnel *t, const struct CadetPeerPath *p)
3149 {
3150   struct CadetTConnection *iter;
3151
3152   for (iter = t->connection_head; NULL != iter; iter = iter->next)
3153     if (GCC_get_path (iter->c) == p)
3154       return GNUNET_YES;
3155
3156   return GNUNET_NO;
3157 }
3158
3159
3160 /**
3161  * Get a cost of a path for a tunnel considering existing connections.
3162  *
3163  * @param t Tunnel.
3164  * @param path Candidate path.
3165  *
3166  * @return Cost of the path (path length + number of overlapping nodes)
3167  */
3168 unsigned int
3169 GCT_get_path_cost (const struct CadetTunnel *t,
3170                    const struct CadetPeerPath *path)
3171 {
3172   struct CadetTConnection *iter;
3173   const struct CadetPeerPath *aux;
3174   unsigned int overlap;
3175   unsigned int i;
3176   unsigned int j;
3177
3178   if (NULL == path)
3179     return 0;
3180
3181   overlap = 0;
3182   GNUNET_assert (NULL != t);
3183
3184   for (i = 0; i < path->length; i++)
3185   {
3186     for (iter = t->connection_head; NULL != iter; iter = iter->next)
3187     {
3188       aux = GCC_get_path (iter->c);
3189       if (NULL == aux)
3190         continue;
3191
3192       for (j = 0; j < aux->length; j++)
3193       {
3194         if (path->peers[i] == aux->peers[j])
3195         {
3196           overlap++;
3197           break;
3198         }
3199       }
3200     }
3201   }
3202   return path->length + overlap;
3203 }
3204
3205
3206 /**
3207  * Get the static string for the peer this tunnel is directed.
3208  *
3209  * @param t Tunnel.
3210  *
3211  * @return Static string the destination peer's ID.
3212  */
3213 const char *
3214 GCT_2s (const struct CadetTunnel *t)
3215 {
3216   if (NULL == t)
3217     return "(NULL)";
3218
3219   return GCP_2s (t->peer);
3220 }
3221
3222
3223 /******************************************************************************/
3224 /*****************************    INFO/DEBUG    *******************************/
3225 /******************************************************************************/
3226
3227 /**
3228  * Log all possible info about the tunnel state.
3229  *
3230  * @param t Tunnel to debug.
3231  * @param level Debug level to use.
3232  */
3233 void
3234 GCT_debug (const struct CadetTunnel *t, enum GNUNET_ErrorType level)
3235 {
3236   struct CadetTChannel *iterch;
3237   struct CadetTConnection *iterc;
3238   int do_log;
3239
3240   do_log = GNUNET_get_log_call_status (level & (~GNUNET_ERROR_TYPE_BULK),
3241                                        "cadet-tun",
3242                                        __FILE__, __FUNCTION__, __LINE__);
3243   if (0 == do_log)
3244     return;
3245
3246   LOG2 (level, "TTT DEBUG TUNNEL TOWARDS %s\n", GCT_2s (t));
3247   LOG2 (level, "TTT  cstate %s, estate %s\n",
3248        cstate2s (t->cstate), estate2s (t->estate));
3249   LOG2 (level, "TTT  kx_ctx %p, rekey_task %u, finish task %u\n",
3250         t->kx_ctx, t->rekey_task, t->kx_ctx ? t->kx_ctx->finish_task : 0);
3251 #if DUMP_KEYS_TO_STDERR
3252   LOG2 (level, "TTT  my EPHM\t %s\n",
3253         GNUNET_h2s ((struct GNUNET_HashCode *) &kx_msg.ephemeral_key));
3254   LOG2 (level, "TTT  peers EPHM:\t %s\n",
3255         GNUNET_h2s ((struct GNUNET_HashCode *) &t->peers_ephemeral_key));
3256   LOG2 (level, "TTT  ENC key:\t %s\n",
3257         GNUNET_h2s ((struct GNUNET_HashCode *) &t->e_key));
3258   LOG2 (level, "TTT  DEC key:\t %s\n",
3259         GNUNET_h2s ((struct GNUNET_HashCode *) &t->d_key));
3260   if (t->kx_ctx)
3261   {
3262     LOG2 (level, "TTT  OLD ENC key:\t %s\n",
3263           GNUNET_h2s ((struct GNUNET_HashCode *) &t->kx_ctx->e_key_old));
3264     LOG2 (level, "TTT  OLD DEC key:\t %s\n",
3265           GNUNET_h2s ((struct GNUNET_HashCode *) &t->kx_ctx->d_key_old));
3266   }
3267 #endif
3268   LOG2 (level, "TTT  tq_head %p, tq_tail %p\n", t->tq_head, t->tq_tail);
3269   LOG2 (level, "TTT  destroy %u\n", t->destroy_task);
3270
3271   LOG2 (level, "TTT  channels:\n");
3272   for (iterch = t->channel_head; NULL != iterch; iterch = iterch->next)
3273   {
3274     LOG2 (level, "TTT  - %s\n", GCCH_2s (iterch->ch));
3275   }
3276
3277   LOG2 (level, "TTT  connections:\n");
3278   for (iterc = t->connection_head; NULL != iterc; iterc = iterc->next)
3279   {
3280     GCC_debug (iterc->c, level);
3281   }
3282
3283   LOG2 (level, "TTT DEBUG TUNNEL END\n");
3284 }
3285
3286
3287 /**
3288  * Iterate all tunnels.
3289  *
3290  * @param iter Iterator.
3291  * @param cls Closure for @c iter.
3292  */
3293 void
3294 GCT_iterate_all (GNUNET_CONTAINER_PeerMapIterator iter, void *cls)
3295 {
3296   GNUNET_CONTAINER_multipeermap_iterate (tunnels, iter, cls);
3297 }
3298
3299
3300 /**
3301  * Count all tunnels.
3302  *
3303  * @return Number of tunnels to remote peers kept by this peer.
3304  */
3305 unsigned int
3306 GCT_count_all (void)
3307 {
3308   return GNUNET_CONTAINER_multipeermap_size (tunnels);
3309 }
3310
3311
3312 /**
3313  * Iterate all connections of a tunnel.
3314  *
3315  * @param t Tunnel whose connections to iterate.
3316  * @param iter Iterator.
3317  * @param cls Closure for @c iter.
3318  */
3319 void
3320 GCT_iterate_connections (struct CadetTunnel *t, GCT_conn_iter iter, void *cls)
3321 {
3322   struct CadetTConnection *ct;
3323
3324   for (ct = t->connection_head; NULL != ct; ct = ct->next)
3325     iter (cls, ct->c);
3326 }
3327
3328
3329 /**
3330  * Iterate all channels of a tunnel.
3331  *
3332  * @param t Tunnel whose channels to iterate.
3333  * @param iter Iterator.
3334  * @param cls Closure for @c iter.
3335  */
3336 void
3337 GCT_iterate_channels (struct CadetTunnel *t, GCT_chan_iter iter, void *cls)
3338 {
3339   struct CadetTChannel *cht;
3340
3341   for (cht = t->channel_head; NULL != cht; cht = cht->next)
3342     iter (cls, cht->ch);
3343 }