src/cadet/gnunet-service-cadet_tunnel.c

   1 /*
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   4
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   9
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  14
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  19 */
  20
  21 #include "platform.h"
  22 #include "gnunet_util_lib.h"
  23
  24 #include "gnunet_signatures.h"
  25 #include "gnunet_statistics_service.h"
  26
  27 #include "cadet_protocol.h"
  28 #include "cadet_path.h"
  29
  30 #include "gnunet-service-cadet_tunnel.h"
  31 #include "gnunet-service-cadet_connection.h"
  32 #include "gnunet-service-cadet_channel.h"
  33 #include "gnunet-service-cadet_peer.h"
  34
  35 #define LOG(level, ...) GNUNET_log_from(level,"cadet-tun",__VA_ARGS__)
  36 #define LOG2(level, ...) GNUNET_log_from_nocheck(level,"cadet-tun",__VA_ARGS__)
  37
  38 #define REKEY_WAIT GNUNET_TIME_relative_multiply(GNUNET_TIME_UNIT_SECONDS, 5)
  39
  40 #if !defined(GNUNET_CULL_LOGGING)
  41 #define DUMP_KEYS_TO_STDERR GNUNET_YES
  42 #else
  43 #define DUMP_KEYS_TO_STDERR GNUNET_NO
  44 #endif
  45
  46 #define MAX_SKIPPED_KEYS        64
  47 #define MAX_KEY_GAP             256
  48 #define AX_HEADER_SIZE (sizeof (uint32_t) * 2\
  49                         + sizeof (struct GNUNET_CRYPTO_EcdhePublicKey))
  50
  51
  52 /******************************************************************************/
  53 /********************************   STRUCTS  **********************************/
  54 /******************************************************************************/
  55
  56 struct CadetTChannel
  57 {
  58   struct CadetTChannel *next;
  59   struct CadetTChannel *prev;
  60   struct CadetChannel *ch;
  61 };
  62
  63
  64 /**
  65  * Connection list and metadata.
  66  */
  67 struct CadetTConnection
  68 {
  69   /**
  70    * Next in DLL.
  71    */
  72   struct CadetTConnection *next;
  73
  74   /**
  75    * Prev in DLL.
  76    */
  77   struct CadetTConnection *prev;
  78
  79   /**
  80    * Connection handle.
  81    */
  82   struct CadetConnection *c;
  83
  84   /**
  85    * Creation time, to keep oldest connection alive.
  86    */
  87   struct GNUNET_TIME_Absolute created;
  88
  89   /**
  90    * Connection throughput, to keep fastest connection alive.
  91    */
  92   uint32_t throughput;
  93 };
  94
  95 /**
  96  * Structure used during a Key eXchange.
  97  */
  98 struct CadetTunnelKXCtx
  99 {
 100   /**
 101    * Encryption ("our") old "confirmed" key, for encrypting traffic sent by us
 102    * end before the key exchange is finished or times out.
 103    */
 104   struct GNUNET_CRYPTO_SymmetricSessionKey e_key_old;
 105
 106   /**
 107    * Decryption ("their") old "confirmed" key, for decrypting traffic sent by
 108    * the other end before the key exchange started.
 109    */
 110   struct GNUNET_CRYPTO_SymmetricSessionKey d_key_old;
 111
 112   /**
 113    * Same as @c e_key_old, for the case of two simultaneous KX.
 114    * This can happen if cadet decides to start a re-key while the peer has also
 115    * started its re-key (due to network delay this is impossible to avoid).
 116    * In this case, the key material generated with the peer's old ephemeral
 117    * *might* (but doesn't have to) be incorrect.
 118    * Since no more than two re-keys can happen simultaneously, this is enough.
 119    */
 120   struct GNUNET_CRYPTO_SymmetricSessionKey e_key_old2;
 121
 122   /**
 123    * Same as @c d_key_old, for the case described in @c e_key_old2.
 124    */
 125   struct GNUNET_CRYPTO_SymmetricSessionKey d_key_old2;
 126
 127   /**
 128    * Challenge to send and expect in the PONG.
 129    */
 130   uint32_t challenge;
 131
 132   /**
 133    * When the rekey started. One minute after this the new key will be used.
 134    */
 135   struct GNUNET_TIME_Absolute rekey_start_time;
 136
 137   /**
 138    * Task for delayed destruction of the Key eXchange context, to allow delayed
 139    * messages with the old key to be decrypted successfully.
 140    */
 141   struct GNUNET_SCHEDULER_Task *finish_task;
 142 };
 143
 144 /**
 145  * Encryption systems possible.
 146  */
 147 enum CadetTunnelEncryption
 148 {
 149   /**
 150    * Default Axolotl system.
 151    */
 152   CADET_Axolotl,
 153
 154   /**
 155    * Fallback OTR-style encryption.
 156    */
 157   CADET_OTR
 158 };
 159
 160 /**
 161  * Struct to old keys for skipped messages while advancing the Axolotl ratchet.
 162  */
 163 struct CadetTunnelSkippedKey
 164 {
 165   /**
 166    * DLL next.
 167    */
 168   struct CadetTunnelSkippedKey *next;
 169
 170   /**
 171    * DLL prev.
 172    */
 173   struct CadetTunnelSkippedKey *prev;
 174
 175   /**
 176    * When was this key stored (for timeout).
 177    */
 178   struct GNUNET_TIME_Absolute timestamp;
 179
 180   /**
 181    * Header key.
 182    */
 183   struct GNUNET_CRYPTO_SymmetricSessionKey HK;
 184
 185   /**
 186    * Message key.
 187    */
 188   struct GNUNET_CRYPTO_SymmetricSessionKey MK;
 189 };
 190
 191 /**
 192  * Axolotl data, according to @url https://github.com/trevp/axolotl/wiki .
 193  */
 194 struct CadetTunnelAxolotl
 195 {
 196   /**
 197    * A (double linked) list of stored message keys and associated header keys
 198    * for "skipped" messages, i.e. messages that have not been
 199    * received despite the reception of more recent messages, (head).
 200    */
 201   struct CadetTunnelSkippedKey *skipped_head;
 202
 203   /**
 204    * Skipped messages' keys DLL, tail.
 205    */
 206   struct CadetTunnelSkippedKey *skipped_tail;
 207
 208   /**
 209    * Elements in @a skipped_head <-> @a skipped_tail.
 210    */
 211   unsigned int skipped;
 212
 213   /**
 214    * 32-byte root key which gets updated by DH ratchet.
 215    */
 216   struct GNUNET_CRYPTO_SymmetricSessionKey RK;
 217
 218   /**
 219    * 32-byte header key (send).
 220    */
 221   struct GNUNET_CRYPTO_SymmetricSessionKey HKs;
 222
 223   /**
 224    * 32-byte header key (recv)
 225    */
 226   struct GNUNET_CRYPTO_SymmetricSessionKey HKr;
 227
 228   /**
 229    * 32-byte next header key (send).
 230    */
 231   struct GNUNET_CRYPTO_SymmetricSessionKey NHKs;
 232
 233   /**
 234    * 32-byte next header key (recv).
 235    */
 236   struct GNUNET_CRYPTO_SymmetricSessionKey NHKr;
 237
 238   /**
 239    * 32-byte chain keys (used for forward-secrecy updating, send).
 240    */
 241   struct GNUNET_CRYPTO_SymmetricSessionKey CKs;
 242
 243   /**
 244    * 32-byte chain keys (used for forward-secrecy updating, recv).
 245    */
 246   struct GNUNET_CRYPTO_SymmetricSessionKey CKr;
 247
 248   /**
 249    * ECDH for key exchange (A0 / B0).
 250    */
 251   struct GNUNET_CRYPTO_EcdhePrivateKey *kx_0;
 252
 253   /**
 254    * ECDH Identity key (recv).
 255    */
 256   struct GNUNET_CRYPTO_EcdhePublicKey DHIr;
 257
 258   /**
 259    * ECDH Ratchet key (send).
 260    */
 261   struct GNUNET_CRYPTO_EcdhePrivateKey *DHRs;
 262
 263   /**
 264    * ECDH Ratchet key (recv).
 265    */
 266   struct GNUNET_CRYPTO_EcdhePublicKey DHRr;
 267
 268   /**
 269    * Message number (reset to 0 with each new ratchet, next message to send).
 270    */
 271   uint32_t Ns;
 272
 273   /**
 274    * Message number (reset to 0 with each new ratchet, next message to recv).
 275    */
 276   uint32_t Nr;
 277
 278   /**
 279    * Previous message numbers (# of msgs sent under prev ratchet)
 280    */
 281   uint32_t PNs;
 282
 283   /**
 284    * True (#GNUNET_YES) if the party will send a new ratchet key in next msg.
 285    */
 286   int ratchet_flag;
 287 };
 288
 289 /**
 290  * Struct containing all information regarding a tunnel to a peer.
 291  */
 292 struct CadetTunnel
 293 {
 294   /**
 295    * Endpoint of the tunnel.
 296    */
 297   struct CadetPeer *peer;
 298
 299   /**
 300    * Type of encryption used in the tunnel.
 301    */
 302   enum CadetTunnelEncryption enc_type;
 303
 304   /**
 305    * Axolotl info.
 306    */
 307   struct CadetTunnelAxolotl *ax;
 308
 309   /**
 310    * State of the tunnel connectivity.
 311    */
 312   enum CadetTunnelCState cstate;
 313
 314   /**
 315    * State of the tunnel encryption.
 316    */
 317   enum CadetTunnelEState estate;
 318
 319   /**
 320    * Key eXchange context.
 321    */
 322   struct CadetTunnelKXCtx *kx_ctx;
 323
 324   /**
 325    * Peer's ephemeral key, to recreate @c e_key and @c d_key when own ephemeral
 326    * key changes.
 327    */
 328   struct GNUNET_CRYPTO_EcdhePublicKey peers_ephemeral_key;
 329
 330   /**
 331    * Encryption ("our") key. It is only "confirmed" if kx_ctx is NULL.
 332    */
 333   struct GNUNET_CRYPTO_SymmetricSessionKey e_key;
 334
 335   /**
 336    * Decryption ("their") key. It is only "confirmed" if kx_ctx is NULL.
 337    */
 338   struct GNUNET_CRYPTO_SymmetricSessionKey d_key;
 339
 340   /**
 341    * Task to start the rekey process.
 342    */
 343   struct GNUNET_SCHEDULER_Task * rekey_task;
 344
 345   /**
 346    * Paths that are actively used to reach the destination peer.
 347    */
 348   struct CadetTConnection *connection_head;
 349   struct CadetTConnection *connection_tail;
 350
 351   /**
 352    * Next connection number.
 353    */
 354   uint32_t next_cid;
 355
 356   /**
 357    * Channels inside this tunnel.
 358    */
 359   struct CadetTChannel *channel_head;
 360   struct CadetTChannel *channel_tail;
 361
 362   /**
 363    * Channel ID for the next created channel.
 364    */
 365   CADET_ChannelNumber next_chid;
 366
 367   /**
 368    * Destroy flag: if true, destroy on last message.
 369    */
 370   struct GNUNET_SCHEDULER_Task * destroy_task;
 371
 372   /**
 373    * Queued messages, to transmit once tunnel gets connected.
 374    */
 375   struct CadetTunnelDelayed *tq_head;
 376   struct CadetTunnelDelayed *tq_tail;
 377
 378   /**
 379    * Task to trim connections if too many are present.
 380    */
 381   struct GNUNET_SCHEDULER_Task * trim_connections_task;
 382
 383   /**
 384    * Ephemeral message in the queue (to avoid queueing more than one).
 385    */
 386   struct CadetConnectionQueue *ephm_h;
 387
 388   /**
 389    * Pong message in the queue.
 390    */
 391   struct CadetConnectionQueue *pong_h;
 392 };
 393
 394
 395 /**
 396  * Struct used to save messages in a non-ready tunnel to send once connected.
 397  */
 398 struct CadetTunnelDelayed
 399 {
 400   /**
 401    * DLL
 402    */
 403   struct CadetTunnelDelayed *next;
 404   struct CadetTunnelDelayed *prev;
 405
 406   /**
 407    * Tunnel.
 408    */
 409   struct CadetTunnel *t;
 410
 411   /**
 412    * Tunnel queue given to the channel to cancel request. Update on send_queued.
 413    */
 414   struct CadetTunnelQueue *tq;
 415
 416   /**
 417    * Message to send.
 418    */
 419   /* struct GNUNET_MessageHeader *msg; */
 420 };
 421
 422
 423 /**
 424  * Handle for messages queued but not yet sent.
 425  */
 426 struct CadetTunnelQueue
 427 {
 428   /**
 429    * Connection queue handle, to cancel if necessary.
 430    */
 431   struct CadetConnectionQueue *cq;
 432
 433   /**
 434    * Handle in case message hasn't been given to a connection yet.
 435    */
 436   struct CadetTunnelDelayed *tqd;
 437
 438   /**
 439    * Continuation to call once sent.
 440    */
 441   GCT_sent cont;
 442
 443   /**
 444    * Closure for @c cont.
 445    */
 446   void *cont_cls;
 447 };
 448
 449
 450 /**
 451  * Cached Axolotl key with signature.
 452  */
 453 struct CadetAxolotlSignedKey
 454 {
 455   /**
 456    * Information about what is being signed (@a permanent_key).
 457    */
 458   struct GNUNET_CRYPTO_EccSignaturePurpose purpose;
 459
 460   /**
 461    * Permanent public ECDH key.
 462    */
 463   struct GNUNET_CRYPTO_EcdhePublicKey permanent_key;
 464
 465   /**
 466    * An EdDSA signature of the permanent ECDH key with the Peer's ID key.
 467    */
 468   struct GNUNET_CRYPTO_EddsaSignature signature;
 469 } GNUNET_PACKED;
 470
 471
 472 /******************************************************************************/
 473 /*******************************   GLOBALS  ***********************************/
 474 /******************************************************************************/
 475
 476 /**
 477  * Global handle to the statistics service.
 478  */
 479 extern struct GNUNET_STATISTICS_Handle *stats;
 480
 481 /**
 482  * Local peer own ID (memory efficient handle).
 483  */
 484 extern GNUNET_PEER_Id myid;
 485
 486 /**
 487  * Local peer own ID (full value).
 488  */
 489 extern struct GNUNET_PeerIdentity my_full_id;
 490
 491
 492 /**
 493  * Don't try to recover tunnels if shutting down.
 494  */
 495 extern int shutting_down;
 496
 497
 498 /**
 499  * Set of all tunnels, in order to trigger a new exchange on rekey.
 500  * Indexed by peer's ID.
 501  */
 502 static struct GNUNET_CONTAINER_MultiPeerMap *tunnels;
 503
 504 /**
 505  * Default TTL for payload packets.
 506  */
 507 static unsigned long long default_ttl;
 508
 509
 510 /**
 511  * Own Peer ID private key.
 512  */
 513 const static struct GNUNET_CRYPTO_EddsaPrivateKey *id_key;
 514
 515 /********************************  AXOLOTL ************************************/
 516
 517 static struct GNUNET_CRYPTO_EcdhePrivateKey *ax_key;
 518
 519 /**
 520  * Own Axolotl permanent public key (cache).
 521  */
 522 static struct CadetAxolotlSignedKey ax_identity;
 523
 524 /********************************    OTR   ***********************************/
 525
 526
 527 /**
 528  * Own global OTR ephemeral private key.
 529  */
 530 static struct GNUNET_CRYPTO_EcdhePrivateKey *otr_ephemeral_key;
 531
 532 /**
 533  * Cached message used to perform a OTR key exchange.
 534  */
 535 static struct GNUNET_CADET_KX_Ephemeral otr_kx_msg;
 536
 537 /**
 538  * Task to generate a new OTR ephemeral key.
 539  */
 540 static struct GNUNET_SCHEDULER_Task *rekey_task;
 541
 542 /**
 543  * OTR Rekey period.
 544  */
 545 static struct GNUNET_TIME_Relative rekey_period;
 546
 547
 548 /******************************************************************************/
 549 /********************************   STATIC  ***********************************/
 550 /******************************************************************************/
 551
 552 /**
 553  * Get string description for tunnel connectivity state.
 554  *
 555  * @param cs Tunnel state.
 556  *
 557  * @return String representation.
 558  */
 559 static const char *
 560 cstate2s (enum CadetTunnelCState cs)
 561 {
 562   static char buf[32];
 563
 564   switch (cs)
 565   {
 566     case CADET_TUNNEL_NEW:
 567       return "CADET_TUNNEL_NEW";
 568     case CADET_TUNNEL_SEARCHING:
 569       return "CADET_TUNNEL_SEARCHING";
 570     case CADET_TUNNEL_WAITING:
 571       return "CADET_TUNNEL_WAITING";
 572     case CADET_TUNNEL_READY:
 573       return "CADET_TUNNEL_READY";
 574     case CADET_TUNNEL_SHUTDOWN:
 575       return "CADET_TUNNEL_SHUTDOWN";
 576     default:
 577       SPRINTF (buf, "%u (UNKNOWN STATE)", cs);
 578       return buf;
 579   }
 580   return "";
 581 }
 582
 583
 584 /**
 585  * Get string description for tunnel encryption state.
 586  *
 587  * @param es Tunnel state.
 588  *
 589  * @return String representation.
 590  */
 591 static const char *
 592 estate2s (enum CadetTunnelEState es)
 593 {
 594   static char buf[32];
 595
 596   switch (es)
 597   {
 598     case CADET_TUNNEL_KEY_UNINITIALIZED:
 599       return "CADET_TUNNEL_KEY_UNINITIALIZED";
 600     case CADET_TUNNEL_KEY_SENT:
 601       return "CADET_TUNNEL_KEY_SENT";
 602     case CADET_TUNNEL_KEY_PING:
 603       return "CADET_TUNNEL_KEY_PING";
 604     case CADET_TUNNEL_KEY_OK:
 605       return "CADET_TUNNEL_KEY_OK";
 606     case CADET_TUNNEL_KEY_REKEY:
 607       return "CADET_TUNNEL_KEY_REKEY";
 608     default:
 609       SPRINTF (buf, "%u (UNKNOWN STATE)", es);
 610       return buf;
 611   }
 612   return "";
 613 }
 614
 615
 616 /**
 617  * @brief Check if tunnel is ready to send traffic.
 618  *
 619  * Tunnel must be connected and with encryption correctly set up.
 620  *
 621  * @param t Tunnel to check.
 622  *
 623  * @return #GNUNET_YES if ready, #GNUNET_NO otherwise
 624  */
 625 static int
 626 is_ready (struct CadetTunnel *t)
 627 {
 628   int ready;
 629
 630   GCT_debug (t, GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG);
 631   ready = CADET_TUNNEL_READY == t->cstate
 632           && (CADET_TUNNEL_KEY_OK == t->estate
 633               || CADET_TUNNEL_KEY_REKEY == t->estate);
 634   ready = ready || GCT_is_loopback (t);
 635   return ready;
 636 }
 637
 638
 639 /**
 640  * Check if a key is invalid (NULL pointer or all 0)
 641  *
 642  * @param key Key to check.
 643  *
 644  * @return #GNUNET_YES if key is null, #GNUNET_NO if exists and is not 0.
 645  */
 646 static int
 647 is_key_null (struct GNUNET_CRYPTO_SymmetricSessionKey *key)
 648 {
 649   struct GNUNET_CRYPTO_SymmetricSessionKey null_key;
 650
 651   if (NULL == key)
 652     return GNUNET_YES;
 653
 654   memset (&null_key, 0, sizeof (null_key));
 655   if (0 == memcmp (key, &null_key, sizeof (null_key)))
 656     return GNUNET_YES;
 657   return GNUNET_NO;
 658 }
 659
 660
 661 /**
 662  * Ephemeral key message purpose size.
 663  *
 664  * @return Size of the part of the ephemeral key message that must be signed.
 665  */
 666 static size_t
 667 ephemeral_purpose_size (void)
 668 {
 669   return sizeof (struct GNUNET_CRYPTO_EccSignaturePurpose) +
 670          sizeof (struct GNUNET_TIME_AbsoluteNBO) +
 671          sizeof (struct GNUNET_TIME_AbsoluteNBO) +
 672          sizeof (struct GNUNET_CRYPTO_EcdhePublicKey) +
 673          sizeof (struct GNUNET_PeerIdentity);
 674 }
 675
 676
 677 /**
 678  * Ephemeral key message purpose size.
 679  *
 680  * @return Size of the part of the ephemeral key message that must be signed.
 681  */
 682 static size_t
 683 ax_purpose_size (void)
 684 {
 685   return sizeof (struct GNUNET_CRYPTO_EccSignaturePurpose) +
 686          sizeof (struct GNUNET_CRYPTO_EcdhePublicKey);
 687 }
 688
 689
 690 /**
 691  * Size of the encrypted part of a ping message.
 692  *
 693  * @return Size of the encrypted part of a ping message.
 694  */
 695 static size_t
 696 ping_encryption_size (void)
 697 {
 698   return sizeof (uint32_t);
 699 }
 700
 701
 702 /**
 703  * Get the channel's buffer. ONLY FOR NON-LOOPBACK CHANNELS!!
 704  *
 705  * @param tch Tunnel's channel handle.
 706  *
 707  * @return Amount of messages the channel can still buffer towards the client.
 708  */
 709 static unsigned int
 710 get_channel_buffer (const struct CadetTChannel *tch)
 711 {
 712   int fwd;
 713
 714   /* If channel is incoming, is terminal in the FWD direction and fwd is YES */
 715   fwd = GCCH_is_terminal (tch->ch, GNUNET_YES);
 716
 717   return GCCH_get_buffer (tch->ch, fwd);
 718 }
 719
 720
 721 /**
 722  * Get the channel's allowance status.
 723  *
 724  * @param tch Tunnel's channel handle.
 725  *
 726  * @return #GNUNET_YES if we allowed the client to send data to us.
 727  */
 728 static int
 729 get_channel_allowed (const struct CadetTChannel *tch)
 730 {
 731   int fwd;
 732
 733   /* If channel is outgoing, is origin in the FWD direction and fwd is YES */
 734   fwd = GCCH_is_origin (tch->ch, GNUNET_YES);
 735
 736   return GCCH_get_allowed (tch->ch, fwd);
 737 }
 738
 739
 740 /**
 741  * Get the connection's buffer.
 742  *
 743  * @param tc Tunnel's connection handle.
 744  *
 745  * @return Amount of messages the connection can still buffer.
 746  */
 747 static unsigned int
 748 get_connection_buffer (const struct CadetTConnection *tc)
 749 {
 750   int fwd;
 751
 752   /* If connection is outgoing, is origin in the FWD direction and fwd is YES */
 753   fwd = GCC_is_origin (tc->c, GNUNET_YES);
 754
 755   return GCC_get_buffer (tc->c, fwd);
 756 }
 757
 758
 759 /**
 760  * Get the connection's allowance.
 761  *
 762  * @param tc Tunnel's connection handle.
 763  *
 764  * @return Amount of messages we have allowed the next peer to send us.
 765  */
 766 static unsigned int
 767 get_connection_allowed (const struct CadetTConnection *tc)
 768 {
 769   int fwd;
 770
 771   /* If connection is outgoing, is origin in the FWD direction and fwd is YES */
 772   fwd = GCC_is_origin (tc->c, GNUNET_YES);
 773
 774   return GCC_get_allowed (tc->c, fwd);
 775 }
 776
 777
 778 /**
 779  * Check that a ephemeral key message s well formed and correctly signed.
 780  *
 781  * @param t Tunnel on which the message came.
 782  * @param msg The ephemeral key message.
 783  *
 784  * @return GNUNET_OK if message is fine, GNUNET_SYSERR otherwise.
 785  */
 786 int
 787 check_ephemeral (struct CadetTunnel *t,
 788                  const struct GNUNET_CADET_KX_Ephemeral *msg)
 789 {
 790   /* Check message size */
 791   if (ntohs (msg->header.size) != sizeof (struct GNUNET_CADET_KX_Ephemeral))
 792     return GNUNET_SYSERR;
 793
 794   /* Check signature size */
 795   if (ntohl (msg->purpose.size) != ephemeral_purpose_size ())
 796     return GNUNET_SYSERR;
 797
 798   /* Check origin */
 799   if (0 != memcmp (&msg->origin_identity,
 800                    GCP_get_id (t->peer),
 801                    sizeof (struct GNUNET_PeerIdentity)))
 802     return GNUNET_SYSERR;
 803
 804   /* Check signature */
 805   if (GNUNET_OK !=
 806       GNUNET_CRYPTO_eddsa_verify (GNUNET_SIGNATURE_PURPOSE_CADET_KX,
 807                                   &msg->purpose,
 808                                   &msg->signature,
 809                                   &msg->origin_identity.public_key))
 810     return GNUNET_SYSERR;
 811
 812   return GNUNET_OK;
 813 }
 814
 815
 816 /**
 817  * Select the best key to use for encryption (send), based on KX status.
 818  *
 819  * Normally, return the current key. If there is a KX in progress and the old
 820  * key is fresh enough, return the old key.
 821  *
 822  * @param t Tunnel to choose the key from.
 823  *
 824  * @return The optimal key to encrypt/hmac outgoing traffic.
 825  */
 826 static const struct GNUNET_CRYPTO_SymmetricSessionKey *
 827 select_key (const struct CadetTunnel *t)
 828 {
 829   const struct GNUNET_CRYPTO_SymmetricSessionKey *key;
 830
 831   if (NULL != t->kx_ctx
 832       && NULL == t->kx_ctx->finish_task)
 833   {
 834     struct GNUNET_TIME_Relative age;
 835
 836     age = GNUNET_TIME_absolute_get_duration (t->kx_ctx->rekey_start_time);
 837     LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG,
 838          "  key exchange in progress, started %s ago\n",
 839          GNUNET_STRINGS_relative_time_to_string (age, GNUNET_YES));
 840     // FIXME make duration of old keys configurable
 841     if (age.rel_value_us < GNUNET_TIME_UNIT_MINUTES.rel_value_us)
 842     {
 843       LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "  using old key\n");
 844       key = &t->kx_ctx->e_key_old;
 845     }
 846     else
 847     {
 848       LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "  using new key (old key too old)\n");
 849       key = &t->e_key;
 850     }
 851   }
 852   else
 853   {
 854     LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "  no KX: using current key\n");
 855     key = &t->e_key;
 856   }
 857   return key;
 858 }
 859
 860
 861 /**
 862  * Calculate HMAC.
 863  *
 864  * @param plaintext Content to HMAC.
 865  * @param size Size of @c plaintext.
 866  * @param iv Initialization vector for the message.
 867  * @param key Key to use.
 868  * @param hmac[out] Destination to store the HMAC.
 869  */
 870 static void
 871 t_hmac (const void *plaintext, size_t size,
 872         uint32_t iv, const struct GNUNET_CRYPTO_SymmetricSessionKey *key,
 873         struct GNUNET_CADET_Hash *hmac)
 874 {
 875   static const char ctx[] = "cadet authentication key";
 876   struct GNUNET_CRYPTO_AuthKey auth_key;
 877   struct GNUNET_HashCode hash;
 878
 879 #if DUMP_KEYS_TO_STDERR
 880   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_INFO, "  HMAC %u bytes with key %s\n", size,
 881        GNUNET_h2s ((struct GNUNET_HashCode *) key));
 882 #endif
 883   GNUNET_CRYPTO_hmac_derive_key (&auth_key, key,
 884                                  &iv, sizeof (iv),
 885                                  key, sizeof (*key),
 886                                  ctx, sizeof (ctx),
 887                                  NULL);
 888   /* Two step: CADET_Hash is only 256 bits, HashCode is 512. */
 889   GNUNET_CRYPTO_hmac (&auth_key, plaintext, size, &hash);
 890   memcpy (hmac, &hash, sizeof (*hmac));
 891 }
 892
 893
 894 /**
 895  * Encrypt daforce_newest_keyta with the tunnel key.
 896  *
 897  * @param t Tunnel whose key to use.
 898  * @param dst Destination for the encrypted data.
 899  * @param src Source of the plaintext. Can overlap with @c dst.
 900  * @param size Size of the plaintext.
 901  * @param iv Initialization Vector to use.
 902  * @param force_newest_key Force the use of the newest key, otherwise
 903  *                         CADET will use the old key when allowed.
 904  *                         This can happen in the case when a KX is going on
 905  *                         and the old one hasn't expired.
 906  */
 907 static int
 908 t_encrypt (struct CadetTunnel *t, void *dst, const void *src,
 909            size_t size, uint32_t iv, int force_newest_key)
 910 {
 911   struct GNUNET_CRYPTO_SymmetricInitializationVector siv;
 912   const struct GNUNET_CRYPTO_SymmetricSessionKey *key;
 913   size_t out_size;
 914
 915   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "  t_encrypt start\n");
 916
 917   key = GNUNET_YES == force_newest_key ? &t->e_key : select_key (t);
 918   #if DUMP_KEYS_TO_STDERR
 919   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_INFO, "  ENC with key %s\n",
 920        GNUNET_h2s ((struct GNUNET_HashCode *) key));
 921   #endif
 922   GNUNET_CRYPTO_symmetric_derive_iv (&siv, key, &iv, sizeof (iv), NULL);
 923   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "  t_encrypt IV derived\n");
 924   out_size = GNUNET_CRYPTO_symmetric_encrypt (src, size, key, &siv, dst);
 925   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "  t_encrypt end\n");
 926
 927   return out_size;
 928 }
 929
 930
 931 /**
 932  * Perform a HMAC.
 933  *
 934  * @param key Key to use.
 935  * @param hash[out] Resulting HMAC.
 936  * @param source Source key material (data to HMAC).
 937  * @param len Length of @a source.
 938  */
 939 static void
 940 t_ax_hmac_hash (struct GNUNET_CRYPTO_SymmetricSessionKey *key,
 941                 struct GNUNET_HashCode *hash,
 942                 void *source, unsigned int len)
 943 {
 944   static const char ctx[] = "axolotl HMAC-HASH";
 945   struct GNUNET_CRYPTO_AuthKey auth_key;
 946
 947   GNUNET_CRYPTO_hmac_derive_key (&auth_key, key,
 948                                  ctx, sizeof (ctx),
 949                                  NULL);
 950   GNUNET_CRYPTO_hmac (&auth_key, source, len, hash);
 951 }
 952
 953
 954 /**
 955  * Derive a key from a HMAC-HASH.
 956  *
 957  * @param key Key to use for the HMAC.
 958  * @param out Key to generate.
 959  * @param source Source key material (data to HMAC).
 960  * @param len Length of @a source.
 961  */
 962 static void
 963 t_hmac_derive_key (struct GNUNET_CRYPTO_SymmetricSessionKey *key,
 964                    struct GNUNET_CRYPTO_SymmetricSessionKey *out,
 965                    void *source, unsigned int len)
 966 {
 967   static const char ctx[] = "axolotl derive key";
 968   struct GNUNET_HashCode h;
 969
 970   t_ax_hmac_hash (key, &h, source, len);
 971   GNUNET_CRYPTO_kdf (out, sizeof (*out), ctx, sizeof (ctx),
 972                      &h, sizeof (h), NULL);
 973 }
 974
 975
 976 /**
 977  * Encrypt data with the axolotl tunnel key.
 978  *
 979  * @param t Tunnel whose key to use.
 980  * @param dst Destination for the encrypted data.
 981  * @param src Source of the plaintext. Can overlap with @c dst.
 982  * @param size Size of the plaintext.
 983  *
 984  * @return Size of the encrypted data.
 985  */
 986 static int
 987 t_ax_encrypt (struct CadetTunnel *t, void *dst, const void *src, size_t size)
 988 {
 989   struct GNUNET_CRYPTO_SymmetricSessionKey MK;
 990   struct GNUNET_CRYPTO_SymmetricInitializationVector iv;
 991   struct CadetTunnelAxolotl *ax;
 992   size_t out_size;
 993
 994   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "  t_ax_encrypt start\n");
 995
 996   ax = t->ax;
 997
 998   if (GNUNET_YES == ax->ratchet_flag)
 999   {
1000     /* Advance ratchet */
1001     struct GNUNET_CRYPTO_SymmetricSessionKey keys[3];
1002     struct GNUNET_HashCode dh;
1003     struct GNUNET_HashCode hmac;
1004     static const char ctx[] = "axolotl ratchet";
1005
1006     ax->DHRs = GNUNET_CRYPTO_ecdhe_key_create ();
1007     ax->HKs = ax->NHKs;
1008
1009     /* RK, NHKs, CKs = KDF( HMAC-HASH(RK, DH(DHRs, DHRr)) ) */
1010     GNUNET_CRYPTO_ecc_ecdh (ax->DHRs, &ax->DHRr, &dh);
1011     t_ax_hmac_hash (&ax->RK, &hmac, &dh, sizeof (dh));
1012     GNUNET_CRYPTO_kdf (keys, sizeof (keys), ctx, sizeof (ctx),
1013                        &hmac, sizeof (hmac), NULL);
1014     ax->RK = keys[0];
1015     ax->NHKs = keys[1];
1016     ax->CKs = keys[2];
1017
1018     ax->PNs = ax->Ns;
1019     ax->Ns = 0;
1020     ax->ratchet_flag = GNUNET_NO;
1021   }
1022
1023   t_hmac_derive_key (&ax->CKs, &MK, "0", 1);
1024   GNUNET_CRYPTO_symmetric_derive_iv (&iv, &MK, NULL, 0, NULL);
1025
1026   #if DUMP_KEYS_TO_STDERR
1027   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_INFO, "  CKs: %s\n",
1028        GNUNET_h2s ((struct GNUNET_HashCode *) &ax->CKs));
1029   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_INFO, "  AX_ENC with key %u: %s\n", ax->Ns,
1030        GNUNET_h2s ((struct GNUNET_HashCode *) &MK));
1031   #endif
1032
1033   out_size = GNUNET_CRYPTO_symmetric_encrypt (src, size, &MK, &iv, dst);
1034
1035   t_hmac_derive_key (&ax->CKs, &ax->CKs, "1", 1);
1036
1037   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "  t_ax_encrypt end\n");
1038
1039   return out_size;
1040 }
1041
1042
1043 /**
1044  * Decrypt data with the axolotl tunnel key.
1045  *
1046  * @param t Tunnel whose key to use.
1047  * @param dst Destination for the decrypted data.
1048  * @param src Source of the ciphertext. Can overlap with @c dst.
1049  * @param size Size of the ciphertext.
1050  *
1051  * @return Size of the decrypted data.
1052  */
1053 static int
1054 t_ax_decrypt (struct CadetTunnel *t, void *dst, const void *src, size_t size)
1055 {
1056   struct GNUNET_CRYPTO_SymmetricSessionKey MK;
1057   struct GNUNET_CRYPTO_SymmetricInitializationVector iv;
1058   struct CadetTunnelAxolotl *ax;
1059   size_t out_size;
1060
1061   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "  t_ax_decrypt start\n");
1062
1063   ax = t->ax;
1064
1065   t_hmac_derive_key (&ax->CKr, &MK, "0", 1);
1066   GNUNET_CRYPTO_symmetric_derive_iv (&iv, &MK, NULL, 0, NULL);
1067
1068   #if DUMP_KEYS_TO_STDERR
1069   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_INFO, "  CKr: %s\n",
1070        GNUNET_h2s ((struct GNUNET_HashCode *) &ax->CKr));
1071   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_INFO, "  AX_DEC with key %u: %s\n", ax->Nr,
1072        GNUNET_h2s ((struct GNUNET_HashCode *) &MK));
1073   #endif
1074
1075   GNUNET_assert (size >= sizeof (struct GNUNET_MessageHeader));
1076   out_size = GNUNET_CRYPTO_symmetric_decrypt (src, size, &MK, &iv, dst);
1077   GNUNET_assert (out_size == size);
1078
1079   t_hmac_derive_key (&ax->CKr, &ax->CKr, "1", 1);
1080
1081   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "  t_ax_decrypt end\n");
1082
1083   return out_size;
1084 }
1085
1086
1087 /**
1088  * Encrypt header with the axolotl header key.
1089  *
1090  * @param t Tunnel whose key to use.
1091  * @param msg Message whose header to encrypt.
1092  */
1093 static void
1094 t_h_encrypt (struct CadetTunnel *t, struct GNUNET_CADET_AX *msg)
1095 {
1096   struct GNUNET_CRYPTO_SymmetricInitializationVector iv;
1097   struct CadetTunnelAxolotl *ax;
1098   size_t out_size;
1099
1100   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "  t_h_encrypt start\n");
1101
1102   ax = t->ax;
1103   GNUNET_CRYPTO_symmetric_derive_iv (&iv, &ax->HKs, NULL, 0, NULL);
1104
1105   #if DUMP_KEYS_TO_STDERR
1106   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_INFO, "  AX_ENC_H with key %s\n",
1107        GNUNET_h2s ((struct GNUNET_HashCode *) &ax->HKs));
1108   #endif
1109
1110   out_size = GNUNET_CRYPTO_symmetric_encrypt (&msg->Ns, AX_HEADER_SIZE,
1111                                               &ax->HKs, &iv, &msg->Ns);
1112
1113   GNUNET_assert (AX_HEADER_SIZE == out_size);
1114
1115   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "  t_ax_encrypt end\n");
1116 }
1117
1118
1119 /**
1120  * Decrypt header with the current axolotl header key.
1121  *
1122  * @param t Tunnel whose current ax HK to use.
1123  * @param src Message whose header to decrypt.
1124  * @param dst Where to decrypt header to.
1125  */
1126 static void
1127 t_h_decrypt (struct CadetTunnel *t, const struct GNUNET_CADET_AX *src,
1128              struct GNUNET_CADET_AX *dst)
1129 {
1130   struct GNUNET_CRYPTO_SymmetricInitializationVector iv;
1131   struct CadetTunnelAxolotl *ax;
1132   size_t out_size;
1133
1134   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "  t_h_decrypt start\n");
1135
1136   ax = t->ax;
1137   GNUNET_CRYPTO_symmetric_derive_iv (&iv, &ax->HKr, NULL, 0, NULL);
1138
1139   #if DUMP_KEYS_TO_STDERR
1140   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_INFO, "  AX_DEC_H with key %s\n",
1141        GNUNET_h2s ((struct GNUNET_HashCode *) &ax->HKr));
1142   #endif
1143
1144   out_size = GNUNET_CRYPTO_symmetric_decrypt (&src->Ns, AX_HEADER_SIZE,
1145                                               &ax->HKr, &iv, &dst->Ns);
1146
1147   GNUNET_assert (AX_HEADER_SIZE == out_size);
1148
1149   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "  t_ax_decrypt end\n");
1150 }
1151
1152
1153 /**
1154  * Decrypt and verify data with the appropriate tunnel key.
1155  *
1156  * @param key Key to use.
1157  * @param dst Destination for the plaintext.
1158  * @param src Source of the encrypted data. Can overlap with @c dst.
1159  * @param size Size of the encrypted data.
1160  * @param iv Initialization Vector to use.
1161  *
1162  * @return Size of the decrypted data, -1 if an error was encountered.
1163  */
1164 static int
1165 decrypt (const struct GNUNET_CRYPTO_SymmetricSessionKey *key,
1166          void *dst, const void *src, size_t size, uint32_t iv)
1167 {
1168   struct GNUNET_CRYPTO_SymmetricInitializationVector siv;
1169   size_t out_size;
1170
1171   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "  decrypt start\n");
1172   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "  decrypt iv\n");
1173   GNUNET_CRYPTO_symmetric_derive_iv (&siv, key, &iv, sizeof (iv), NULL);
1174   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "  decrypt iv done\n");
1175   out_size = GNUNET_CRYPTO_symmetric_decrypt (src, size, key, &siv, dst);
1176   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "  decrypt end\n");
1177
1178   return out_size;
1179 }
1180
1181
1182 /**
1183  * Decrypt and verify data with the most recent tunnel key.
1184  *
1185  * @param t Tunnel whose key to use.
1186  * @param dst Destination for the plaintext.
1187  * @param src Source of the encrypted data. Can overlap with @c dst.
1188  * @param size Size of the encrypted data.
1189  * @param iv Initialization Vector to use.
1190  *
1191  * @return Size of the decrypted data, -1 if an error was encountered.
1192  */
1193 static int
1194 t_decrypt (struct CadetTunnel *t, void *dst, const void *src,
1195            size_t size, uint32_t iv)
1196 {
1197   size_t out_size;
1198
1199 #if DUMP_KEYS_TO_STDERR
1200   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "  t_decrypt with %s\n",
1201        GNUNET_h2s ((struct GNUNET_HashCode *) &t->d_key));
1202 #endif
1203   if (CADET_TUNNEL_KEY_UNINITIALIZED == t->estate)
1204   {
1205     GNUNET_STATISTICS_update (stats, "# non decryptable data", 1, GNUNET_NO);
1206     LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_WARNING,
1207          "got data on %s without a valid key\n",
1208          GCT_2s (t));
1209     GCT_debug (t, GNUNET_ERROR_TYPE_WARNING);
1210     return -1;
1211   }
1212
1213   out_size = decrypt (&t->d_key, dst, src, size, iv);
1214
1215   return out_size;
1216 }
1217
1218
1219 /**
1220  * Decrypt and verify data with the appropriate tunnel key and verify that the
1221  * data has not been altered since it was sent by the remote peer.
1222  *
1223  * @param t Tunnel whose key to use.
1224  * @param dst Destination for the plaintext.
1225  * @param src Source of the encrypted data. Can overlap with @c dst.
1226  * @param size Size of the encrypted data.
1227  * @param iv Initialization Vector to use.
1228  * @param msg_hmac HMAC of the message, cannot be NULL.
1229  *
1230  * @return Size of the decrypted data, -1 if an error was encountered.
1231  */
1232 static int
1233 t_decrypt_and_validate (struct CadetTunnel *t,
1234                         void *dst, const void *src,
1235                         size_t size, uint32_t iv,
1236                         const struct GNUNET_CADET_Hash *msg_hmac)
1237 {
1238   struct GNUNET_CRYPTO_SymmetricSessionKey *key;
1239   struct GNUNET_CADET_Hash hmac;
1240   int decrypted_size;
1241
1242   /* Try primary (newest) key */
1243   key = &t->d_key;
1244   decrypted_size = decrypt (key, dst, src, size, iv);
1245   t_hmac (src, size, iv, key, &hmac);
1246   if (0 == memcmp (msg_hmac, &hmac, sizeof (hmac)))
1247     return decrypted_size;
1248
1249   /* If no key exchange is going on, we just failed. */
1250   if (NULL == t->kx_ctx)
1251   {
1252     GNUNET_log (GNUNET_ERROR_TYPE_ERROR,
1253                 "Failed checksum validation on tunnel %s with no KX\n",
1254                 GCT_2s (t));
1255     GNUNET_STATISTICS_update (stats, "# wrong HMAC no KX", 1, GNUNET_NO);
1256     return -1;
1257   }
1258
1259   /* Try secondary key, from previous KX period. */
1260   key = &t->kx_ctx->d_key_old;
1261   decrypted_size = decrypt (key, dst, src, size, iv);
1262   t_hmac (src, size, iv, key, &hmac);
1263   if (0 == memcmp (msg_hmac, &hmac, sizeof (hmac)))
1264     return decrypted_size;
1265
1266   /* Hail Mary, try tertiary, key, in case of parallel re-keys. */
1267   key = &t->kx_ctx->d_key_old2;
1268   decrypted_size = decrypt (key, dst, src, size, iv);
1269   t_hmac (src, size, iv, key, &hmac);
1270   if (0 == memcmp (msg_hmac, &hmac, sizeof (hmac)))
1271     return decrypted_size;
1272
1273   GNUNET_log (GNUNET_ERROR_TYPE_ERROR,
1274               "Failed checksum validation on tunnel %s with KX\n",
1275               GCT_2s (t));
1276   GNUNET_STATISTICS_update (stats, "# wrong HMAC with KX", 1, GNUNET_NO);
1277   return -1;
1278 }
1279
1280
1281 /**
1282  * Decrypt and verify data with the appropriate tunnel key and verify that the
1283  * data has not been altered since it was sent by the remote peer.
1284  *
1285  * @param t Tunnel whose key to use.
1286  * @param dst Destination for the plaintext.
1287  * @param src Source of the message. Can overlap with @c dst.
1288  * @param size Size of the message.
1289  *
1290  * @return Size of the decrypted data, -1 if an error was encountered.
1291  */
1292 static int
1293 try_old_ax_keys (struct CadetTunnel *t, struct GNUNET_CADET_AX *dst,
1294                  const struct GNUNET_CADET_AX *src, size_t size)
1295 {
1296   struct CadetTunnelSkippedKey *key;
1297   struct GNUNET_CADET_Hash hmac;
1298   struct GNUNET_CRYPTO_SymmetricInitializationVector iv;
1299   size_t res;
1300   size_t len;
1301
1302
1303   for (key = t->ax->skipped_head; NULL != key; key = key->next)
1304   {
1305     t_hmac (&src->Ns, AX_HEADER_SIZE, 0, &key->HK, &hmac);
1306     if (0 != memcmp (&hmac, &src->hmac, sizeof (hmac)))
1307       break;
1308   }
1309   if (NULL == key)
1310     return -1;
1311
1312   #if DUMP_KEYS_TO_STDERR
1313   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_INFO, "  AX_DEC with skipped key %s\n",
1314        GNUNET_h2s ((struct GNUNET_HashCode *) &key->MK));
1315   #endif
1316
1317   GNUNET_assert (size > sizeof (struct GNUNET_CADET_AX));
1318   len = size - sizeof (struct GNUNET_CADET_AX);
1319   GNUNET_CRYPTO_symmetric_derive_iv (&iv, &key->MK, NULL, 0, NULL);
1320   res = GNUNET_CRYPTO_symmetric_decrypt (&src[1], len, &key->MK, &iv, &dst[1]);
1321
1322   GNUNET_CONTAINER_DLL_remove (t->ax->skipped_head, t->ax->skipped_tail, key);
1323   t->ax->skipped--;
1324   GNUNET_free (key);
1325
1326   return res;
1327 }
1328
1329
1330 /**
1331  * Stage skipped AX keys and calculate the message key.
1332  *
1333  * Stores each HK and MK for skipped messages.
1334  *
1335  * @param t Tunnel where to stage the keys.
1336  * @param HKr Header key.
1337  * @param Nr Current message number.
1338  * @param Np Received meesage number.
1339  * @param CKr[in/out] Chain key, gets ratcheted forward to the new state.
1340  */
1341 static void
1342 store_ax_keys (struct CadetTunnel *t,
1343                const struct GNUNET_CRYPTO_SymmetricSessionKey *HKr,
1344                uint32_t Nr, uint32_t Np,
1345                struct GNUNET_CRYPTO_SymmetricSessionKey *CKr)
1346 {
1347   struct CadetTunnelSkippedKey *key;
1348   unsigned int i;
1349   int gap;
1350
1351   gap = Np - Nr;
1352   if (MAX_KEY_GAP < gap || 0 > gap)
1353   {
1354     /* Avoid DoS (forcing peer to do 2*33 chain HMAC operations) */
1355     /* TODO: start new key exchange on return */
1356     GNUNET_break_op (0);
1357     return;
1358   }
1359
1360   for (i = Nr; i < Np; i++)
1361   {
1362     key = GNUNET_new (struct CadetTunnelSkippedKey);
1363     key->timestamp = GNUNET_TIME_absolute_get ();
1364     t_hmac_derive_key (CKr, &key->MK, "0", 1);
1365     #if DUMP_KEYS_TO_STDERR
1366     LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_INFO, "    storing MK for Nr %u: %s\n",
1367          i, GNUNET_h2s ((struct GNUNET_HashCode *) &key->MK));
1368     LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_INFO, "    for CKr: %s\n",
1369          GNUNET_h2s ((struct GNUNET_HashCode *) &t->ax->CKr));
1370     #endif
1371     t_hmac_derive_key (CKr, CKr, "1", 1);
1372     GNUNET_CONTAINER_DLL_insert (t->ax->skipped_head, t->ax->skipped_tail, key);
1373     t->ax->skipped++;
1374   }
1375 }
1376
1377
1378 /**
1379  * Decrypt and verify data with the appropriate tunnel key and verify that the
1380  * data has not been altered since it was sent by the remote peer.
1381  *
1382  * @param t Tunnel whose key to use.
1383  * @param dst Destination for the plaintext.
1384  * @param src Source of the message. Can overlap with @c dst.
1385  * @param size Size of the message.
1386  *
1387  * @return Size of the decrypted data, -1 if an error was encountered.
1388  */
1389 static int
1390 t_ax_decrypt_and_validate (struct CadetTunnel *t, void *dst,
1391                            const struct GNUNET_CADET_AX *src, size_t size)
1392 {
1393   struct CadetTunnelAxolotl *ax;
1394   struct GNUNET_CADET_Hash msg_hmac;
1395   struct GNUNET_HashCode hmac;
1396   struct GNUNET_CADET_AX *dstmsg;
1397   uint32_t Np;
1398   uint32_t PNp;
1399   size_t esize;
1400   size_t osize;
1401
1402   ax = t->ax;
1403   dstmsg = dst;
1404   esize = size - sizeof (struct GNUNET_CADET_AX);
1405
1406   if (NULL == ax)
1407     return -1;
1408
1409   /* Try current HK */
1410   t_hmac (&src->Ns, AX_HEADER_SIZE + esize, 0, &ax->HKr, &msg_hmac);
1411   if (0 != memcmp (&msg_hmac, &src->hmac, sizeof (msg_hmac)))
1412   {
1413     static const char ctx[] = "axolotl ratchet";
1414     struct GNUNET_CRYPTO_SymmetricSessionKey keys[3]; /* RKp, NHKp, CKp */
1415     struct GNUNET_CRYPTO_SymmetricSessionKey HK;
1416     struct GNUNET_HashCode dh;
1417     struct GNUNET_CRYPTO_EcdhePublicKey *DHRp;
1418
1419     /* Try Next HK */
1420     t_hmac (&src->Ns, AX_HEADER_SIZE + esize, 0, &ax->NHKr, &msg_hmac);
1421     if (0 != memcmp (&msg_hmac, &src->hmac, sizeof (msg_hmac)))
1422     {
1423       /* Try the skipped keys, if that fails, we're out of luck. */
1424       return try_old_ax_keys (t, dst, src, size);
1425     }
1426     LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_INFO, "next HK\n");
1427
1428     HK = ax->HKr;
1429     ax->HKr = ax->NHKr;
1430     t_h_decrypt (t, src, dstmsg);
1431     Np = ntohl (dstmsg->Ns);
1432     PNp = ntohl (dstmsg->PNs);
1433     DHRp = &dstmsg->DHRs;
1434     store_ax_keys (t, &HK, ax->Nr, PNp, &ax->CKr);
1435
1436     /* RKp, NHKp, CKp = KDF (HMAC-HASH (RK, DH (DHRp, DHRs))) */
1437     GNUNET_CRYPTO_ecc_ecdh (ax->DHRs, DHRp, &dh);
1438     t_ax_hmac_hash (&ax->RK, &hmac, &dh, sizeof (dh));
1439     GNUNET_CRYPTO_kdf (keys, sizeof (keys), ctx, sizeof (ctx),
1440                        &hmac, sizeof (hmac), NULL);
1441
1442     /* Commit "purported" keys */
1443     ax->RK = keys[0];
1444     ax->NHKr = keys[1];
1445     ax->CKr = keys[2];
1446     ax->DHRr = *DHRp;
1447     ax->Nr = 0;
1448   }
1449   else
1450   {
1451     LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "current HK\n");
1452     t_h_decrypt (t, src, dstmsg);
1453     Np = ntohl (dstmsg->Ns);
1454     PNp = ntohl (dstmsg->PNs);
1455   }
1456
1457   if (Np > ax->Nr)
1458     store_ax_keys (t, &ax->HKr, ax->Nr, Np, &ax->CKr);
1459
1460   ax->Nr = Np + 1;
1461
1462   osize = t_ax_decrypt (t, dst, &src[1], esize);
1463   if (osize != esize)
1464   {
1465     GNUNET_break_op (0);
1466     return -1;
1467   }
1468
1469   return osize;
1470 }
1471
1472
1473 /**
1474  * Create key material by doing ECDH on the local and remote ephemeral keys.
1475  *
1476  * @param key_material Where to store the key material.
1477  * @param ephemeral Peer's public ephemeral key.
1478  *
1479  * @return GNUNET_OK if it went fine, GNUNET_SYSERR otherwise.
1480  */
1481 static int
1482 derive_otr_key_material (struct GNUNET_HashCode *key_material,
1483                          const struct GNUNET_CRYPTO_EcdhePublicKey *ephemeral)
1484 {
1485   if (GNUNET_OK !=
1486       GNUNET_CRYPTO_ecc_ecdh (otr_ephemeral_key, ephemeral, key_material))
1487   {
1488     GNUNET_break (0);
1489     return GNUNET_SYSERR;
1490   }
1491   return GNUNET_OK;
1492 }
1493
1494
1495 /**
1496  * Create a symmetic key from the identities of both ends and the key material
1497  * from ECDH.
1498  *
1499  * @param key Destination for the generated key.
1500  * @param sender ID of the peer that will encrypt with @c key.
1501  * @param receiver ID of the peer that will decrypt with @c key.
1502  * @param key_material Hash created with ECDH with the ephemeral keys.
1503  */
1504 void
1505 derive_symmertic (struct GNUNET_CRYPTO_SymmetricSessionKey *key,
1506                   const struct GNUNET_PeerIdentity *sender,
1507                   const struct GNUNET_PeerIdentity *receiver,
1508                   const struct GNUNET_HashCode *key_material)
1509 {
1510   const char salt[] = "CADET kx salt";
1511
1512   GNUNET_CRYPTO_kdf (key, sizeof (struct GNUNET_CRYPTO_SymmetricSessionKey),
1513                      salt, sizeof (salt),
1514                      key_material, sizeof (struct GNUNET_HashCode),
1515                      sender, sizeof (struct GNUNET_PeerIdentity),
1516                      receiver, sizeof (struct GNUNET_PeerIdentity),
1517                      NULL);
1518 }
1519
1520
1521 /**
1522  * Derive the tunnel's keys using our own and the peer's ephemeral keys.
1523  *
1524  * @param t Tunnel for which to create the keys.
1525  *
1526  * @return GNUNET_OK if successful, GNUNET_SYSERR otherwise.
1527  */
1528 static int
1529 create_otr_keys (struct CadetTunnel *t)
1530 {
1531   struct GNUNET_HashCode km;
1532
1533   if (GNUNET_OK != derive_otr_key_material (&km, &t->peers_ephemeral_key))
1534     return GNUNET_SYSERR;
1535   derive_symmertic (&t->e_key, &my_full_id, GCP_get_id (t->peer), &km);
1536   derive_symmertic (&t->d_key, GCP_get_id (t->peer), &my_full_id, &km);
1537   #if DUMP_KEYS_TO_STDERR
1538   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_INFO, "ME: %s\n",
1539        GNUNET_h2s ((struct GNUNET_HashCode *) &otr_kx_msg.ephemeral_key));
1540   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_INFO, "PE: %s\n",
1541        GNUNET_h2s ((struct GNUNET_HashCode *) &t->peers_ephemeral_key));
1542   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_INFO, "KM: %s\n", GNUNET_h2s (&km));
1543   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_INFO, "EK: %s\n",
1544        GNUNET_h2s ((struct GNUNET_HashCode *) &t->e_key));
1545   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_INFO, "DK: %s\n",
1546        GNUNET_h2s ((struct GNUNET_HashCode *) &t->d_key));
1547   #endif
1548   return GNUNET_OK;
1549 }
1550
1551
1552 /**
1553  * Create a new Key eXchange context for the tunnel.
1554  *
1555  * If the old keys were verified, keep them for old traffic. Create a new KX
1556  * timestamp and a new nonce.
1557  *
1558  * @param t Tunnel for which to create the KX ctx.
1559  *
1560  * @return GNUNET_OK if successful, GNUNET_SYSERR otherwise.
1561  */
1562 static int
1563 create_kx_ctx (struct CadetTunnel *t)
1564 {
1565   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_INFO, "  new kx ctx for %s\n", GCT_2s (t));
1566
1567   if (NULL != t->kx_ctx)
1568   {
1569     if (NULL != t->kx_ctx->finish_task)
1570     {
1571       LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_INFO, "  resetting exisiting finish task\n");
1572       GNUNET_SCHEDULER_cancel (t->kx_ctx->finish_task);
1573       t->kx_ctx->finish_task = NULL;
1574     }
1575   }
1576   else
1577   {
1578     t->kx_ctx = GNUNET_new (struct CadetTunnelKXCtx);
1579     t->kx_ctx->challenge = GNUNET_CRYPTO_random_u32 (GNUNET_CRYPTO_QUALITY_NONCE,
1580                                                      UINT32_MAX);
1581   }
1582
1583   if (CADET_TUNNEL_KEY_OK == t->estate)
1584   {
1585     LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_INFO, "  backing up keys\n");
1586     t->kx_ctx->d_key_old = t->d_key;
1587     t->kx_ctx->e_key_old = t->e_key;
1588   }
1589   else
1590     LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_INFO, "  old keys not valid, not saving\n");
1591   t->kx_ctx->rekey_start_time = GNUNET_TIME_absolute_get ();
1592   return create_otr_keys (t);
1593 }
1594
1595
1596 /**
1597  * @brief Finish the Key eXchange and destroy the old keys.
1598  *
1599  * @param cls Closure (Tunnel for which to finish the KX).
1600  * @param tc Task context.
1601  */
1602 static void
1603 finish_kx (void *cls, const struct GNUNET_SCHEDULER_TaskContext *tc)
1604 {
1605   struct CadetTunnel *t = cls;
1606
1607   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_INFO, "finish KX for %s\n", GCT_2s (t));
1608
1609   if (0 != (tc->reason & GNUNET_SCHEDULER_REASON_SHUTDOWN))
1610   {
1611     LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_INFO, "  shutdown\n");
1612     return;
1613   }
1614
1615   GNUNET_free (t->kx_ctx);
1616   t->kx_ctx = NULL;
1617 }
1618
1619
1620 /**
1621  * Destroy a Key eXchange context for the tunnel. This function only schedules
1622  * the destruction, the freeing of the memory (and clearing of old key material)
1623  * happens after a delay!
1624  *
1625  * @param t Tunnel whose KX ctx to destroy.
1626  */
1627 static void
1628 destroy_kx_ctx (struct CadetTunnel *t)
1629 {
1630   struct GNUNET_TIME_Relative delay;
1631
1632   if (NULL == t->kx_ctx || NULL != t->kx_ctx->finish_task)
1633     return;
1634
1635   if (is_key_null (&t->kx_ctx->e_key_old))
1636   {
1637     t->kx_ctx->finish_task = GNUNET_SCHEDULER_add_now (finish_kx, t);
1638     return;
1639   }
1640
1641   delay = GNUNET_TIME_relative_divide (rekey_period, 4);
1642   delay = GNUNET_TIME_relative_min (delay, GNUNET_TIME_UNIT_MINUTES);
1643
1644   t->kx_ctx->finish_task = GNUNET_SCHEDULER_add_delayed (delay, finish_kx, t);
1645 }
1646
1647
1648
1649 /**
1650  * Pick a connection on which send the next data message.
1651  *
1652  * @param t Tunnel on which to send the message.
1653  *
1654  * @return The connection on which to send the next message.
1655  */
1656 static struct CadetConnection *
1657 tunnel_get_connection (struct CadetTunnel *t)
1658 {
1659   struct CadetTConnection *iter;
1660   struct CadetConnection *best;
1661   unsigned int qn;
1662   unsigned int lowest_q;
1663
1664   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "tunnel_get_connection %s\n", GCT_2s (t));
1665   best = NULL;
1666   lowest_q = UINT_MAX;
1667   for (iter = t->connection_head; NULL != iter; iter = iter->next)
1668   {
1669     LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "  connection %s: %u\n",
1670          GCC_2s (iter->c), GCC_get_state (iter->c));
1671     if (CADET_CONNECTION_READY == GCC_get_state (iter->c))
1672     {
1673       qn = GCC_get_qn (iter->c, GCC_is_origin (iter->c, GNUNET_YES));
1674       LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "    q_n %u, \n", qn);
1675       if (qn < lowest_q)
1676       {
1677         best = iter->c;
1678         lowest_q = qn;
1679       }
1680     }
1681   }
1682   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, " selected: connection %s\n", GCC_2s (best));
1683   return best;
1684 }
1685
1686
1687 /**
1688  * Callback called when a queued message is sent.
1689  *
1690  * Calculates the average time and connection packet tracking.
1691  *
1692  * @param cls Closure (TunnelQueue handle).
1693  * @param c Connection this message was on.
1694  * @param q Connection queue handle (unused).
1695  * @param type Type of message sent.
1696  * @param fwd Was this a FWD going message?
1697  * @param size Size of the message.
1698  */
1699 static void
1700 tun_message_sent (void *cls,
1701               struct CadetConnection *c,
1702               struct CadetConnectionQueue *q,
1703               uint16_t type, int fwd, size_t size)
1704 {
1705   struct CadetTunnelQueue *qt = cls;
1706   struct CadetTunnel *t;
1707
1708   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "tun_message_sent\n");
1709
1710   GNUNET_assert (NULL != qt->cont);
1711   t = NULL == c ? NULL : GCC_get_tunnel (c);
1712   qt->cont (qt->cont_cls, t, qt, type, size);
1713   GNUNET_free (qt);
1714 }
1715
1716
1717 static unsigned int
1718 count_queued_data (const struct CadetTunnel *t)
1719 {
1720   struct CadetTunnelDelayed *iter;
1721   unsigned int count;
1722
1723   for (count = 0, iter = t->tq_head; iter != NULL; iter = iter->next)
1724     count++;
1725
1726   return count;
1727 }
1728
1729 /**
1730  * Delete a queued message: either was sent or the channel was destroyed
1731  * before the tunnel's key exchange had a chance to finish.
1732  *
1733  * @param tqd Delayed queue handle.
1734  */
1735 static void
1736 unqueue_data (struct CadetTunnelDelayed *tqd)
1737 {
1738   GNUNET_CONTAINER_DLL_remove (tqd->t->tq_head, tqd->t->tq_tail, tqd);
1739   GNUNET_free (tqd);
1740 }
1741
1742
1743 /**
1744  * Cache a message to be sent once tunnel is online.
1745  *
1746  * @param t Tunnel to hold the message.
1747  * @param msg Message itself (copy will be made).
1748  */
1749 static struct CadetTunnelDelayed *
1750 queue_data (struct CadetTunnel *t, const struct GNUNET_MessageHeader *msg)
1751 {
1752   struct CadetTunnelDelayed *tqd;
1753   uint16_t size = ntohs (msg->size);
1754
1755   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "queue data on Tunnel %s\n", GCT_2s (t));
1756
1757   if (GNUNET_YES == is_ready (t))
1758   {
1759     GNUNET_break (0);
1760     return NULL;
1761   }
1762
1763   tqd = GNUNET_malloc (sizeof (struct CadetTunnelDelayed) + size);
1764
1765   tqd->t = t;
1766   memcpy (&tqd[1], msg, size);
1767   GNUNET_CONTAINER_DLL_insert_tail (t->tq_head, t->tq_tail, tqd);
1768   return tqd;
1769 }
1770
1771
1772 /**
1773  * Sends an already built message on a tunnel, encrypting it and
1774  * choosing the best connection.
1775  *
1776  * @param message Message to send. Function modifies it.
1777  * @param t Tunnel on which this message is transmitted.
1778  * @param c Connection to use (autoselect if NULL).
1779  * @param force Force the tunnel to take the message (buffer overfill).
1780  * @param cont Continuation to call once message is really sent.
1781  * @param cont_cls Closure for @c cont.
1782  * @param existing_q In case this a transmission of previously queued data,
1783  *                   this should be TunnelQueue given to the client.
1784  *                   Otherwise, NULL.
1785  *
1786  * @return Handle to cancel message.
1787  *         NULL if @c cont is NULL or an error happens and message is dropped.
1788  */
1789 static struct CadetTunnelQueue *
1790 send_prebuilt_message (const struct GNUNET_MessageHeader *message,
1791                        struct CadetTunnel *t, struct CadetConnection *c,
1792                        int force, GCT_sent cont, void *cont_cls,
1793                        struct CadetTunnelQueue *existing_q)
1794 {
1795   struct GNUNET_MessageHeader *msg;
1796   struct GNUNET_CADET_Encrypted *otr_msg;
1797   struct GNUNET_CADET_AX *ax_msg;
1798   struct CadetTunnelQueue *tq;
1799   size_t size = ntohs (message->size);
1800   const uint16_t max_overhead = sizeof (struct GNUNET_CADET_Encrypted)
1801                                 + sizeof (struct GNUNET_CADET_AX);
1802   char cbuf[max_overhead + size];
1803   size_t esize;
1804   uint32_t mid;
1805   uint32_t iv;
1806   uint16_t type;
1807   int fwd;
1808
1809   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "GMT Send on Tunnel %s\n", GCT_2s (t));
1810
1811   if (GNUNET_NO == is_ready (t))
1812   {
1813     struct CadetTunnelDelayed *tqd;
1814     /* A non null existing_q indicates sending of queued data.
1815      * Should only happen after tunnel becomes ready.
1816      */
1817     GNUNET_assert (NULL == existing_q);
1818     tqd = queue_data (t, message);
1819     if (NULL == cont)
1820       return NULL;
1821     tq = GNUNET_new (struct CadetTunnelQueue);
1822     tq->tqd = tqd;
1823     tqd->tq = tq;
1824     tq->cont = cont;
1825     tq->cont_cls = cont_cls;
1826     return tq;
1827   }
1828
1829   GNUNET_assert (GNUNET_NO == GCT_is_loopback (t));
1830
1831   if (CADET_Axolotl == t->enc_type)
1832   {
1833     ax_msg = (struct GNUNET_CADET_AX *) cbuf;
1834     msg = &ax_msg->header;
1835     msg->size = htons (sizeof (struct GNUNET_CADET_AX) + size);
1836     msg->type = htons (GNUNET_MESSAGE_TYPE_CADET_AX);
1837     ax_msg->reserved = 0;
1838     esize = t_ax_encrypt (t, &ax_msg[1], message, size);
1839     ax_msg->Ns = htonl (t->ax->Ns++);
1840     ax_msg->PNs = htonl (t->ax->PNs);
1841     GNUNET_CRYPTO_ecdhe_key_get_public (t->ax->DHRs, &ax_msg->DHRs);
1842     t_h_encrypt (t, ax_msg);
1843     t_hmac (&ax_msg->Ns, AX_HEADER_SIZE + esize, 0, &t->ax->HKs, &ax_msg->hmac);
1844   }
1845   else
1846   {
1847     otr_msg = (struct GNUNET_CADET_Encrypted *) cbuf;
1848     msg = &otr_msg->header;
1849     iv = GNUNET_CRYPTO_random_u32 (GNUNET_CRYPTO_QUALITY_NONCE, UINT32_MAX);
1850     otr_msg->iv = iv;
1851     esize = t_encrypt (t, &otr_msg[1], message, size, iv, GNUNET_NO);
1852     t_hmac (&otr_msg[1], size, iv, select_key (t), &otr_msg->hmac);
1853     msg->size = htons (sizeof (struct GNUNET_CADET_Encrypted) + size);
1854     msg->type = htons (GNUNET_MESSAGE_TYPE_CADET_ENCRYPTED);
1855   }
1856   GNUNET_assert (esize == size);
1857
1858   if (NULL == c)
1859     c = tunnel_get_connection (t);
1860   if (NULL == c)
1861   {
1862     /* Why is tunnel 'ready'? Should have been queued! */
1863     if (NULL != t->destroy_task)
1864     {
1865       GNUNET_break (0);
1866       GCT_debug (t, GNUNET_ERROR_TYPE_WARNING);
1867     }
1868     return NULL; /* Drop... */
1869   }
1870
1871   mid = 0;
1872   type = ntohs (message->type);
1873   switch (type)
1874   {
1875     case GNUNET_MESSAGE_TYPE_CADET_DATA:
1876     case GNUNET_MESSAGE_TYPE_CADET_DATA_ACK:
1877       if (GNUNET_MESSAGE_TYPE_CADET_DATA == type)
1878         mid = ntohl (((struct GNUNET_CADET_Data *) message)->mid);
1879       else
1880         mid = ntohl (((struct GNUNET_CADET_DataACK *) message)->mid);
1881       /* Fall thru */
1882     case GNUNET_MESSAGE_TYPE_CADET_KEEPALIVE:
1883     case GNUNET_MESSAGE_TYPE_CADET_CHANNEL_CREATE:
1884     case GNUNET_MESSAGE_TYPE_CADET_CHANNEL_DESTROY:
1885     case GNUNET_MESSAGE_TYPE_CADET_CHANNEL_ACK:
1886     case GNUNET_MESSAGE_TYPE_CADET_CHANNEL_NACK:
1887       break;
1888     default:
1889       GNUNET_break (0);
1890       LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_ERROR, "type %s not valid\n", GC_m2s (type));
1891   }
1892   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "type %s\n", GC_m2s (type));
1893
1894   fwd = GCC_is_origin (c, GNUNET_YES);
1895
1896   if (NULL == cont)
1897   {
1898     GNUNET_break (NULL == GCC_send_prebuilt_message (msg, type,
1899                                                      mid, c, fwd, force, NULL, NULL));
1900     return NULL;
1901   }
1902   if (NULL == existing_q)
1903   {
1904     tq = GNUNET_new (struct CadetTunnelQueue); /* FIXME valgrind: leak*/
1905   }
1906   else
1907   {
1908     tq = existing_q;
1909     tq->tqd = NULL;
1910   }
1911   tq->cq = GCC_send_prebuilt_message (msg, type, mid, c, fwd, force,
1912                                       &tun_message_sent, tq);
1913   GNUNET_assert (NULL != tq->cq);
1914   tq->cont = cont;
1915   tq->cont_cls = cont_cls;
1916
1917   return tq;
1918 }
1919
1920
1921 /**
1922  * Send all cached messages that we can, tunnel is online.
1923  *
1924  * @param t Tunnel that holds the messages. Cannot be loopback.
1925  */
1926 static void
1927 send_queued_data (struct CadetTunnel *t)
1928 {
1929   struct CadetTunnelDelayed *tqd;
1930   struct CadetTunnelDelayed *next;
1931   unsigned int room;
1932
1933   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_INFO, "Send queued data, tunnel %s\n", GCT_2s (t));
1934
1935   if (GCT_is_loopback (t))
1936   {
1937     GNUNET_break (0);
1938     return;
1939   }
1940
1941   if (GNUNET_NO == is_ready (t))
1942   {
1943     LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "  not ready yet: %s/%s\n",
1944          estate2s (t->estate), cstate2s (t->cstate));
1945     return;
1946   }
1947
1948   room = GCT_get_connections_buffer (t);
1949   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "  buffer space: %u\n", room);
1950   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "  tq head: %p\n", t->tq_head);
1951   for (tqd = t->tq_head; NULL != tqd && room > 0; tqd = next)
1952   {
1953     LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, " sending queued data\n");
1954     next = tqd->next;
1955     room--;
1956     send_prebuilt_message ((struct GNUNET_MessageHeader *) &tqd[1],
1957                            tqd->t, NULL, GNUNET_YES,
1958                            NULL != tqd->tq ? tqd->tq->cont : NULL,
1959                            NULL != tqd->tq ? tqd->tq->cont_cls : NULL,
1960                            tqd->tq);
1961     unqueue_data (tqd);
1962   }
1963   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "GCT_send_queued_data end\n", GCP_2s (t->peer));
1964 }
1965
1966
1967 /**
1968  * Callback called when a queued message is sent.
1969  *
1970  * @param cls Closure.
1971  * @param c Connection this message was on.
1972  * @param type Type of message sent.
1973  * @param fwd Was this a FWD going message?
1974  * @param size Size of the message.
1975  */
1976 static void
1977 ephm_sent (void *cls,
1978          struct CadetConnection *c,
1979          struct CadetConnectionQueue *q,
1980          uint16_t type, int fwd, size_t size)
1981 {
1982   struct CadetTunnel *t = cls;
1983   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "ephemeral sent %s\n", GC_m2s (type));
1984   t->ephm_h = NULL;
1985 }
1986
1987 /**
1988  * Callback called when a queued message is sent.
1989  *
1990  * @param cls Closure.
1991  * @param c Connection this message was on.
1992  * @param type Type of message sent.
1993  * @param fwd Was this a FWD going message?
1994  * @param size Size of the message.
1995  */
1996 static void
1997 pong_sent (void *cls,
1998            struct CadetConnection *c,
1999            struct CadetConnectionQueue *q,
2000            uint16_t type, int fwd, size_t size)
2001 {
2002   struct CadetTunnel *t = cls;
2003   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "pong_sent %s\n", GC_m2s (type));
2004
2005   t->pong_h = NULL;
2006 }
2007
2008 /**
2009  * Sends key exchange message on a tunnel, choosing the best connection.
2010  * Should not be called on loopback tunnels.
2011  *
2012  * @param t Tunnel on which this message is transmitted.
2013  * @param message Message to send. Function modifies it.
2014  *
2015  * @return Handle to the message in the connection queue.
2016  */
2017 static struct CadetConnectionQueue *
2018 send_kx (struct CadetTunnel *t,
2019          const struct GNUNET_MessageHeader *message)
2020 {
2021   struct CadetConnection *c;
2022   struct GNUNET_CADET_KX *msg;
2023   size_t size = ntohs (message->size);
2024   char cbuf[sizeof (struct GNUNET_CADET_KX) + size];
2025   uint16_t type;
2026   int fwd;
2027   GCC_sent cont;
2028
2029   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "GMT KX on Tunnel %s\n", GCT_2s (t));
2030
2031   /* Avoid loopback. */
2032   if (GCT_is_loopback (t))
2033   {
2034     GNUNET_break (0);
2035     return NULL;
2036   }
2037   type = ntohs (message->type);
2038
2039   /* Even if tunnel is "being destroyed", send anyway.
2040    * Could be a response to a rekey initiated by remote peer,
2041    * who is trying to create a new channel!
2042    */
2043
2044   /* Must have a connection, or be looking for one. */
2045   if (NULL == t->connection_head)
2046   {
2047     LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "%s with no connection\n", GC_m2s (type));
2048     if (CADET_TUNNEL_SEARCHING != t->cstate)
2049     {
2050       GNUNET_break (0);
2051       GCT_debug (t, GNUNET_ERROR_TYPE_ERROR);
2052       GCP_debug (t->peer, GNUNET_ERROR_TYPE_ERROR);
2053     }
2054     return NULL;
2055   }
2056
2057   msg = (struct GNUNET_CADET_KX *) cbuf;
2058   msg->header.type = htons (GNUNET_MESSAGE_TYPE_CADET_KX);
2059   msg->header.size = htons (sizeof (struct GNUNET_CADET_KX) + size);
2060   c = tunnel_get_connection (t);
2061   if (NULL == c)
2062   {
2063     if (NULL == t->destroy_task && CADET_TUNNEL_READY == t->cstate)
2064     {
2065       GNUNET_break (0);
2066       GCT_debug (t, GNUNET_ERROR_TYPE_ERROR);
2067     }
2068     return NULL;
2069   }
2070   switch (type)
2071   {
2072     case GNUNET_MESSAGE_TYPE_CADET_KX_EPHEMERAL:
2073     case GNUNET_MESSAGE_TYPE_CADET_AX_KX:
2074       GNUNET_assert (NULL == t->ephm_h);
2075       cont = &ephm_sent;
2076       break;
2077     case GNUNET_MESSAGE_TYPE_CADET_KX_PONG:
2078       GNUNET_assert (NULL == t->pong_h);
2079       cont = &pong_sent;
2080       break;
2081
2082     default:
2083       LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "unkown type %s\n", GC_m2s (type));
2084       GNUNET_assert (0);
2085   }
2086   memcpy (&msg[1], message, size);
2087
2088   fwd = GCC_is_origin (c, GNUNET_YES);
2089
2090   return GCC_send_prebuilt_message (&msg->header, type, 0, c,
2091                                     fwd, GNUNET_YES,
2092                                     cont, t);
2093 }
2094
2095
2096 /**
2097  * Send the ephemeral key on a tunnel.
2098  *
2099  * @param t Tunnel on which to send the key.
2100  */
2101 static void
2102 send_ephemeral (struct CadetTunnel *t)
2103 {
2104   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_INFO, "===> EPHM for %s\n", GCT_2s (t));
2105   if (NULL != t->ephm_h)
2106   {
2107     LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_INFO, "     already queued\n");
2108     return;
2109   }
2110
2111   otr_kx_msg.sender_status = htonl (t->estate);
2112   otr_kx_msg.iv = GNUNET_CRYPTO_random_u32 (GNUNET_CRYPTO_QUALITY_NONCE, UINT32_MAX);
2113   otr_kx_msg.nonce = t->kx_ctx->challenge;
2114   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "  send nonce c %u\n", otr_kx_msg.nonce);
2115   t_encrypt (t, &otr_kx_msg.nonce, &otr_kx_msg.nonce,
2116              ping_encryption_size(), otr_kx_msg.iv, GNUNET_YES);
2117   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "  send nonce e %u\n", otr_kx_msg.nonce);
2118   t->ephm_h = send_kx (t, &otr_kx_msg.header);
2119 }
2120
2121
2122 /**
2123  * Send a pong message on a tunnel.
2124  *d_
2125  * @param t Tunnel on which to send the pong.
2126  * @param challenge Value sent in the ping that we have to send back.
2127  */
2128 static void
2129 send_pong (struct CadetTunnel *t, uint32_t challenge)
2130 {
2131   struct GNUNET_CADET_KX_Pong msg;
2132
2133   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_INFO, "===> PONG for %s\n", GCT_2s (t));
2134   if (NULL != t->pong_h)
2135   {
2136     LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_INFO, "     already queued\n");
2137     return;
2138   }
2139   msg.header.size = htons (sizeof (msg));
2140   msg.header.type = htons (GNUNET_MESSAGE_TYPE_CADET_KX_PONG);
2141   msg.iv = GNUNET_CRYPTO_random_u32 (GNUNET_CRYPTO_QUALITY_NONCE, UINT32_MAX);
2142   msg.nonce = challenge;
2143   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "  sending %u\n", msg.nonce);
2144   t_encrypt (t, &msg.nonce, &msg.nonce,
2145              sizeof (msg.nonce), msg.iv, GNUNET_YES);
2146   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "  e sending %u\n", msg.nonce);
2147
2148   t->pong_h = send_kx (t, &msg.header);
2149 }
2150
2151
2152 /**
2153  * Initiate a rekey with the remote peer.
2154  *
2155  * @param cls Closure (tunnel).
2156  * @param tc TaskContext.
2157  */
2158 static void
2159 rekey_tunnel (void *cls, const struct GNUNET_SCHEDULER_TaskContext *tc)
2160 {
2161   struct CadetTunnel *t = cls;
2162
2163   t->rekey_task = NULL;
2164
2165   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_INFO, "Re-key Tunnel %s\n", GCT_2s (t));
2166   if (NULL != tc && 0 != (GNUNET_SCHEDULER_REASON_SHUTDOWN & tc->reason))
2167     return;
2168
2169   GNUNET_assert (NULL != t->kx_ctx);
2170   struct GNUNET_TIME_Relative duration;
2171
2172   duration = GNUNET_TIME_absolute_get_duration (t->kx_ctx->rekey_start_time);
2173   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, " kx started %s ago\n",
2174         GNUNET_STRINGS_relative_time_to_string (duration, GNUNET_YES));
2175
2176   // FIXME make duration of old keys configurable
2177   if (duration.rel_value_us >= GNUNET_TIME_UNIT_MINUTES.rel_value_us)
2178   {
2179     LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, " deleting old keys\n");
2180     memset (&t->kx_ctx->d_key_old, 0, sizeof (t->kx_ctx->d_key_old));
2181     memset (&t->kx_ctx->e_key_old, 0, sizeof (t->kx_ctx->e_key_old));
2182   }
2183
2184   send_ephemeral (t);
2185
2186   switch (t->estate)
2187   {
2188     case CADET_TUNNEL_KEY_UNINITIALIZED:
2189       GCT_change_estate (t, CADET_TUNNEL_KEY_SENT);
2190       break;
2191
2192     case CADET_TUNNEL_KEY_SENT:
2193       break;
2194
2195     case CADET_TUNNEL_KEY_OK:
2196       /* Inconsistent!
2197        * - state should have changed during rekey_iterator
2198        * - task should have been canceled at pong_handle
2199        */
2200       GNUNET_break (0);
2201       GCT_change_estate (t, CADET_TUNNEL_KEY_REKEY);
2202       break;
2203
2204     case CADET_TUNNEL_KEY_PING:
2205     case CADET_TUNNEL_KEY_REKEY:
2206       break;
2207
2208     default:
2209       LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "Unexpected state %u\n", t->estate);
2210   }
2211
2212   // FIXME exponential backoff
2213   struct GNUNET_TIME_Relative delay;
2214
2215   delay = GNUNET_TIME_relative_divide (rekey_period, 16);
2216   delay = GNUNET_TIME_relative_min (delay, REKEY_WAIT);
2217   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "  next call in %s\n",
2218        GNUNET_STRINGS_relative_time_to_string (delay, GNUNET_YES));
2219   t->rekey_task = GNUNET_SCHEDULER_add_delayed (delay, &rekey_tunnel, t);
2220 }
2221
2222
2223 /**
2224  * Our ephemeral key has changed, create new session key on all tunnels.
2225  *
2226  * Each tunnel will start the Key Exchange with a random delay between
2227  * 0 and number_of_tunnels*100 milliseconds, so there are 10 key exchanges
2228  * per second, on average.
2229  *
2230  * @param cls Closure (size of the hashmap).
2231  * @param key Current public key.
2232  * @param value Value in the hash map (tunnel).
2233  *
2234  * @return #GNUNET_YES, so we should continue to iterate,
2235  */
2236 static int
2237 rekey_iterator (void *cls,
2238                 const struct GNUNET_PeerIdentity *key,
2239                 void *value)
2240 {
2241   struct CadetTunnel *t = value;
2242   struct GNUNET_TIME_Relative delay;
2243   long n = (long) cls;
2244   uint32_t r;
2245
2246   if (NULL != t->rekey_task)
2247     return GNUNET_YES;
2248
2249   if (GNUNET_YES == GCT_is_loopback (t))
2250     return GNUNET_YES;
2251
2252   if (CADET_OTR != t->enc_type)
2253     return GNUNET_YES;
2254
2255   r = GNUNET_CRYPTO_random_u32 (GNUNET_CRYPTO_QUALITY_WEAK, (uint32_t) n * 100);
2256   delay = GNUNET_TIME_relative_multiply (GNUNET_TIME_UNIT_MILLISECONDS, r);
2257   t->rekey_task = GNUNET_SCHEDULER_add_delayed (delay, &rekey_tunnel, t);
2258   if (GNUNET_OK == create_kx_ctx (t))
2259     GCT_change_estate (t, CADET_TUNNEL_KEY_REKEY);
2260   else
2261   {
2262     GNUNET_break (0);
2263     // FIXME restart kx
2264   }
2265
2266   return GNUNET_YES;
2267 }
2268
2269
2270 /**
2271  * Create a new ephemeral key and key message, schedule next rekeying.
2272  *
2273  * @param cls Closure (unused).
2274  * @param tc TaskContext.
2275  */
2276 static void
2277 global_otr_rekey (void *cls, const struct GNUNET_SCHEDULER_TaskContext *tc)
2278 {
2279   struct GNUNET_TIME_Absolute time;
2280   long n;
2281
2282   rekey_task = NULL;
2283
2284   if (0 != (GNUNET_SCHEDULER_REASON_SHUTDOWN & tc->reason))
2285     return;
2286
2287   GNUNET_free_non_null (otr_ephemeral_key);
2288   otr_ephemeral_key = GNUNET_CRYPTO_ecdhe_key_create ();
2289
2290   time = GNUNET_TIME_absolute_get ();
2291   otr_kx_msg.creation_time = GNUNET_TIME_absolute_hton (time);
2292   time = GNUNET_TIME_absolute_add (time, rekey_period);
2293   time = GNUNET_TIME_absolute_add (time, GNUNET_TIME_UNIT_MINUTES);
2294   otr_kx_msg.expiration_time = GNUNET_TIME_absolute_hton (time);
2295   GNUNET_CRYPTO_ecdhe_key_get_public (otr_ephemeral_key, &otr_kx_msg.ephemeral_key);
2296   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_INFO, "GLOBAL OTR RE-KEY, NEW EPHM: %s\n",
2297        GNUNET_h2s ((struct GNUNET_HashCode *) &otr_kx_msg.ephemeral_key));
2298
2299   GNUNET_assert (GNUNET_OK ==
2300                  GNUNET_CRYPTO_eddsa_sign (id_key,
2301                                            &otr_kx_msg.purpose,
2302                                            &otr_kx_msg.signature));
2303
2304   n = (long) GNUNET_CONTAINER_multipeermap_size (tunnels);
2305   GNUNET_CONTAINER_multipeermap_iterate (tunnels, &rekey_iterator, (void *) n);
2306
2307   rekey_task = GNUNET_SCHEDULER_add_delayed (rekey_period,
2308                                              &global_otr_rekey, NULL);
2309 }
2310
2311
2312 /**
2313  * Called only on shutdown, destroy every tunnel.
2314  *
2315  * @param cls Closure (unused).
2316  * @param key Current public key.
2317  * @param value Value in the hash map (tunnel).
2318  *
2319  * @return #GNUNET_YES, so we should continue to iterate,
2320  */
2321 static int
2322 destroy_iterator (void *cls,
2323                 const struct GNUNET_PeerIdentity *key,
2324                 void *value)
2325 {
2326   struct CadetTunnel *t = value;
2327
2328   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "GCT_shutdown destroying tunnel at %p\n", t);
2329   GCT_destroy (t);
2330   return GNUNET_YES;
2331 }
2332
2333
2334 /**
2335  * Notify remote peer that we don't know a channel he is talking about,
2336  * probably CHANNEL_DESTROY was missed.
2337  *
2338  * @param t Tunnel on which to notify.
2339  * @param gid ID of the channel.
2340  */
2341 static void
2342 send_channel_destroy (struct CadetTunnel *t, unsigned int gid)
2343 {
2344   struct GNUNET_CADET_ChannelManage msg;
2345
2346   msg.header.type = htons (GNUNET_MESSAGE_TYPE_CADET_CHANNEL_DESTROY);
2347   msg.header.size = htons (sizeof (msg));
2348   msg.chid = htonl (gid);
2349
2350   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG,
2351        "WARNING destroying unknown channel %u on tunnel %s\n",
2352        gid, GCT_2s (t));
2353   send_prebuilt_message (&msg.header, t, NULL, GNUNET_YES, NULL, NULL, NULL);
2354 }
2355
2356
2357 /**
2358  * Demultiplex data per channel and call appropriate channel handler.
2359  *
2360  * @param t Tunnel on which the data came.
2361  * @param msg Data message.
2362  * @param fwd Is this message fwd? This only is meaningful in loopback channels.
2363  *            #GNUNET_YES if message is FWD on the respective channel (loopback)
2364  *            #GNUNET_NO if message is BCK on the respective channel (loopback)
2365  *            #GNUNET_SYSERR if message on a one-ended channel (remote)
2366  */
2367 static void
2368 handle_data (struct CadetTunnel *t,
2369              const struct GNUNET_CADET_Data *msg,
2370              int fwd)
2371 {
2372   struct CadetChannel *ch;
2373   size_t size;
2374
2375   /* Check size */
2376   size = ntohs (msg->header.size);
2377   if (size <
2378       sizeof (struct GNUNET_CADET_Data) +
2379       sizeof (struct GNUNET_MessageHeader))
2380   {
2381     GNUNET_break (0);
2382     return;
2383   }
2384   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, " payload of type %s\n",
2385               GC_m2s (ntohs (msg[1].header.type)));
2386
2387   /* Check channel */
2388   ch = GCT_get_channel (t, ntohl (msg->chid));
2389   if (NULL == ch)
2390   {
2391     GNUNET_STATISTICS_update (stats, "# data on unknown channel",
2392                               1, GNUNET_NO);
2393     LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "WARNING channel 0x%X unknown\n",
2394          ntohl (msg->chid));
2395     send_channel_destroy (t, ntohl (msg->chid));
2396     return;
2397   }
2398
2399   GCCH_handle_data (ch, msg, fwd);
2400 }
2401
2402
2403 /**
2404  * Demultiplex data ACKs per channel and update appropriate channel buffer info.
2405  *
2406  * @param t Tunnel on which the DATA ACK came.
2407  * @param msg DATA ACK message.
2408  * @param fwd Is this message fwd? This only is meaningful in loopback channels.
2409  *            #GNUNET_YES if message is FWD on the respective channel (loopback)
2410  *            #GNUNET_NO if message is BCK on the respective channel (loopback)
2411  *            #GNUNET_SYSERR if message on a one-ended channel (remote)
2412  */
2413 static void
2414 handle_data_ack (struct CadetTunnel *t,
2415                  const struct GNUNET_CADET_DataACK *msg,
2416                  int fwd)
2417 {
2418   struct CadetChannel *ch;
2419   size_t size;
2420
2421   /* Check size */
2422   size = ntohs (msg->header.size);
2423   if (size != sizeof (struct GNUNET_CADET_DataACK))
2424   {
2425     GNUNET_break (0);
2426     return;
2427   }
2428
2429   /* Check channel */
2430   ch = GCT_get_channel (t, ntohl (msg->chid));
2431   if (NULL == ch)
2432   {
2433     GNUNET_STATISTICS_update (stats, "# data ack on unknown channel",
2434                               1, GNUNET_NO);
2435     LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "WARNING channel %u unknown\n",
2436          ntohl (msg->chid));
2437     return;
2438   }
2439
2440   GCCH_handle_data_ack (ch, msg, fwd);
2441 }
2442
2443
2444 /**
2445  * Handle channel create.
2446  *
2447  * @param t Tunnel on which the data came.
2448  * @param msg Data message.
2449  */
2450 static void
2451 handle_ch_create (struct CadetTunnel *t,
2452                   const struct GNUNET_CADET_ChannelCreate *msg)
2453 {
2454   struct CadetChannel *ch;
2455   size_t size;
2456
2457   /* Check size */
2458   size = ntohs (msg->header.size);
2459   if (size != sizeof (struct GNUNET_CADET_ChannelCreate))
2460   {
2461     GNUNET_break (0);
2462     return;
2463   }
2464
2465   /* Check channel */
2466   ch = GCT_get_channel (t, ntohl (msg->chid));
2467   if (NULL != ch && ! GCT_is_loopback (t))
2468   {
2469     /* Probably a retransmission, safe to ignore */
2470     LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "   already exists...\n");
2471   }
2472   ch = GCCH_handle_create (t, msg);
2473   if (NULL != ch)
2474     GCT_add_channel (t, ch);
2475 }
2476
2477
2478
2479 /**
2480  * Handle channel NACK: check correctness and call channel handler for NACKs.
2481  *
2482  * @param t Tunnel on which the NACK came.
2483  * @param msg NACK message.
2484  */
2485 static void
2486 handle_ch_nack (struct CadetTunnel *t,
2487                 const struct GNUNET_CADET_ChannelManage *msg)
2488 {
2489   struct CadetChannel *ch;
2490   size_t size;
2491
2492   /* Check size */
2493   size = ntohs (msg->header.size);
2494   if (size != sizeof (struct GNUNET_CADET_ChannelManage))
2495   {
2496     GNUNET_break (0);
2497     return;
2498   }
2499
2500   /* Check channel */
2501   ch = GCT_get_channel (t, ntohl (msg->chid));
2502   if (NULL == ch)
2503   {
2504     GNUNET_STATISTICS_update (stats, "# channel NACK on unknown channel",
2505                               1, GNUNET_NO);
2506     LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "WARNING channel %u unknown\n",
2507          ntohl (msg->chid));
2508     return;
2509   }
2510
2511   GCCH_handle_nack (ch);
2512 }
2513
2514
2515 /**
2516  * Handle a CHANNEL ACK (SYNACK/ACK).
2517  *
2518  * @param t Tunnel on which the CHANNEL ACK came.
2519  * @param msg CHANNEL ACK message.
2520  * @param fwd Is this message fwd? This only is meaningful in loopback channels.
2521  *            #GNUNET_YES if message is FWD on the respective channel (loopback)
2522  *            #GNUNET_NO if message is BCK on the respective channel (loopback)
2523  *            #GNUNET_SYSERR if message on a one-ended channel (remote)
2524  */
2525 static void
2526 handle_ch_ack (struct CadetTunnel *t,
2527                const struct GNUNET_CADET_ChannelManage *msg,
2528                int fwd)
2529 {
2530   struct CadetChannel *ch;
2531   size_t size;
2532
2533   /* Check size */
2534   size = ntohs (msg->header.size);
2535   if (size != sizeof (struct GNUNET_CADET_ChannelManage))
2536   {
2537     GNUNET_break (0);
2538     return;
2539   }
2540
2541   /* Check channel */
2542   ch = GCT_get_channel (t, ntohl (msg->chid));
2543   if (NULL == ch)
2544   {
2545     GNUNET_STATISTICS_update (stats, "# channel ack on unknown channel",
2546                               1, GNUNET_NO);
2547     LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "WARNING channel %u unknown\n",
2548          ntohl (msg->chid));
2549     return;
2550   }
2551
2552   GCCH_handle_ack (ch, msg, fwd);
2553 }
2554
2555
2556 /**
2557  * Handle a channel destruction message.
2558  *
2559  * @param t Tunnel on which the message came.
2560  * @param msg Channel destroy message.
2561  * @param fwd Is this message fwd? This only is meaningful in loopback channels.
2562  *            #GNUNET_YES if message is FWD on the respective channel (loopback)
2563  *            #GNUNET_NO if message is BCK on the respective channel (loopback)
2564  *            #GNUNET_SYSERR if message on a one-ended channel (remote)
2565  */
2566 static void
2567 handle_ch_destroy (struct CadetTunnel *t,
2568                    const struct GNUNET_CADET_ChannelManage *msg,
2569                    int fwd)
2570 {
2571   struct CadetChannel *ch;
2572   size_t size;
2573
2574   /* Check size */
2575   size = ntohs (msg->header.size);
2576   if (size != sizeof (struct GNUNET_CADET_ChannelManage))
2577   {
2578     GNUNET_break (0);
2579     return;
2580   }
2581
2582   /* Check channel */
2583   ch = GCT_get_channel (t, ntohl (msg->chid));
2584   if (NULL == ch)
2585   {
2586     /* Probably a retransmission, safe to ignore */
2587     return;
2588   }
2589
2590   GCCH_handle_destroy (ch, msg, fwd);
2591 }
2592
2593
2594 /**
2595  * Create a new Axolotl ephemeral (ratchet) key.
2596  *
2597  * @param t Tunnel.
2598  */
2599 static void
2600 new_ephemeral (struct CadetTunnel *t)
2601 {
2602   GNUNET_free_non_null (t->ax->DHRs);
2603   t->ax->DHRs = GNUNET_CRYPTO_ecdhe_key_create();
2604 }
2605
2606
2607 /**
2608  * Free Axolotl data.
2609  *
2610  * @param t Tunnel.
2611  */
2612 static void
2613 destroy_ax (struct CadetTunnel *t)
2614 {
2615   if (NULL == t->ax)
2616     return;
2617
2618   GNUNET_free_non_null (t->ax->DHRs);
2619   GNUNET_free_non_null (t->ax->kx_0);
2620
2621   GNUNET_free (t->ax);
2622   t->ax = NULL;
2623 }
2624
2625
2626
2627 /**
2628  * The peer's ephemeral key has changed: update the symmetrical keys.
2629  *
2630  * @param t Tunnel this message came on.
2631  * @param msg Key eXchange message.
2632  */
2633 static void
2634 handle_ephemeral (struct CadetTunnel *t,
2635                   const struct GNUNET_CADET_KX_Ephemeral *msg)
2636 {
2637   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_INFO, "<=== EPHM for %s\n", GCT_2s (t));
2638
2639   if (GNUNET_OK != check_ephemeral (t, msg))
2640   {
2641     GNUNET_break_op (0);
2642     return;
2643   }
2644
2645   /* If we get a proper OTR-style ephemeral, fallback to old crypto. */
2646   if (NULL != t->ax)
2647   {
2648     destroy_ax (t);
2649     t->enc_type = CADET_OTR;
2650     if (NULL != t->rekey_task)
2651       GNUNET_SCHEDULER_cancel (t->rekey_task);
2652     if (GNUNET_OK != create_kx_ctx (t))
2653     {
2654       // FIXME restart kx
2655       GNUNET_break (0);
2656       return;
2657     }
2658     rekey_tunnel (t, NULL);
2659   }
2660
2661   /**
2662    * If the key is different from what we know, derive the new E/D keys.
2663    * Else destroy the rekey ctx (duplicate EPHM after successful KX).
2664    */
2665   if (0 != memcmp (&t->peers_ephemeral_key, &msg->ephemeral_key,
2666                    sizeof (msg->ephemeral_key)))
2667   {
2668     #if DUMP_KEYS_TO_STDERR
2669     LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_INFO, "OLD: %s\n",
2670          GNUNET_h2s ((struct GNUNET_HashCode *) &t->peers_ephemeral_key));
2671     LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_INFO, "NEW: %s\n",
2672          GNUNET_h2s ((struct GNUNET_HashCode *) &msg->ephemeral_key));
2673     #endif
2674     t->peers_ephemeral_key = msg->ephemeral_key;
2675
2676     if (GNUNET_OK != create_kx_ctx (t))
2677     {
2678       // FIXME restart kx
2679       GNUNET_break (0);
2680       return;
2681     }
2682
2683     if (CADET_TUNNEL_KEY_OK == t->estate)
2684     {
2685       GCT_change_estate (t, CADET_TUNNEL_KEY_REKEY);
2686     }
2687     if (NULL != t->rekey_task)
2688       GNUNET_SCHEDULER_cancel (t->rekey_task);
2689     t->rekey_task = GNUNET_SCHEDULER_add_now (rekey_tunnel, t);
2690   }
2691   if (CADET_TUNNEL_KEY_SENT == t->estate)
2692   {
2693     LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "  our key was sent, sending challenge\n");
2694     send_ephemeral (t);
2695     GCT_change_estate (t, CADET_TUNNEL_KEY_PING);
2696   }
2697
2698   if (CADET_TUNNEL_KEY_UNINITIALIZED != ntohl(msg->sender_status))
2699   {
2700     uint32_t nonce;
2701
2702     LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "  recv nonce e %u\n", msg->nonce);
2703     t_decrypt (t, &nonce, &msg->nonce, ping_encryption_size (), msg->iv);
2704     LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "  recv nonce c %u\n", nonce);
2705     send_pong (t, nonce);
2706   }
2707 }
2708
2709
2710 /**
2711  * Peer has answer to our challenge.
2712  * If answer is successful, consider the key exchange finished and clean
2713  * up all related state.
2714  *
2715  * @param t Tunnel this message came on.
2716  * @param msg Key eXchange Pong message.
2717  */
2718 static void
2719 handle_pong (struct CadetTunnel *t, const struct GNUNET_CADET_KX_Pong *msg)
2720 {
2721   uint32_t challenge;
2722
2723   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_INFO, "<=== PONG for %s\n", GCT_2s (t));
2724   if (NULL == t->rekey_task)
2725   {
2726     GNUNET_STATISTICS_update (stats, "# duplicate PONG messages", 1, GNUNET_NO);
2727     return;
2728   }
2729   if (NULL == t->kx_ctx)
2730   {
2731     GNUNET_STATISTICS_update (stats, "# stray PONG messages", 1, GNUNET_NO);
2732     return;
2733   }
2734
2735   t_decrypt (t, &challenge, &msg->nonce, sizeof (uint32_t), msg->iv);
2736   if (challenge != t->kx_ctx->challenge)
2737   {
2738     LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_WARNING, "Wrong PONG challenge on %s\n", GCT_2s (t));
2739     LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "PONG: %u (e: %u). Expected: %u.\n",
2740          challenge, msg->nonce, t->kx_ctx->challenge);
2741     send_ephemeral (t);
2742     return;
2743   }
2744   GNUNET_SCHEDULER_cancel (t->rekey_task);
2745   t->rekey_task = NULL;
2746
2747   /* Don't free the old keys right away, but after a delay.
2748    * Rationale: the KX could have happened over a very fast connection,
2749    * with payload traffic still signed with the old key stuck in a slower
2750    * connection.
2751    * Don't keep the keys longer than 1/4 the rekey period, and no longer than
2752    * one minute.
2753    */
2754   destroy_kx_ctx (t);
2755   GCT_change_estate (t, CADET_TUNNEL_KEY_OK);
2756 }
2757
2758
2759 /**
2760  * Handle Axolotl handshake.
2761  *
2762  * @param t Tunnel this message came on.
2763  * @param msg Key eXchange Pong message.
2764  */
2765 static void
2766 handle_kx_ax (struct CadetTunnel *t, const struct GNUNET_CADET_AX_KX *msg)
2767 {
2768   struct CadetTunnelAxolotl *ax;
2769   struct GNUNET_HashCode key_material[3];
2770   struct GNUNET_CRYPTO_SymmetricSessionKey keys[5];
2771   const struct GNUNET_CRYPTO_EcdhePublicKey *pub;
2772   const struct GNUNET_CRYPTO_EcdhePrivateKey *priv;
2773   const char salt[] = "CADET Axolotl salt";
2774   const struct GNUNET_PeerIdentity *pid;
2775   int am_I_alice;
2776
2777   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_INFO, "<=== AX_KX on %s\n", GCT_2s (t));
2778
2779   if (NULL == t->ax)
2780   {
2781     /* Something is wrong if ax is NULL. Whose fault it is? */
2782     GNUNET_break_op (CADET_OTR == t->enc_type);
2783     GNUNET_break (CADET_Axolotl == t->enc_type);
2784     return;
2785   }
2786
2787   if (GNUNET_OK != GCP_check_key (t->peer, &msg->permanent_key,
2788                                   &msg->purpose, &msg->signature))
2789   {
2790     GNUNET_break_op (0);
2791     return;
2792   }
2793
2794   pid = GCT_get_destination (t);
2795   if (0 > GNUNET_CRYPTO_cmp_peer_identity (&my_full_id, pid))
2796     am_I_alice = GNUNET_YES;
2797   else if (0 < GNUNET_CRYPTO_cmp_peer_identity (&my_full_id, pid))
2798     am_I_alice = GNUNET_NO;
2799   else
2800   {
2801     GNUNET_break_op (0);
2802     return;
2803   }
2804
2805   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_INFO, " is Alice? %s\n", am_I_alice ? "YES" : "NO");
2806
2807   ax = t->ax;
2808   ax->DHRr = msg->ratchet_key;
2809   ax->DHIr = msg->permanent_key;
2810
2811   /* ECDH A B0 */
2812   if (GNUNET_YES == am_I_alice)
2813   {
2814     priv = ax_key;                                              /* A */
2815     pub = &msg->ephemeral_key;                                  /* B0 */
2816   }
2817   else
2818   {
2819     priv = ax->kx_0;                                            /* B0 */
2820     pub = &ax->DHIr;                                            /* A */
2821   }
2822   GNUNET_CRYPTO_ecc_ecdh (priv, pub, &key_material[0]);
2823
2824   /* ECDH A0 B */
2825   if (GNUNET_YES == am_I_alice)
2826   {
2827     priv = ax->kx_0;                                            /* A0 */
2828     pub = &ax->DHIr;                                            /* B */
2829   }
2830   else
2831   {
2832     priv = ax_key;                                              /* B */
2833     pub = &msg->ephemeral_key;                                  /* A0 */
2834   }
2835   GNUNET_CRYPTO_ecc_ecdh (priv, pub, &key_material[1]);
2836
2837   /* ECDH A0 B0*/
2838   priv = ax->kx_0;                                              /* A0 or B0 */
2839   pub = &msg->ephemeral_key;                                    /* B0 or A0 */
2840   GNUNET_CRYPTO_ecc_ecdh (priv, pub, &key_material[2]);
2841
2842   #if DUMP_KEYS_TO_STDERR
2843   {
2844     unsigned int i;
2845     for (i = 0; i < 3; i++)
2846       LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_INFO, "km[%u]: %s\n",
2847            i, GNUNET_h2s (&key_material[i]));
2848   }
2849   #endif
2850
2851   /* KDF */
2852   GNUNET_CRYPTO_kdf (keys, sizeof (keys),
2853                      salt, sizeof (salt),
2854                      &key_material, sizeof (key_material), NULL);
2855
2856   ax->RK = keys[0];
2857   if (GNUNET_YES == am_I_alice)
2858   {
2859     ax->HKr = keys[1];
2860     ax->NHKs = keys[2];
2861     ax->NHKr = keys[3];
2862     ax->CKr = keys[4];
2863     ax->ratchet_flag = GNUNET_YES;
2864   }
2865   else
2866   {
2867     ax->HKs = keys[1];
2868     ax->NHKr = keys[2];
2869     ax->NHKs = keys[3];
2870     ax->CKs = keys[4];
2871     ax->ratchet_flag = GNUNET_NO;
2872   }
2873   GCT_change_estate (t, CADET_TUNNEL_KEY_OK);
2874 }
2875
2876
2877 /**
2878  * Demultiplex by message type and call appropriate handler for a message
2879  * towards a channel of a local tunnel.
2880  *
2881  * @param t Tunnel this message came on.
2882  * @param msgh Message header.
2883  * @param fwd Is this message fwd? This only is meaningful in loopback channels.
2884  *            #GNUNET_YES if message is FWD on the respective channel (loopback)
2885  *            #GNUNET_NO if message is BCK on the respective channel (loopback)
2886  *            #GNUNET_SYSERR if message on a one-ended channel (remote)
2887  */
2888 static void
2889 handle_decrypted (struct CadetTunnel *t,
2890                   const struct GNUNET_MessageHeader *msgh,
2891                   int fwd)
2892 {
2893   uint16_t type;
2894
2895   type = ntohs (msgh->type);
2896   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_INFO, "<=== %s on %s\n", GC_m2s (type), GCT_2s (t));
2897
2898   switch (type)
2899   {
2900     case GNUNET_MESSAGE_TYPE_CADET_KEEPALIVE:
2901       /* Do nothing, connection aleady got updated. */
2902       GNUNET_STATISTICS_update (stats, "# keepalives received", 1, GNUNET_NO);
2903       break;
2904
2905     case GNUNET_MESSAGE_TYPE_CADET_DATA:
2906       /* Don't send hop ACK, wait for client to ACK */
2907       handle_data (t, (struct GNUNET_CADET_Data *) msgh, fwd);
2908       break;
2909
2910     case GNUNET_MESSAGE_TYPE_CADET_DATA_ACK:
2911       handle_data_ack (t, (struct GNUNET_CADET_DataACK *) msgh, fwd);
2912       break;
2913
2914     case GNUNET_MESSAGE_TYPE_CADET_CHANNEL_CREATE:
2915       handle_ch_create (t, (struct GNUNET_CADET_ChannelCreate *) msgh);
2916       break;
2917
2918     case GNUNET_MESSAGE_TYPE_CADET_CHANNEL_NACK:
2919       handle_ch_nack (t, (struct GNUNET_CADET_ChannelManage *) msgh);
2920       break;
2921
2922     case GNUNET_MESSAGE_TYPE_CADET_CHANNEL_ACK:
2923       handle_ch_ack (t, (struct GNUNET_CADET_ChannelManage *) msgh, fwd);
2924       break;
2925
2926     case GNUNET_MESSAGE_TYPE_CADET_CHANNEL_DESTROY:
2927       handle_ch_destroy (t, (struct GNUNET_CADET_ChannelManage *) msgh, fwd);
2928       break;
2929
2930     default:
2931       GNUNET_break_op (0);
2932       LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_WARNING,
2933            "end-to-end message not known (%u)\n",
2934            ntohs (msgh->type));
2935       GCT_debug (t, GNUNET_ERROR_TYPE_WARNING);
2936   }
2937 }
2938
2939 /******************************************************************************/
2940 /********************************    API    ***********************************/
2941 /******************************************************************************/
2942 /**
2943  * Decrypt old format and demultiplex by message type. Call appropriate handler
2944  * for a message towards a channel of a local tunnel.
2945  *
2946  * @param t Tunnel this message came on.
2947  * @param msg Message header.
2948  */
2949 void
2950 GCT_handle_encrypted (struct CadetTunnel *t,
2951                       const struct GNUNET_MessageHeader *msg)
2952 {
2953   uint16_t size = ntohs (msg->size);
2954   char cbuf [size];
2955   size_t payload_size;
2956   int decrypted_size;
2957   uint16_t type;
2958   struct GNUNET_MessageHeader *msgh;
2959   unsigned int off;
2960
2961   type = ntohs (msg->type);
2962   if (GNUNET_MESSAGE_TYPE_CADET_ENCRYPTED == type)
2963   {
2964     const struct GNUNET_CADET_Encrypted *emsg;
2965
2966     emsg = (struct GNUNET_CADET_Encrypted *) msg;
2967     payload_size = size - sizeof (struct GNUNET_CADET_Encrypted);
2968     decrypted_size = t_decrypt_and_validate (t, cbuf, &emsg[1], payload_size,
2969                                              emsg->iv, &emsg->hmac);
2970   }
2971   else if (GNUNET_MESSAGE_TYPE_CADET_AX == type)
2972   {
2973     const struct GNUNET_CADET_AX *emsg;
2974
2975     emsg = (struct GNUNET_CADET_AX *) msg;
2976     decrypted_size = t_ax_decrypt_and_validate (t, cbuf, emsg, size);
2977   }
2978
2979   if (-1 == decrypted_size)
2980   {
2981     GNUNET_break_op (0);
2982     return;
2983   }
2984
2985   off = 0;
2986   while (off < decrypted_size)
2987   {
2988     uint16_t msize;
2989
2990     msgh = (struct GNUNET_MessageHeader *) &cbuf[off];
2991     msize = ntohs (msgh->size);
2992     if (msize < sizeof (struct GNUNET_MessageHeader))
2993     {
2994       GNUNET_break_op (0);
2995       return;
2996     }
2997     handle_decrypted (t, msgh, GNUNET_SYSERR);
2998     off += msize;
2999   }
3000 }
3001
3002
3003 /**
3004  * Demultiplex an encapsulated KX message by message type.
3005  *
3006  * @param t Tunnel on which the message came.
3007  * @param message Payload of KX message.
3008  */
3009 void
3010 GCT_handle_kx (struct CadetTunnel *t,
3011                const struct GNUNET_MessageHeader *message)
3012 {
3013   uint16_t type;
3014
3015   type = ntohs (message->type);
3016   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "kx message received: %s\n", GC_m2s (type));
3017   switch (type)
3018   {
3019     case GNUNET_MESSAGE_TYPE_CADET_KX_EPHEMERAL:
3020       handle_ephemeral (t, (const struct GNUNET_CADET_KX_Ephemeral *) message);
3021       break;
3022
3023     case GNUNET_MESSAGE_TYPE_CADET_KX_PONG:
3024       handle_pong (t, (const struct GNUNET_CADET_KX_Pong *) message);
3025       break;
3026
3027     case GNUNET_MESSAGE_TYPE_CADET_AX_KX:
3028       handle_kx_ax (t, (const struct GNUNET_CADET_AX_KX *) message);
3029       break;
3030
3031     default:
3032       GNUNET_break_op (0);
3033       LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_WARNING, "kx message %s unknown\n", GC_m2s (type));
3034   }
3035 }
3036
3037 /**
3038  * Initialize the tunnel subsystem.
3039  *
3040  * @param c Configuration handle.
3041  * @param key ECC private key, to derive all other keys and do crypto.
3042  */
3043 void
3044 GCT_init (const struct GNUNET_CONFIGURATION_Handle *c,
3045           const struct GNUNET_CRYPTO_EddsaPrivateKey *key)
3046 {
3047   int expected_overhead;
3048
3049   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "init\n");
3050
3051   expected_overhead = 0;
3052   expected_overhead += sizeof (struct GNUNET_CADET_Encrypted);
3053   expected_overhead += sizeof (struct GNUNET_CADET_Data);
3054   expected_overhead += sizeof (struct GNUNET_CADET_ACK);
3055   GNUNET_assert (GNUNET_CONSTANTS_CADET_P2P_OVERHEAD == expected_overhead);
3056
3057   if (GNUNET_OK !=
3058       GNUNET_CONFIGURATION_get_value_number (c, "CADET", "DEFAULT_TTL",
3059                                              &default_ttl))
3060   {
3061     GNUNET_log_config_invalid (GNUNET_ERROR_TYPE_WARNING,
3062                                "CADET", "DEFAULT_TTL", "USING DEFAULT");
3063     default_ttl = 64;
3064   }
3065   if (GNUNET_OK !=
3066       GNUNET_CONFIGURATION_get_value_time (c, "CADET", "REKEY_PERIOD",
3067                                            &rekey_period))
3068   {
3069     rekey_period = GNUNET_TIME_UNIT_DAYS;
3070   }
3071
3072   id_key = key;
3073
3074   otr_kx_msg.header.size = htons (sizeof (otr_kx_msg));
3075   otr_kx_msg.header.type = htons (GNUNET_MESSAGE_TYPE_CADET_KX_EPHEMERAL);
3076   otr_kx_msg.purpose.purpose = htonl (GNUNET_SIGNATURE_PURPOSE_CADET_KX);
3077   otr_kx_msg.purpose.size = htonl (ephemeral_purpose_size ());
3078   otr_kx_msg.origin_identity = my_full_id;
3079   rekey_task = GNUNET_SCHEDULER_add_now (&global_otr_rekey, NULL);
3080
3081   ax_key = GNUNET_CRYPTO_ecdhe_key_create ();
3082   GNUNET_CRYPTO_ecdhe_key_get_public (ax_key, &ax_identity.permanent_key);
3083   ax_identity.purpose.purpose = htonl (GNUNET_SIGNATURE_PURPOSE_CADET_AXKX);
3084   ax_identity.purpose.size = htonl (ax_purpose_size ());
3085   GNUNET_assert (GNUNET_OK ==
3086                  GNUNET_CRYPTO_eddsa_sign (id_key,
3087                                            &ax_identity.purpose,
3088                                            &ax_identity.signature));
3089
3090   tunnels = GNUNET_CONTAINER_multipeermap_create (128, GNUNET_YES);
3091 }
3092
3093
3094 /**
3095  * Shut down the tunnel subsystem.
3096  */
3097 void
3098 GCT_shutdown (void)
3099 {
3100   if (NULL != rekey_task)
3101   {
3102     GNUNET_SCHEDULER_cancel (rekey_task);
3103     rekey_task = NULL;
3104   }
3105   GNUNET_CONTAINER_multipeermap_iterate (tunnels, &destroy_iterator, NULL);
3106   GNUNET_CONTAINER_multipeermap_destroy (tunnels);
3107   GNUNET_free (ax_key);
3108 }
3109
3110
3111 /**
3112  * Create a tunnel.
3113  *
3114  * @param destination Peer this tunnel is towards.
3115  */
3116 struct CadetTunnel *
3117 GCT_new (struct CadetPeer *destination)
3118 {
3119   struct CadetTunnel *t;
3120
3121   t = GNUNET_new (struct CadetTunnel);
3122   t->next_chid = 0;
3123   t->peer = destination;
3124
3125   if (GNUNET_OK !=
3126       GNUNET_CONTAINER_multipeermap_put (tunnels, GCP_get_id (destination), t,
3127                                          GNUNET_CONTAINER_MULTIHASHMAPOPTION_UNIQUE_FAST))
3128   {
3129     GNUNET_break (0);
3130     GNUNET_free (t);
3131     return NULL;
3132   }
3133   t->ax = GNUNET_new (struct CadetTunnelAxolotl);
3134   new_ephemeral (t);
3135   t->ax->kx_0 = GNUNET_CRYPTO_ecdhe_key_create ();
3136   return t;
3137 }
3138
3139
3140 /**
3141  * Change the tunnel's connection state.
3142  *
3143  * @param t Tunnel whose connection state to change.
3144  * @param cstate New connection state.
3145  */
3146 void
3147 GCT_change_cstate (struct CadetTunnel* t, enum CadetTunnelCState cstate)
3148 {
3149   if (NULL == t)
3150     return;
3151   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "Tunnel %s cstate %s => %s\n",
3152        GCP_2s (t->peer), cstate2s (t->cstate), cstate2s (cstate));
3153   if (myid != GCP_get_short_id (t->peer) &&
3154       CADET_TUNNEL_READY != t->cstate &&
3155       CADET_TUNNEL_READY == cstate)
3156   {
3157     t->cstate = cstate;
3158     if (CADET_TUNNEL_KEY_OK == t->estate)
3159     {
3160       LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "  cstate triggered send queued data\n");
3161       send_queued_data (t);
3162     }
3163     else if (CADET_TUNNEL_KEY_UNINITIALIZED == t->estate)
3164     {
3165       LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "  cstate triggered kx\n");
3166       GCT_send_ax_kx (t);
3167     }
3168     else
3169     {
3170       LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "estate %s\n", estate2s (t->estate));
3171     }
3172   }
3173   t->cstate = cstate;
3174
3175   if (CADET_TUNNEL_READY == cstate
3176       && CONNECTIONS_PER_TUNNEL <= GCT_count_connections (t))
3177   {
3178     LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "  cstate triggered stop dht\n");
3179     GCP_stop_search (t->peer);
3180   }
3181 }
3182
3183
3184 /**
3185  * Change the tunnel encryption state.
3186  *
3187  * @param t Tunnel whose encryption state to change, or NULL.
3188  * @param state New encryption state.
3189  */
3190 void
3191 GCT_change_estate (struct CadetTunnel* t, enum CadetTunnelEState state)
3192 {
3193   enum CadetTunnelEState old;
3194
3195   if (NULL == t)
3196     return;
3197
3198   old = t->estate;
3199   t->estate = state;
3200   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "Tunnel %s estate was %s\n",
3201        GCP_2s (t->peer), estate2s (old));
3202   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "Tunnel %s estate is now %s\n",
3203        GCP_2s (t->peer), estate2s (t->estate));
3204
3205   /* Send queued data if enc state changes to OK */
3206   if (myid != GCP_get_short_id (t->peer) &&
3207       CADET_TUNNEL_KEY_OK != old && CADET_TUNNEL_KEY_OK == t->estate)
3208   {
3209     send_queued_data (t);
3210   }
3211 }
3212
3213
3214 /**
3215  * @brief Check if tunnel has too many connections, and remove one if necessary.
3216  *
3217  * Currently this means the newest connection, unless it is a direct one.
3218  * Implemented as a task to avoid freeing a connection that is in the middle
3219  * of being created/processed.
3220  *
3221  * @param cls Closure (Tunnel to check).
3222  * @param tc Task context.
3223  */
3224 static void
3225 trim_connections (void *cls, const struct GNUNET_SCHEDULER_TaskContext *tc)
3226 {
3227   struct CadetTunnel *t = cls;
3228
3229   t->trim_connections_task = NULL;
3230
3231   if (0 != (tc->reason & GNUNET_SCHEDULER_REASON_SHUTDOWN))
3232     return;
3233
3234   if (GCT_count_connections (t) > 2 * CONNECTIONS_PER_TUNNEL)
3235   {
3236     struct CadetTConnection *iter;
3237     struct CadetTConnection *c;
3238
3239     for (c = iter = t->connection_head; NULL != iter; iter = iter->next)
3240     {
3241       if ((iter->created.abs_value_us > c->created.abs_value_us)
3242           && GNUNET_NO == GCC_is_direct (iter->c))
3243       {
3244         c = iter;
3245       }
3246     }
3247     if (NULL != c)
3248     {
3249       LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "Too many connections on tunnel %s\n",
3250            GCT_2s (t));
3251       LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "Destroying connection %s\n",
3252            GCC_2s (c->c));
3253       GCC_destroy (c->c);
3254     }
3255     else
3256     {
3257       GNUNET_break (0);
3258     }
3259   }
3260 }
3261
3262
3263 /**
3264  * Add a connection to a tunnel.
3265  *
3266  * @param t Tunnel.
3267  * @param c Connection.
3268  */
3269 void
3270 GCT_add_connection (struct CadetTunnel *t, struct CadetConnection *c)
3271 {
3272   struct CadetTConnection *aux;
3273
3274   GNUNET_assert (NULL != c);
3275
3276   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "add connection %s\n", GCC_2s (c));
3277   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, " to tunnel %s\n", GCT_2s (t));
3278   for (aux = t->connection_head; aux != NULL; aux = aux->next)
3279     if (aux->c == c)
3280       return;
3281
3282   aux = GNUNET_new (struct CadetTConnection);
3283   aux->c = c;
3284   aux->created = GNUNET_TIME_absolute_get ();
3285
3286   GNUNET_CONTAINER_DLL_insert (t->connection_head, t->connection_tail, aux);
3287
3288   if (CADET_TUNNEL_SEARCHING == t->cstate)
3289     GCT_change_cstate (t, CADET_TUNNEL_WAITING);
3290
3291   if (NULL != t->trim_connections_task)
3292     t->trim_connections_task = GNUNET_SCHEDULER_add_now (&trim_connections, t);
3293 }
3294
3295
3296 /**
3297  * Remove a connection from a tunnel.
3298  *
3299  * @param t Tunnel.
3300  * @param c Connection.
3301  */
3302 void
3303 GCT_remove_connection (struct CadetTunnel *t,
3304                        struct CadetConnection *c)
3305 {
3306   struct CadetTConnection *aux;
3307   struct CadetTConnection *next;
3308   unsigned int conns;
3309
3310   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "Removing connection %s from tunnel %s\n",
3311        GCC_2s (c), GCT_2s (t));
3312   for (aux = t->connection_head; aux != NULL; aux = next)
3313   {
3314     next = aux->next;
3315     if (aux->c == c)
3316     {
3317       GNUNET_CONTAINER_DLL_remove (t->connection_head, t->connection_tail, aux);
3318       GNUNET_free (aux);
3319     }
3320   }
3321
3322   conns = GCT_count_connections (t);
3323   if (0 == conns
3324       && NULL == t->destroy_task
3325       && CADET_TUNNEL_SHUTDOWN != t->cstate
3326       && GNUNET_NO == shutting_down)
3327   {
3328     if (0 == GCT_count_any_connections (t))
3329       GCT_change_cstate (t, CADET_TUNNEL_SEARCHING);
3330     else
3331       GCT_change_cstate (t, CADET_TUNNEL_WAITING);
3332   }
3333
3334   /* Start new connections if needed */
3335   if (CONNECTIONS_PER_TUNNEL > conns
3336       && NULL == t->destroy_task
3337       && CADET_TUNNEL_SHUTDOWN != t->cstate
3338       && GNUNET_NO == shutting_down)
3339   {
3340     LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "  too few connections, getting new ones\n");
3341     GCP_connect (t->peer); /* Will change cstate to WAITING when possible */
3342     return;
3343   }
3344
3345   /* If not marked as ready, no change is needed */
3346   if (CADET_TUNNEL_READY != t->cstate)
3347     return;
3348
3349   /* Check if any connection is ready to maintain cstate */
3350   for (aux = t->connection_head; aux != NULL; aux = aux->next)
3351     if (CADET_CONNECTION_READY == GCC_get_state (aux->c))
3352       return;
3353 }
3354
3355
3356 /**
3357  * Add a channel to a tunnel.
3358  *
3359  * @param t Tunnel.
3360  * @param ch Channel.
3361  */
3362 void
3363 GCT_add_channel (struct CadetTunnel *t, struct CadetChannel *ch)
3364 {
3365   struct CadetTChannel *aux;
3366
3367   GNUNET_assert (NULL != ch);
3368
3369   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "Adding channel %p to tunnel %p\n", ch, t);
3370
3371   for (aux = t->channel_head; aux != NULL; aux = aux->next)
3372   {
3373     LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "  already there %p\n", aux->ch);
3374     if (aux->ch == ch)
3375       return;
3376   }
3377
3378   aux = GNUNET_new (struct CadetTChannel);
3379   aux->ch = ch;
3380   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, " adding %p to %p\n", aux, t->channel_head);
3381   GNUNET_CONTAINER_DLL_insert_tail (t->channel_head, t->channel_tail, aux);
3382
3383   if (NULL != t->destroy_task)
3384   {
3385     GNUNET_SCHEDULER_cancel (t->destroy_task);
3386     t->destroy_task = NULL;
3387     LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, " undo destroy!\n");
3388   }
3389 }
3390
3391
3392 /**
3393  * Remove a channel from a tunnel.
3394  *
3395  * @param t Tunnel.
3396  * @param ch Channel.
3397  */
3398 void
3399 GCT_remove_channel (struct CadetTunnel *t, struct CadetChannel *ch)
3400 {
3401   struct CadetTChannel *aux;
3402
3403   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "Removing channel %p from tunnel %p\n", ch, t);
3404   for (aux = t->channel_head; aux != NULL; aux = aux->next)
3405   {
3406     if (aux->ch == ch)
3407     {
3408       LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, " found! %s\n", GCCH_2s (ch));
3409       GNUNET_CONTAINER_DLL_remove (t->channel_head, t->channel_tail, aux);
3410       GNUNET_free (aux);
3411       return;
3412     }
3413   }
3414 }
3415
3416
3417 /**
3418  * Search for a channel by global ID.
3419  *
3420  * @param t Tunnel containing the channel.
3421  * @param chid Public channel number.
3422  *
3423  * @return channel handler, NULL if doesn't exist
3424  */
3425 struct CadetChannel *
3426 GCT_get_channel (struct CadetTunnel *t, CADET_ChannelNumber chid)
3427 {
3428   struct CadetTChannel *iter;
3429
3430   if (NULL == t)
3431     return NULL;
3432
3433   for (iter = t->channel_head; NULL != iter; iter = iter->next)
3434   {
3435     if (GCCH_get_id (iter->ch) == chid)
3436       break;
3437   }
3438
3439   return NULL == iter ? NULL : iter->ch;
3440 }
3441
3442
3443 /**
3444  * @brief Destroy a tunnel and free all resources.
3445  *
3446  * Should only be called a while after the tunnel has been marked as destroyed,
3447  * in case there is a new channel added to the same peer shortly after marking
3448  * the tunnel. This way we avoid a new public key handshake.
3449  *
3450  * @param cls Closure (tunnel to destroy).
3451  * @param tc Task context.
3452  */
3453 static void
3454 delayed_destroy (void *cls, const struct GNUNET_SCHEDULER_TaskContext *tc)
3455 {
3456   struct CadetTunnel *t = cls;
3457   struct CadetTConnection *iter;
3458
3459   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "delayed destroying tunnel %p\n", t);
3460   if (0 != (GNUNET_SCHEDULER_REASON_SHUTDOWN & tc->reason))
3461   {
3462     LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_WARNING,
3463          "Not destroying tunnel, due to shutdown. "
3464          "Tunnel at %p should have been freed by GCT_shutdown\n", t);
3465     return;
3466   }
3467   t->destroy_task = NULL;
3468   t->cstate = CADET_TUNNEL_SHUTDOWN;
3469
3470   for (iter = t->connection_head; NULL != iter; iter = iter->next)
3471   {
3472     GCC_send_destroy (iter->c);
3473   }
3474   GCT_destroy (t);
3475 }
3476
3477
3478 /**
3479  * Tunnel is empty: destroy it.
3480  *
3481  * Notifies all connections about the destruction.
3482  *
3483  * @param t Tunnel to destroy.
3484  */
3485 void
3486 GCT_destroy_empty (struct CadetTunnel *t)
3487 {
3488   if (GNUNET_YES == shutting_down)
3489     return; /* Will be destroyed immediately anyway */
3490
3491   if (NULL != t->destroy_task)
3492   {
3493     LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_WARNING,
3494          "Tunnel %s is already scheduled for destruction. Tunnel debug dump:\n",
3495          GCT_2s (t));
3496     GCT_debug (t, GNUNET_ERROR_TYPE_WARNING);
3497     GNUNET_break (0);
3498     /* should never happen, tunnel can only become empty once, and the
3499      * task identifier should be NO_TASK (cleaned when the tunnel was created
3500      * or became un-empty)
3501      */
3502     return;
3503   }
3504
3505   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "Tunnel %s empty: scheduling destruction\n",
3506        GCT_2s (t));
3507
3508   // FIXME make delay a config option
3509   t->destroy_task = GNUNET_SCHEDULER_add_delayed (GNUNET_TIME_UNIT_MINUTES,
3510                                                   &delayed_destroy, t);
3511   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "Scheduled destroy of %p as %llu\n",
3512        t, t->destroy_task);
3513 }
3514
3515
3516 /**
3517  * Destroy tunnel if empty (no more channels).
3518  *
3519  * @param t Tunnel to destroy if empty.
3520  */
3521 void
3522 GCT_destroy_if_empty (struct CadetTunnel *t)
3523 {
3524   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "Tunnel %s destroy if empty\n", GCT_2s (t));
3525   if (0 < GCT_count_channels (t))
3526     return;
3527
3528   GCT_destroy_empty (t);
3529 }
3530
3531
3532 /**
3533  * Destroy the tunnel.
3534  *
3535  * This function does not generate any warning traffic to clients or peers.
3536  *
3537  * Tasks:
3538  * Cancel messages belonging to this tunnel queued to neighbors.
3539  * Free any allocated resources linked to the tunnel.
3540  *
3541  * @param t The tunnel to destroy.
3542  */
3543 void
3544 GCT_destroy (struct CadetTunnel *t)
3545 {
3546   struct CadetTConnection *iter_c;
3547   struct CadetTConnection *next_c;
3548   struct CadetTChannel *iter_ch;
3549   struct CadetTChannel *next_ch;
3550
3551   if (NULL == t)
3552     return;
3553
3554   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "destroying tunnel %s\n", GCP_2s (t->peer));
3555
3556   GNUNET_break (GNUNET_YES ==
3557                 GNUNET_CONTAINER_multipeermap_remove (tunnels,
3558                                                       GCP_get_id (t->peer), t));
3559
3560   for (iter_c = t->connection_head; NULL != iter_c; iter_c = next_c)
3561   {
3562     next_c = iter_c->next;
3563     GCC_destroy (iter_c->c);
3564   }
3565   for (iter_ch = t->channel_head; NULL != iter_ch; iter_ch = next_ch)
3566   {
3567     next_ch = iter_ch->next;
3568     GCCH_destroy (iter_ch->ch);
3569     /* Should only happen on shutdown, but it's ok. */
3570   }
3571
3572   if (NULL != t->destroy_task)
3573   {
3574     LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "cancelling dest: %llX\n", t->destroy_task);
3575     GNUNET_SCHEDULER_cancel (t->destroy_task);
3576     t->destroy_task = NULL;
3577   }
3578
3579   if (NULL != t->trim_connections_task)
3580   {
3581     LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "cancelling trim: %llX\n",
3582          t->trim_connections_task);
3583     GNUNET_SCHEDULER_cancel (t->trim_connections_task);
3584     t->trim_connections_task = NULL;
3585   }
3586
3587   GNUNET_STATISTICS_update (stats, "# tunnels", -1, GNUNET_NO);
3588   GCP_set_tunnel (t->peer, NULL);
3589
3590   if (NULL != t->rekey_task)
3591   {
3592     GNUNET_SCHEDULER_cancel (t->rekey_task);
3593     t->rekey_task = NULL;
3594   }
3595   if (NULL != t->kx_ctx)
3596   {
3597     if (NULL != t->kx_ctx->finish_task)
3598       GNUNET_SCHEDULER_cancel (t->kx_ctx->finish_task);
3599     GNUNET_free (t->kx_ctx);
3600   }
3601
3602   if (NULL != t->ax)
3603     destroy_ax (t);
3604
3605   GNUNET_free (t);
3606 }
3607
3608
3609 /**
3610  * @brief Use the given path for the tunnel.
3611  * Update the next and prev hops (and RCs).
3612  * (Re)start the path refresh in case the tunnel is locally owned.
3613  *
3614  * @param t Tunnel to update.
3615  * @param p Path to use.
3616  *
3617  * @return Connection created.
3618  */
3619 struct CadetConnection *
3620 GCT_use_path (struct CadetTunnel *t, struct CadetPeerPath *p)
3621 {
3622   struct CadetConnection *c;
3623   struct GNUNET_CADET_Hash cid;
3624   unsigned int own_pos;
3625
3626   if (NULL == t || NULL == p)
3627   {
3628     GNUNET_break (0);
3629     return NULL;
3630   }
3631
3632   if (CADET_TUNNEL_SHUTDOWN == t->cstate)
3633   {
3634     GNUNET_break (0);
3635     return NULL;
3636   }
3637
3638   for (own_pos = 0; own_pos < p->length; own_pos++)
3639   {
3640     if (p->peers[own_pos] == myid)
3641       break;
3642   }
3643   if (own_pos >= p->length)
3644   {
3645     GNUNET_break_op (0);
3646     return NULL;
3647   }
3648
3649   GNUNET_CRYPTO_random_block (GNUNET_CRYPTO_QUALITY_NONCE, &cid, sizeof (cid));
3650   c = GCC_new (&cid, t, p, own_pos);
3651   if (NULL == c)
3652   {
3653     /* Path was flawed */
3654     return NULL;
3655   }
3656   GCT_add_connection (t, c);
3657   return c;
3658 }
3659
3660
3661 /**
3662  * Count all created connections of a tunnel. Not necessarily ready connections!
3663  *
3664  * @param t Tunnel on which to count.
3665  *
3666  * @return Number of connections created, either being established or ready.
3667  */
3668 unsigned int
3669 GCT_count_any_connections (struct CadetTunnel *t)
3670 {
3671   struct CadetTConnection *iter;
3672   unsigned int count;
3673
3674   if (NULL == t)
3675     return 0;
3676
3677   for (count = 0, iter = t->connection_head; NULL != iter; iter = iter->next)
3678     count++;
3679
3680   return count;
3681 }
3682
3683
3684 /**
3685  * Count established (ready) connections of a tunnel.
3686  *
3687  * @param t Tunnel on which to count.
3688  *
3689  * @return Number of connections.
3690  */
3691 unsigned int
3692 GCT_count_connections (struct CadetTunnel *t)
3693 {
3694   struct CadetTConnection *iter;
3695   unsigned int count;
3696
3697   if (NULL == t)
3698     return 0;
3699
3700   for (count = 0, iter = t->connection_head; NULL != iter; iter = iter->next)
3701     if (CADET_CONNECTION_READY == GCC_get_state (iter->c))
3702       count++;
3703
3704   return count;
3705 }
3706
3707
3708 /**
3709  * Count channels of a tunnel.
3710  *
3711  * @param t Tunnel on which to count.
3712  *
3713  * @return Number of channels.
3714  */
3715 unsigned int
3716 GCT_count_channels (struct CadetTunnel *t)
3717 {
3718   struct CadetTChannel *iter;
3719   unsigned int count;
3720
3721   for (count = 0, iter = t->channel_head;
3722        NULL != iter;
3723        iter = iter->next, count++) /* skip */;
3724
3725   return count;
3726 }
3727
3728
3729 /**
3730  * Get the connectivity state of a tunnel.
3731  *
3732  * @param t Tunnel.
3733  *
3734  * @return Tunnel's connectivity state.
3735  */
3736 enum CadetTunnelCState
3737 GCT_get_cstate (struct CadetTunnel *t)
3738 {
3739   if (NULL == t)
3740   {
3741     GNUNET_assert (0);
3742     return (enum CadetTunnelCState) -1;
3743   }
3744   return t->cstate;
3745 }
3746
3747
3748 /**
3749  * Get the encryption state of a tunnel.
3750  *
3751  * @param t Tunnel.
3752  *
3753  * @return Tunnel's encryption state.
3754  */
3755 enum CadetTunnelEState
3756 GCT_get_estate (struct CadetTunnel *t)
3757 {
3758   if (NULL == t)
3759   {
3760     GNUNET_break (0);
3761     return (enum CadetTunnelEState) -1;
3762   }
3763   return t->estate;
3764 }
3765
3766 /**
3767  * Get the maximum buffer space for a tunnel towards a local client.
3768  *
3769  * @param t Tunnel.
3770  *
3771  * @return Biggest buffer space offered by any channel in the tunnel.
3772  */
3773 unsigned int
3774 GCT_get_channels_buffer (struct CadetTunnel *t)
3775 {
3776   struct CadetTChannel *iter;
3777   unsigned int buffer;
3778   unsigned int ch_buf;
3779
3780   if (NULL == t->channel_head)
3781   {
3782     /* Probably getting buffer for a channel create/handshake. */
3783     LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "  no channels, allow max\n");
3784     return 64;
3785   }
3786
3787   buffer = 0;
3788   for (iter = t->channel_head; NULL != iter; iter = iter->next)
3789   {
3790     ch_buf = get_channel_buffer (iter);
3791     if (ch_buf > buffer)
3792       buffer = ch_buf;
3793   }
3794   return buffer;
3795 }
3796
3797
3798 /**
3799  * Get the total buffer space for a tunnel for P2P traffic.
3800  *
3801  * @param t Tunnel.
3802  *
3803  * @return Buffer space offered by all connections in the tunnel.
3804  */
3805 unsigned int
3806 GCT_get_connections_buffer (struct CadetTunnel *t)
3807 {
3808   struct CadetTConnection *iter;
3809   unsigned int buffer;
3810
3811   if (GNUNET_NO == is_ready (t))
3812   {
3813     if (count_queued_data (t) > 3)
3814       return 0;
3815     else
3816       return 1;
3817   }
3818
3819   buffer = 0;
3820   for (iter = t->connection_head; NULL != iter; iter = iter->next)
3821   {
3822     if (GCC_get_state (iter->c) != CADET_CONNECTION_READY)
3823     {
3824       continue;
3825     }
3826     buffer += get_connection_buffer (iter);
3827   }
3828
3829   return buffer;
3830 }
3831
3832
3833 /**
3834  * Get the tunnel's destination.
3835  *
3836  * @param t Tunnel.
3837  *
3838  * @return ID of the destination peer.
3839  */
3840 const struct GNUNET_PeerIdentity *
3841 GCT_get_destination (struct CadetTunnel *t)
3842 {
3843   return GCP_get_id (t->peer);
3844 }
3845
3846
3847 /**
3848  * Get the tunnel's next free global channel ID.
3849  *
3850  * @param t Tunnel.
3851  *
3852  * @return GID of a channel free to use.
3853  */
3854 CADET_ChannelNumber
3855 GCT_get_next_chid (struct CadetTunnel *t)
3856 {
3857   CADET_ChannelNumber chid;
3858   CADET_ChannelNumber mask;
3859   int result;
3860
3861   /* Set bit 30 depending on the ID relationship. Bit 31 is always 0 for GID.
3862    * If our ID is bigger or loopback tunnel, start at 0, bit 30 = 0
3863    * If peer's ID is bigger, start at 0x4... bit 30 = 1
3864    */
3865   result = GNUNET_CRYPTO_cmp_peer_identity (&my_full_id, GCP_get_id (t->peer));
3866   if (0 > result)
3867     mask = 0x40000000;
3868   else
3869     mask = 0x0;
3870   t->next_chid |= mask;
3871
3872   while (NULL != GCT_get_channel (t, t->next_chid))
3873   {
3874     LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "Channel %u exists...\n", t->next_chid);
3875     t->next_chid = (t->next_chid + 1) & ~GNUNET_CADET_LOCAL_CHANNEL_ID_CLI;
3876     t->next_chid |= mask;
3877   }
3878   chid = t->next_chid;
3879   t->next_chid = (t->next_chid + 1) & ~GNUNET_CADET_LOCAL_CHANNEL_ID_CLI;
3880   t->next_chid |= mask;
3881
3882   return chid;
3883 }
3884
3885
3886 /**
3887  * Send ACK on one or more channels due to buffer in connections.
3888  *
3889  * @param t Channel which has some free buffer space.
3890  */
3891 void
3892 GCT_unchoke_channels (struct CadetTunnel *t)
3893 {
3894   struct CadetTChannel *iter;
3895   unsigned int buffer;
3896   unsigned int channels = GCT_count_channels (t);
3897   unsigned int choked_n;
3898   struct CadetChannel *choked[channels];
3899
3900   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "GCT_unchoke_channels on %s\n", GCT_2s (t));
3901   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, " head: %p\n", t->channel_head);
3902   if (NULL != t->channel_head)
3903     LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, " head ch: %p\n", t->channel_head->ch);
3904
3905   /* Get buffer space */
3906   buffer = GCT_get_connections_buffer (t);
3907   if (0 == buffer)
3908   {
3909     return;
3910   }
3911
3912   /* Count and remember choked channels */
3913   choked_n = 0;
3914   for (iter = t->channel_head; NULL != iter; iter = iter->next)
3915   {
3916     if (GNUNET_NO == get_channel_allowed (iter))
3917     {
3918       choked[choked_n++] = iter->ch;
3919     }
3920   }
3921
3922   /* Unchoke random channels */
3923   while (0 < buffer && 0 < choked_n)
3924   {
3925     unsigned int r = GNUNET_CRYPTO_random_u32 (GNUNET_CRYPTO_QUALITY_WEAK,
3926                                                choked_n);
3927     GCCH_allow_client (choked[r], GCCH_is_origin (choked[r], GNUNET_YES));
3928     choked_n--;
3929     buffer--;
3930     choked[r] = choked[choked_n];
3931   }
3932 }
3933
3934
3935 /**
3936  * Send ACK on one or more connections due to buffer space to the client.
3937  *
3938  * Iterates all connections of the tunnel and sends ACKs appropriately.
3939  *
3940  * @param t Tunnel.
3941  */
3942 void
3943 GCT_send_connection_acks (struct CadetTunnel *t)
3944 {
3945   struct CadetTConnection *iter;
3946   uint32_t allowed;
3947   uint32_t to_allow;
3948   uint32_t allow_per_connection;
3949   unsigned int cs;
3950   unsigned int buffer;
3951
3952   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "Tunnel send connection ACKs on %s\n",
3953        GCT_2s (t));
3954
3955   if (NULL == t)
3956   {
3957     GNUNET_break (0);
3958     return;
3959   }
3960
3961   if (CADET_TUNNEL_READY != t->cstate)
3962     return;
3963
3964   buffer = GCT_get_channels_buffer (t);
3965   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "  buffer %u\n", buffer);
3966
3967   /* Count connections, how many messages are already allowed */
3968   cs = GCT_count_connections (t);
3969   for (allowed = 0, iter = t->connection_head; NULL != iter; iter = iter->next)
3970   {
3971     allowed += get_connection_allowed (iter);
3972   }
3973   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "  allowed %u\n", allowed);
3974
3975   /* Make sure there is no overflow */
3976   if (allowed > buffer)
3977     return;
3978
3979   /* Authorize connections to send more data */
3980   to_allow = buffer - allowed;
3981
3982   for (iter = t->connection_head;
3983        NULL != iter && to_allow > 0;
3984        iter = iter->next)
3985   {
3986     if (CADET_CONNECTION_READY != GCC_get_state (iter->c)
3987         || get_connection_allowed (iter) > 64 / 3)
3988     {
3989       continue;
3990     }
3991     allow_per_connection = to_allow/cs;
3992     to_allow -= allow_per_connection;
3993     cs--;
3994     GCC_allow (iter->c, allow_per_connection,
3995                GCC_is_origin (iter->c, GNUNET_NO));
3996   }
3997
3998   if (0 != to_allow)
3999   {
4000     /* Since we don't allow if it's allowed to send 64/3, this can happen. */
4001     LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "  reminding to_allow: %u\n", to_allow);
4002   }
4003 }
4004
4005
4006 /**
4007  * Cancel a previously sent message while it's in the queue.
4008  *
4009  * ONLY can be called before the continuation given to the send function
4010  * is called. Once the continuation is called, the message is no longer in the
4011  * queue.
4012  *
4013  * @param q Handle to the queue.
4014  */
4015 void
4016 GCT_cancel (struct CadetTunnelQueue *q)
4017 {
4018   if (NULL != q->cq)
4019   {
4020     GCC_cancel (q->cq);
4021     /* tun_message_sent() will be called and free q */
4022   }
4023   else if (NULL != q->tqd)
4024   {
4025     unqueue_data (q->tqd);
4026     q->tqd = NULL;
4027     if (NULL != q->cont)
4028       q->cont (q->cont_cls, NULL, q, 0, 0);
4029     GNUNET_free (q);
4030   }
4031   else
4032   {
4033     GNUNET_break (0);
4034   }
4035 }
4036
4037
4038 /**
4039  * Sends an already built message on a tunnel, encrypting it and
4040  * choosing the best connection if not provided.
4041  *
4042  * @param message Message to send. Function modifies it.
4043  * @param t Tunnel on which this message is transmitted.
4044  * @param c Connection to use (autoselect if NULL).
4045  * @param force Force the tunnel to take the message (buffer overfill).
4046  * @param cont Continuation to call once message is really sent.
4047  * @param cont_cls Closure for @c cont.
4048  *
4049  * @return Handle to cancel message. NULL if @c cont is NULL.
4050  */
4051 struct CadetTunnelQueue *
4052 GCT_send_prebuilt_message (const struct GNUNET_MessageHeader *message,
4053                            struct CadetTunnel *t, struct CadetConnection *c,
4054                            int force, GCT_sent cont, void *cont_cls)
4055 {
4056   return send_prebuilt_message (message, t, c, force, cont, cont_cls, NULL);
4057 }
4058
4059
4060 /**
4061  * Send an Axolotl KX message.
4062  *
4063  * @param t Tunnel on which to send it.
4064  */
4065 void
4066 GCT_send_ax_kx (struct CadetTunnel *t)
4067 {
4068   struct GNUNET_CADET_AX_KX msg;
4069
4070   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_INFO, "===> AX_KX for %s\n", GCT_2s (t));
4071
4072   msg.header.size = htons (sizeof (msg));
4073   msg.header.type = htons (GNUNET_MESSAGE_TYPE_CADET_AX_KX);
4074   msg.permanent_key = ax_identity.permanent_key;
4075   msg.purpose = ax_identity.purpose;
4076   msg.signature = ax_identity.signature;
4077   GNUNET_CRYPTO_ecdhe_key_get_public (t->ax->kx_0, &msg.ephemeral_key);
4078   GNUNET_CRYPTO_ecdhe_key_get_public (t->ax->DHRs, &msg.ratchet_key);
4079
4080   t->ephm_h = send_kx (t, &msg.header);
4081   GCT_change_estate (t, CADET_TUNNEL_KEY_SENT);
4082 }
4083
4084
4085 /**
4086  * Sends an already built and encrypted message on a tunnel, choosing the best
4087  * connection. Useful for re-queueing messages queued on a destroyed connection.
4088  *
4089  * @param message Message to send. Function modifies it.
4090  * @param t Tunnel on which this message is transmitted.
4091  */
4092 void
4093 GCT_resend_message (const struct GNUNET_MessageHeader *message,
4094                     struct CadetTunnel *t)
4095 {
4096   struct CadetConnection *c;
4097   int fwd;
4098
4099   c = tunnel_get_connection (t);
4100   if (NULL == c)
4101   {
4102     /* TODO queue in tunnel, marked as encrypted */
4103     LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "No connection available, dropping.\n");
4104     return;
4105   }
4106   fwd = GCC_is_origin (c, GNUNET_YES);
4107   GNUNET_break (NULL == GCC_send_prebuilt_message (message, 0, 0, c, fwd,
4108                                                    GNUNET_YES, NULL, NULL));
4109 }
4110
4111
4112 /**
4113  * Is the tunnel directed towards the local peer?
4114  *
4115  * @param t Tunnel.
4116  *
4117  * @return #GNUNET_YES if it is loopback.
4118  */
4119 int
4120 GCT_is_loopback (const struct CadetTunnel *t)
4121 {
4122   return (myid == GCP_get_short_id (t->peer));
4123 }
4124
4125
4126 /**
4127  * Is the tunnel this path already?
4128  *
4129  * @param t Tunnel.
4130  * @param p Path.
4131  *
4132  * @return #GNUNET_YES a connection uses this path.
4133  */
4134 int
4135 GCT_is_path_used (const struct CadetTunnel *t, const struct CadetPeerPath *p)
4136 {
4137   struct CadetTConnection *iter;
4138
4139   for (iter = t->connection_head; NULL != iter; iter = iter->next)
4140     if (path_equivalent (GCC_get_path (iter->c), p))
4141       return GNUNET_YES;
4142
4143   return GNUNET_NO;
4144 }
4145
4146
4147 /**
4148  * Get a cost of a path for a tunnel considering existing connections.
4149  *
4150  * @param t Tunnel.
4151  * @param path Candidate path.
4152  *
4153  * @return Cost of the path (path length + number of overlapping nodes)
4154  */
4155 unsigned int
4156 GCT_get_path_cost (const struct CadetTunnel *t,
4157                    const struct CadetPeerPath *path)
4158 {
4159   struct CadetTConnection *iter;
4160   const struct CadetPeerPath *aux;
4161   unsigned int overlap;
4162   unsigned int i;
4163   unsigned int j;
4164
4165   if (NULL == path)
4166     return 0;
4167
4168   overlap = 0;
4169   GNUNET_assert (NULL != t);
4170
4171   for (i = 0; i < path->length; i++)
4172   {
4173     for (iter = t->connection_head; NULL != iter; iter = iter->next)
4174     {
4175       aux = GCC_get_path (iter->c);
4176       if (NULL == aux)
4177         continue;
4178
4179       for (j = 0; j < aux->length; j++)
4180       {
4181         if (path->peers[i] == aux->peers[j])
4182         {
4183           overlap++;
4184           break;
4185         }
4186       }
4187     }
4188   }
4189   return path->length + overlap;
4190 }
4191
4192
4193 /**
4194  * Get the static string for the peer this tunnel is directed.
4195  *
4196  * @param t Tunnel.
4197  *
4198  * @return Static string the destination peer's ID.
4199  */
4200 const char *
4201 GCT_2s (const struct CadetTunnel *t)
4202 {
4203   if (NULL == t)
4204     return "(NULL)";
4205
4206   return GCP_2s (t->peer);
4207 }
4208
4209
4210 /******************************************************************************/
4211 /*****************************    INFO/DEBUG    *******************************/
4212 /******************************************************************************/
4213
4214 static void
4215 ax_debug (const struct CadetTunnelAxolotl *ax, enum GNUNET_ErrorType level)
4216 {
4217   struct GNUNET_CRYPTO_EcdhePublicKey pub;
4218   struct CadetTunnelSkippedKey *iter;
4219
4220
4221   LOG2 (level, "TTT  RK\t %s\n",
4222         GNUNET_h2s ((struct GNUNET_HashCode *) &ax->RK));
4223
4224   LOG2 (level, "TTT  HKs\t %s\n",
4225         GNUNET_h2s ((struct GNUNET_HashCode *) &ax->HKs));
4226   LOG2 (level, "TTT  HKr\t %s\n",
4227         GNUNET_h2s ((struct GNUNET_HashCode *) &ax->HKr));
4228   LOG2 (level, "TTT  NHKs\t %s\n",
4229         GNUNET_h2s ((struct GNUNET_HashCode *) &ax->NHKs));
4230   LOG2 (level, "TTT  NHKr\t %s\n",
4231         GNUNET_h2s ((struct GNUNET_HashCode *) &ax->NHKr));
4232
4233   LOG2 (level, "TTT  CKs\t %s\n",
4234         GNUNET_h2s ((struct GNUNET_HashCode *) &ax->CKs));
4235   LOG2 (level, "TTT  CKr\t %s\n",
4236         GNUNET_h2s ((struct GNUNET_HashCode *) &ax->CKr));
4237
4238   GNUNET_CRYPTO_ecdhe_key_get_public (ax_key, &pub);
4239   LOG2 (level, "TTT  DHIs\t %s\n",
4240         GNUNET_h2s ((struct GNUNET_HashCode *) &pub));
4241   LOG2 (level, "TTT  DHIr\t %s\n",
4242         GNUNET_h2s ((struct GNUNET_HashCode *) &ax->DHIr));
4243   GNUNET_CRYPTO_ecdhe_key_get_public (ax->DHRs, &pub);
4244   LOG2 (level, "TTT  DHRs\t %s\n",
4245         GNUNET_h2s ((struct GNUNET_HashCode *) &pub));
4246   LOG2 (level, "TTT  DHRr\t %s\n",
4247         GNUNET_h2s ((struct GNUNET_HashCode *) &ax->DHRr));
4248
4249   LOG2 (level, "TTT  Nr\t %u\tNs\t%u\n", ax->Nr, ax->Ns);
4250   LOG2 (level, "TTT  PNs\t %u\tSkipped\t%u\n", ax->PNs, ax->skipped);
4251   LOG2 (level, "TTT  Ratchet\t%u\n", ax->ratchet_flag);
4252
4253   for (iter = ax->skipped_head; NULL != iter; iter = iter->next)
4254   {
4255     LOG2 (level, "TTT    HK\t %s\n",
4256           GNUNET_h2s ((struct GNUNET_HashCode *) &iter->HK));
4257     LOG2 (level, "TTT    MK\t %s\n",
4258           GNUNET_h2s ((struct GNUNET_HashCode *) &iter->MK));
4259   }
4260 }
4261
4262 /**
4263  * Log all possible info about the tunnel state.
4264  *
4265  * @param t Tunnel to debug.
4266  * @param level Debug level to use.
4267  */
4268 void
4269 GCT_debug (const struct CadetTunnel *t, enum GNUNET_ErrorType level)
4270 {
4271   struct CadetTChannel *iterch;
4272   struct CadetTConnection *iterc;
4273   int do_log;
4274
4275   do_log = GNUNET_get_log_call_status (level & (~GNUNET_ERROR_TYPE_BULK),
4276                                        "cadet-tun",
4277                                        __FILE__, __FUNCTION__, __LINE__);
4278   if (0 == do_log)
4279     return;
4280
4281   LOG2 (level, "TTT DEBUG TUNNEL TOWARDS %s\n", GCT_2s (t));
4282   LOG2 (level, "TTT  cstate %s, estate %s\n",
4283        cstate2s (t->cstate), estate2s (t->estate));
4284   LOG2 (level, "TTT  kx_ctx %p, rekey_task %u, finish task %u\n",
4285         t->kx_ctx, t->rekey_task, t->kx_ctx ? t->kx_ctx->finish_task : 0);
4286 #if DUMP_KEYS_TO_STDERR
4287   if (CADET_Axolotl == t->enc_type)
4288   {
4289     ax_debug (t->ax, level);
4290   }
4291   else
4292   {
4293     LOG2 (level, "TTT  my EPHM\t %s\n",
4294           GNUNET_h2s ((struct GNUNET_HashCode *) &otr_kx_msg.ephemeral_key));
4295     LOG2 (level, "TTT  peers EPHM:\t %s\n",
4296           GNUNET_h2s ((struct GNUNET_HashCode *) &t->peers_ephemeral_key));
4297     LOG2 (level, "TTT  ENC key:\t %s\n",
4298           GNUNET_h2s ((struct GNUNET_HashCode *) &t->e_key));
4299     LOG2 (level, "TTT  DEC key:\t %s\n",
4300           GNUNET_h2s ((struct GNUNET_HashCode *) &t->d_key));
4301     if (t->kx_ctx)
4302     {
4303       LOG2 (level, "TTT  OLD ENC key:\t %s\n",
4304             GNUNET_h2s ((struct GNUNET_HashCode *) &t->kx_ctx->e_key_old));
4305       LOG2 (level, "TTT  OLD DEC key:\t %s\n",
4306             GNUNET_h2s ((struct GNUNET_HashCode *) &t->kx_ctx->d_key_old));
4307     }
4308   }
4309 #endif
4310   LOG2 (level, "TTT  tq_head %p, tq_tail %p\n", t->tq_head, t->tq_tail);
4311   LOG2 (level, "TTT  destroy %u\n", t->destroy_task);
4312
4313   LOG2 (level, "TTT  channels:\n");
4314   for (iterch = t->channel_head; NULL != iterch; iterch = iterch->next)
4315   {
4316     LOG2 (level, "TTT  - %s\n", GCCH_2s (iterch->ch));
4317   }
4318
4319   LOG2 (level, "TTT  connections:\n");
4320   for (iterc = t->connection_head; NULL != iterc; iterc = iterc->next)
4321   {
4322     GCC_debug (iterc->c, level);
4323   }
4324
4325   LOG2 (level, "TTT DEBUG TUNNEL END\n");
4326 }
4327
4328
4329 /**
4330  * Iterate all tunnels.
4331  *
4332  * @param iter Iterator.
4333  * @param cls Closure for @c iter.
4334  */
4335 void
4336 GCT_iterate_all (GNUNET_CONTAINER_PeerMapIterator iter, void *cls)
4337 {
4338   GNUNET_CONTAINER_multipeermap_iterate (tunnels, iter, cls);
4339 }
4340
4341
4342 /**
4343  * Count all tunnels.
4344  *
4345  * @return Number of tunnels to remote peers kept by this peer.
4346  */
4347 unsigned int
4348 GCT_count_all (void)
4349 {
4350   return GNUNET_CONTAINER_multipeermap_size (tunnels);
4351 }
4352
4353
4354 /**
4355  * Iterate all connections of a tunnel.
4356  *
4357  * @param t Tunnel whose connections to iterate.
4358  * @param iter Iterator.
4359  * @param cls Closure for @c iter.
4360  */
4361 void
4362 GCT_iterate_connections (struct CadetTunnel *t, GCT_conn_iter iter, void *cls)
4363 {
4364   struct CadetTConnection *ct;
4365
4366   for (ct = t->connection_head; NULL != ct; ct = ct->next)
4367     iter (cls, ct->c);
4368 }
4369
4370
4371 /**
4372  * Iterate all channels of a tunnel.
4373  *
4374  * @param t Tunnel whose channels to iterate.
4375  * @param iter Iterator.
4376  * @param cls Closure for @c iter.
4377  */
4378 void
4379 GCT_iterate_channels (struct CadetTunnel *t, GCT_chan_iter iter, void *cls)
4380 {
4381   struct CadetTChannel *cht;
4382
4383   for (cht = t->channel_head; NULL != cht; cht = cht->next)
4384     iter (cls, cht->ch);
4385 }