src/cadet/gnunet-service-cadet_tunnel.c

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