src/cadet/gnunet-service-cadet_tunnel.c

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