src/core/gnunet-service-core_kx.c

   1 /*
   2      This file is part of GNUnet.
   3      (C) 2009, 2010, 2011 Christian Grothoff (and other contributing authors)
   4
   5      GNUnet is free software; you can redistribute it and/or modify
   6      it under the terms of the GNU General Public License as published
   7      by the Free Software Foundation; either version 3, or (at your
   8      option) any later version.
   9
  10      GNUnet is distributed in the hope that it will be useful, but
  11      WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  12      MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  13      General Public License for more details.
  14
  15      You should have received a copy of the GNU General Public License
  16      along with GNUnet; see the file COPYING.  If not, write to the
  17      Free Software Foundation, Inc., 59 Temple Place - Suite 330,
  18      Boston, MA 02111-1307, USA.
  19 */
  20
  21 /**
  22  * @file core/gnunet-service-core_kx.c
  23  * @brief code for managing the key exchange (SET_KEY, PING, PONG) with other peers
  24  * @author Christian Grothoff
  25  */
  26 #include "platform.h"
  27 #include "gnunet-service-core_kx.h"
  28 #include "gnunet-service-core.h"
  29 #include "gnunet-service-core_clients.h"
  30 #include "gnunet-service-core_neighbours.h"
  31 #include "gnunet-service-core_sessions.h"
  32 #include "gnunet_statistics_service.h"
  33 #include "gnunet_peerinfo_service.h"
  34 #include "gnunet_hello_lib.h"
  35 #include "gnunet_constants.h"
  36 #include "gnunet_signatures.h"
  37 #include "gnunet_protocols.h"
  38 #include "core.h"
  39
  40 /**
  41  * How long do we wait for SET_KEY confirmation initially?
  42  */
  43 #define INITIAL_SET_KEY_RETRY_FREQUENCY GNUNET_TIME_relative_multiply (MAX_SET_KEY_DELAY, 1)
  44
  45 /**
  46  * What is the minimum frequency for a PING message?
  47  */
  48 #define MIN_PING_FREQUENCY GNUNET_TIME_relative_multiply (GNUNET_TIME_UNIT_SECONDS, 5)
  49
  50 /**
  51  * What is the maximum age of a message for us to consider processing
  52  * it?  Note that this looks at the timestamp used by the other peer,
  53  * so clock skew between machines does come into play here.  So this
  54  * should be picked high enough so that a little bit of clock skew
  55  * does not prevent peers from connecting to us.
  56  */
  57 #define MAX_MESSAGE_AGE GNUNET_TIME_UNIT_DAYS
  58
  59 /**
  60  * What is the maximum delay for a SET_KEY message?
  61  */
  62 #define MAX_SET_KEY_DELAY GNUNET_TIME_relative_multiply (GNUNET_TIME_UNIT_SECONDS, 10)
  63
  64
  65 GNUNET_NETWORK_STRUCT_BEGIN
  66
  67 /**
  68  * We're sending an (encrypted) PING to the other peer to check if he
  69  * can decrypt.  The other peer should respond with a PONG with the
  70  * same content, except this time encrypted with the receiver's key.
  71  */
  72 struct PingMessage
  73 {
  74   /**
  75    * Message type is CORE_PING.
  76    */
  77   struct GNUNET_MessageHeader header;
  78
  79   /**
  80    * Seed for the IV
  81    */
  82   uint32_t iv_seed GNUNET_PACKED;
  83
  84   /**
  85    * Intended target of the PING, used primarily to check
  86    * that decryption actually worked.
  87    */
  88   struct GNUNET_PeerIdentity target;
  89
  90   /**
  91    * Random number chosen to make reply harder.
  92    */
  93   uint32_t challenge GNUNET_PACKED;
  94 };
  95
  96
  97 /**
  98  * Response to a PING.  Includes data from the original PING.
  99  */
 100 struct PongMessage
 101 {
 102   /**
 103    * Message type is CORE_PONG.
 104    */
 105   struct GNUNET_MessageHeader header;
 106
 107   /**
 108    * Seed for the IV
 109    */
 110   uint32_t iv_seed GNUNET_PACKED;
 111
 112   /**
 113    * Random number to make faking the reply harder.  Must be
 114    * first field after header (this is where we start to encrypt!).
 115    */
 116   uint32_t challenge GNUNET_PACKED;
 117
 118   /**
 119    * Reserved, always 'GNUNET_BANDWIDTH_VALUE_MAX'.
 120    */
 121   struct GNUNET_BANDWIDTH_Value32NBO reserved;
 122
 123   /**
 124    * Intended target of the PING, used primarily to check
 125    * that decryption actually worked.
 126    */
 127   struct GNUNET_PeerIdentity target;
 128 };
 129
 130
 131 /**
 132  * Message transmitted to set (or update) a session key.
 133  */
 134 struct SetKeyMessage
 135 {
 136
 137   /**
 138    * Message type is either CORE_SET_KEY.
 139    */
 140   struct GNUNET_MessageHeader header;
 141
 142   /**
 143    * Status of the sender (should be in "enum PeerStateMachine"), nbo.
 144    */
 145   int32_t sender_status GNUNET_PACKED;
 146
 147   /**
 148    * Purpose of the signature, will be
 149    * GNUNET_SIGNATURE_PURPOSE_SET_KEY.
 150    */
 151   struct GNUNET_CRYPTO_RsaSignaturePurpose purpose;
 152
 153   /**
 154    * At what time was this key created?
 155    */
 156   struct GNUNET_TIME_AbsoluteNBO creation_time;
 157
 158   /**
 159    * The encrypted session key.
 160    */
 161   struct GNUNET_CRYPTO_RsaEncryptedData encrypted_key;
 162
 163   /**
 164    * Who is the intended recipient?
 165    */
 166   struct GNUNET_PeerIdentity target;
 167
 168   /**
 169    * Signature of the stuff above (starting at purpose).
 170    */
 171   struct GNUNET_CRYPTO_RsaSignature signature;
 172
 173 };
 174
 175
 176 /**
 177  * Encapsulation for encrypted messages exchanged between
 178  * peers.  Followed by the actual encrypted data.
 179  */
 180 struct EncryptedMessage
 181 {
 182   /**
 183    * Message type is either CORE_ENCRYPTED_MESSAGE.
 184    */
 185   struct GNUNET_MessageHeader header;
 186
 187   /**
 188    * Random value used for IV generation.
 189    */
 190   uint32_t iv_seed GNUNET_PACKED;
 191
 192   /**
 193    * MAC of the encrypted message (starting at 'sequence_number'),
 194    * used to verify message integrity. Everything after this value
 195    * (excluding this value itself) will be encrypted and authenticated.
 196    * ENCRYPTED_HEADER_SIZE must be set to the offset of the *next* field.
 197    */
 198   GNUNET_HashCode hmac;
 199
 200   /**
 201    * Sequence number, in network byte order.  This field
 202    * must be the first encrypted/decrypted field
 203    */
 204   uint32_t sequence_number GNUNET_PACKED;
 205
 206   /**
 207    * Reserved, always 'GNUNET_BANDWIDTH_VALUE_MAX'.
 208    */
 209   struct GNUNET_BANDWIDTH_Value32NBO reserved;
 210
 211   /**
 212    * Timestamp.  Used to prevent reply of ancient messages
 213    * (recent messages are caught with the sequence number).
 214    */
 215   struct GNUNET_TIME_AbsoluteNBO timestamp;
 216
 217 };
 218 GNUNET_NETWORK_STRUCT_END
 219 /**
 220  * Number of bytes (at the beginning) of "struct EncryptedMessage"
 221  * that are NOT encrypted.
 222  */
 223 #define ENCRYPTED_HEADER_SIZE (offsetof(struct EncryptedMessage, sequence_number))
 224
 225
 226 /**
 227  * State machine for our P2P encryption handshake.  Everyone starts in
 228  * "DOWN", if we receive the other peer's key (other peer initiated)
 229  * we start in state RECEIVED (since we will immediately send our
 230  * own); otherwise we start in SENT.  If we get back a PONG from
 231  * within either state, we move up to CONFIRMED (the PONG will always
 232  * be sent back encrypted with the key we sent to the other peer).
 233  */
 234 enum KxStateMachine
 235 {
 236   /**
 237    * No handshake yet.
 238    */
 239   KX_STATE_DOWN,
 240
 241   /**
 242    * We've sent our session key.
 243    */
 244   KX_STATE_KEY_SENT,
 245
 246   /**
 247    * We've received the other peers session key.
 248    */
 249   KX_STATE_KEY_RECEIVED,
 250
 251   /**
 252    * The other peer has confirmed our session key with a message
 253    * encrypted with his session key (which we got).  Key exchange
 254    * is done.
 255    */
 256   KX_STATE_UP
 257 };
 258
 259
 260 /**
 261  * Information about the status of a key exchange with another peer.
 262  */
 263 struct GSC_KeyExchangeInfo
 264 {
 265   /**
 266    * Identity of the peer.
 267    */
 268   struct GNUNET_PeerIdentity peer;
 269
 270   /**
 271    * SetKeyMessage to transmit (initialized the first
 272    * time our status goes past 'KX_STATE_KEY_SENT').
 273    */
 274   struct SetKeyMessage skm;
 275
 276   /**
 277    * PING message we transmit to the other peer.
 278    */
 279   struct PingMessage ping;
 280
 281   /**
 282    * SetKeyMessage we received and did not process yet.
 283    */
 284   struct SetKeyMessage *skm_received;
 285
 286   /**
 287    * PING message we received from the other peer and
 288    * did not process yet (or NULL).
 289    */
 290   struct PingMessage *ping_received;
 291
 292   /**
 293    * PONG message we received from the other peer and
 294    * did not process yet (or NULL).
 295    */
 296   struct PongMessage *pong_received;
 297
 298   /**
 299    * Encrypted message we received from the other peer and
 300    * did not process yet (or NULL).
 301    */
 302   struct EncryptedMessage *emsg_received;
 303
 304   /**
 305    * Non-NULL if we are currently looking up HELLOs for this peer.
 306    * for this peer.
 307    */
 308   struct GNUNET_PEERINFO_IteratorContext *pitr;
 309
 310   /**
 311    * Public key of the neighbour, NULL if we don't have it yet.
 312    */
 313   struct GNUNET_CRYPTO_RsaPublicKeyBinaryEncoded *public_key;
 314
 315   /**
 316    * We received a PONG message before we got the "public_key"
 317    * (or the SET_KEY).  We keep it here until we have a key
 318    * to decrypt it.  NULL if no PONG is pending.
 319    */
 320   struct PongMessage *pending_pong;
 321
 322   /**
 323    * Key we use to encrypt our messages for the other peer
 324    * (initialized by us when we do the handshake).
 325    */
 326   struct GNUNET_CRYPTO_AesSessionKey encrypt_key;
 327
 328   /**
 329    * Key we use to decrypt messages from the other peer
 330    * (given to us by the other peer during the handshake).
 331    */
 332   struct GNUNET_CRYPTO_AesSessionKey decrypt_key;
 333
 334   /**
 335    * At what time did we generate our encryption key?
 336    */
 337   struct GNUNET_TIME_Absolute encrypt_key_created;
 338
 339   /**
 340    * At what time did the other peer generate the decryption key?
 341    */
 342   struct GNUNET_TIME_Absolute decrypt_key_created;
 343
 344   /**
 345    * When should the session time out (if there are no PONGs)?
 346    */
 347   struct GNUNET_TIME_Absolute timeout;
 348
 349   /**
 350    * At what frequency are we currently re-trying SET_KEY messages?
 351    */
 352   struct GNUNET_TIME_Relative set_key_retry_frequency;
 353
 354   /**
 355    * ID of task used for re-trying SET_KEY and PING message.
 356    */
 357   GNUNET_SCHEDULER_TaskIdentifier retry_set_key_task;
 358
 359   /**
 360    * ID of task used for sending keep-alive pings.
 361    */
 362   GNUNET_SCHEDULER_TaskIdentifier keep_alive_task;
 363
 364   /**
 365    * Bit map indicating which of the 32 sequence numbers before the last
 366    * were received (good for accepting out-of-order packets and
 367    * estimating reliability of the connection)
 368    */
 369   unsigned int last_packets_bitmap;
 370
 371   /**
 372    * last sequence number received on this connection (highest)
 373    */
 374   uint32_t last_sequence_number_received;
 375
 376   /**
 377    * last sequence number transmitted
 378    */
 379   uint32_t last_sequence_number_sent;
 380
 381   /**
 382    * What was our PING challenge number (for this peer)?
 383    */
 384   uint32_t ping_challenge;
 385
 386   /**
 387    * What is our connection status?
 388    */
 389   enum KxStateMachine status;
 390
 391 };
 392
 393
 394
 395 /**
 396  * Handle to peerinfo service.
 397  */
 398 static struct GNUNET_PEERINFO_Handle *peerinfo;
 399
 400 /**
 401  * Our private key.
 402  */
 403 static struct GNUNET_CRYPTO_RsaPrivateKey *my_private_key;
 404
 405 /**
 406  * Our public key.
 407  */
 408 static struct GNUNET_CRYPTO_RsaPublicKeyBinaryEncoded my_public_key;
 409
 410 /**
 411  * Our message stream tokenizer (for encrypted payload).
 412  */
 413 static struct GNUNET_SERVER_MessageStreamTokenizer *mst;
 414
 415
 416
 417 /**
 418  * Derive an authentication key from "set key" information
 419  */
 420 static void
 421 derive_auth_key (struct GNUNET_CRYPTO_AuthKey *akey,
 422                  const struct GNUNET_CRYPTO_AesSessionKey *skey, uint32_t seed,
 423                  struct GNUNET_TIME_Absolute creation_time)
 424 {
 425   static const char ctx[] = "authentication key";
 426   struct GNUNET_TIME_AbsoluteNBO ctbe;
 427
 428
 429   ctbe = GNUNET_TIME_absolute_hton (creation_time);
 430   GNUNET_CRYPTO_hmac_derive_key (akey, skey, &seed, sizeof (seed), &skey->key,
 431                                  sizeof (skey->key), &ctbe, sizeof (ctbe), ctx,
 432                                  sizeof (ctx), NULL);
 433 }
 434
 435
 436 /**
 437  * Derive an IV from packet information
 438  */
 439 static void
 440 derive_iv (struct GNUNET_CRYPTO_AesInitializationVector *iv,
 441            const struct GNUNET_CRYPTO_AesSessionKey *skey, uint32_t seed,
 442            const struct GNUNET_PeerIdentity *identity)
 443 {
 444   static const char ctx[] = "initialization vector";
 445
 446   GNUNET_CRYPTO_aes_derive_iv (iv, skey, &seed, sizeof (seed),
 447                                &identity->hashPubKey.bits,
 448                                sizeof (identity->hashPubKey.bits), ctx,
 449                                sizeof (ctx), NULL);
 450 }
 451
 452 /**
 453  * Derive an IV from pong packet information
 454  */
 455 static void
 456 derive_pong_iv (struct GNUNET_CRYPTO_AesInitializationVector *iv,
 457                 const struct GNUNET_CRYPTO_AesSessionKey *skey, uint32_t seed,
 458                 uint32_t challenge, const struct GNUNET_PeerIdentity *identity)
 459 {
 460   static const char ctx[] = "pong initialization vector";
 461
 462   GNUNET_CRYPTO_aes_derive_iv (iv, skey, &seed, sizeof (seed),
 463                                &identity->hashPubKey.bits,
 464                                sizeof (identity->hashPubKey.bits), &challenge,
 465                                sizeof (challenge), ctx, sizeof (ctx), NULL);
 466 }
 467
 468
 469 /**
 470  * Encrypt size bytes from in and write the result to out.  Use the
 471  * key for outbound traffic of the given neighbour.
 472  *
 473  * @param kx key information context
 474  * @param iv initialization vector to use
 475  * @param in ciphertext
 476  * @param out plaintext
 477  * @param size size of in/out
 478  * @return GNUNET_OK on success
 479  */
 480 static int
 481 do_encrypt (struct GSC_KeyExchangeInfo *kx,
 482             const struct GNUNET_CRYPTO_AesInitializationVector *iv,
 483             const void *in, void *out, size_t size)
 484 {
 485   if (size != (uint16_t) size)
 486   {
 487     GNUNET_break (0);
 488     return GNUNET_NO;
 489   }
 490   GNUNET_assert (size ==
 491                  GNUNET_CRYPTO_aes_encrypt (in, (uint16_t) size,
 492                                             &kx->encrypt_key, iv, out));
 493   GNUNET_STATISTICS_update (GSC_stats, gettext_noop ("# bytes encrypted"), size,
 494                             GNUNET_NO);
 495 #if DEBUG_CORE > 2
 496   GNUNET_log (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG,
 497               "Encrypted %u bytes for `%4s' using key %u, IV %u\n",
 498               (unsigned int) size, GNUNET_i2s (&kx->peer),
 499               (unsigned int) kx->encrypt_key.crc32, GNUNET_CRYPTO_crc32_n (iv,
 500                                                                            sizeof
 501                                                                            (iv)));
 502 #endif
 503   return GNUNET_OK;
 504 }
 505
 506
 507
 508
 509 /**
 510  * Decrypt size bytes from in and write the result to out.  Use the
 511  * key for inbound traffic of the given neighbour.  This function does
 512  * NOT do any integrity-checks on the result.
 513  *
 514  * @param kx key information context
 515  * @param iv initialization vector to use
 516  * @param in ciphertext
 517  * @param out plaintext
 518  * @param size size of in/out
 519  * @return GNUNET_OK on success
 520  */
 521 static int
 522 do_decrypt (struct GSC_KeyExchangeInfo *kx,
 523             const struct GNUNET_CRYPTO_AesInitializationVector *iv,
 524             const void *in, void *out, size_t size)
 525 {
 526   if (size != (uint16_t) size)
 527   {
 528     GNUNET_break (0);
 529     return GNUNET_NO;
 530   }
 531   if ((kx->status != KX_STATE_KEY_RECEIVED) && (kx->status != KX_STATE_UP))
 532   {
 533     GNUNET_break_op (0);
 534     return GNUNET_SYSERR;
 535   }
 536   if (size !=
 537       GNUNET_CRYPTO_aes_decrypt (in, (uint16_t) size, &kx->decrypt_key, iv,
 538                                  out))
 539   {
 540     GNUNET_break (0);
 541     return GNUNET_SYSERR;
 542   }
 543   GNUNET_STATISTICS_update (GSC_stats, gettext_noop ("# bytes decrypted"), size,
 544                             GNUNET_NO);
 545 #if DEBUG_CORE > 1
 546   GNUNET_log (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG,
 547               "Decrypted %u bytes from `%4s' using key %u, IV %u\n",
 548               (unsigned int) size, GNUNET_i2s (&kx->peer),
 549               (unsigned int) kx->decrypt_key.crc32, GNUNET_CRYPTO_crc32_n (iv,
 550                                                                            sizeof
 551                                                                            (*iv)));
 552 #endif
 553   return GNUNET_OK;
 554 }
 555
 556
 557 /**
 558  * Send our key (and encrypted PING) to the other peer.
 559  *
 560  * @param kx key exchange context
 561  */
 562 static void
 563 send_key (struct GSC_KeyExchangeInfo *kx);
 564
 565
 566 /**
 567  * Task that will retry "send_key" if our previous attempt failed.
 568  *
 569  * @param cls our 'struct GSC_KeyExchangeInfo'
 570  * @param tc scheduler context
 571  */
 572 static void
 573 set_key_retry_task (void *cls, const struct GNUNET_SCHEDULER_TaskContext *tc)
 574 {
 575   struct GSC_KeyExchangeInfo *kx = cls;
 576
 577   kx->retry_set_key_task = GNUNET_SCHEDULER_NO_TASK;
 578   kx->set_key_retry_frequency =
 579       GNUNET_TIME_relative_multiply (kx->set_key_retry_frequency, 2);
 580   send_key (kx);
 581 }
 582
 583
 584 /**
 585  * PEERINFO is giving us a HELLO for a peer.  Add the public key to
 586  * the neighbour's struct and continue with the key exchange.  Or, if
 587  * we did not get a HELLO, just do nothing.
 588  *
 589  * @param cls the 'struct GSC_KeyExchangeInfo' to retry sending the key for
 590  * @param peer the peer for which this is the HELLO
 591  * @param hello HELLO message of that peer
 592  * @param err_msg NULL if successful, otherwise contains error message
 593  */
 594 static void
 595 process_hello (void *cls, const struct GNUNET_PeerIdentity *peer,
 596                const struct GNUNET_HELLO_Message *hello, const char *err_msg)
 597 {
 598   struct GSC_KeyExchangeInfo *kx = cls;
 599   struct SetKeyMessage *skm;
 600
 601   if (err_msg != NULL)
 602   {
 603     GNUNET_log (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG,
 604                 _("Error in communication with PEERINFO service\n"));
 605     kx->pitr = NULL;
 606     return;
 607   }
 608   if (peer == NULL)
 609   {
 610     kx->pitr = NULL;
 611     if (kx->public_key != NULL)
 612       return;                   /* done here */
 613 #if DEBUG_CORE
 614     GNUNET_log (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG,
 615                 "Failed to obtain public key for peer `%4s', delaying processing of SET_KEY\n",
 616                 GNUNET_i2s (&kx->peer));
 617 #endif
 618     GNUNET_STATISTICS_update (GSC_stats,
 619                               gettext_noop
 620                               ("# Delayed connecting due to lack of public key"),
 621                               1, GNUNET_NO);
 622     kx->retry_set_key_task =
 623         GNUNET_SCHEDULER_add_delayed (kx->set_key_retry_frequency,
 624                                       &set_key_retry_task, kx);
 625     return;
 626   }
 627   if (kx->public_key != NULL)
 628   {
 629     /* already have public key, why are we here? */
 630     GNUNET_break (0);
 631     return;
 632   }
 633   GNUNET_assert (GNUNET_SCHEDULER_NO_TASK == kx->retry_set_key_task);
 634   kx->public_key =
 635       GNUNET_malloc (sizeof (struct GNUNET_CRYPTO_RsaPublicKeyBinaryEncoded));
 636   if (GNUNET_OK != GNUNET_HELLO_get_key (hello, kx->public_key))
 637   {
 638     GNUNET_break (0);
 639     GNUNET_free (kx->public_key);
 640     kx->public_key = NULL;
 641     return;
 642   }
 643   send_key (kx);
 644   if (NULL != kx->skm_received)
 645   {
 646     skm = kx->skm_received;
 647     kx->skm_received = NULL;
 648     GSC_KX_handle_set_key (kx, &skm->header);
 649     GNUNET_free (skm);
 650   }
 651 }
 652
 653
 654 /**
 655  * Start the key exchange with the given peer.
 656  *
 657  * @param pid identity of the peer to do a key exchange with
 658  * @return key exchange information context
 659  */
 660 struct GSC_KeyExchangeInfo *
 661 GSC_KX_start (const struct GNUNET_PeerIdentity *pid)
 662 {
 663   struct GSC_KeyExchangeInfo *kx;
 664
 665 #if DEBUG_CORE
 666   GNUNET_log (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "Initiating key exchange with `%s'\n",
 667               GNUNET_i2s (pid));
 668 #endif
 669   GNUNET_STATISTICS_update (GSC_stats,
 670                             gettext_noop ("# key exchanges initiated"), 1,
 671                             GNUNET_NO);
 672   kx = GNUNET_malloc (sizeof (struct GSC_KeyExchangeInfo));
 673   kx->peer = *pid;
 674   kx->set_key_retry_frequency = INITIAL_SET_KEY_RETRY_FREQUENCY;
 675   kx->pitr =
 676       GNUNET_PEERINFO_iterate (peerinfo, pid,
 677                                GNUNET_TIME_UNIT_FOREVER_REL /* timeout? */ ,
 678                                &process_hello, kx);
 679   return kx;
 680 }
 681
 682
 683 /**
 684  * Stop key exchange with the given peer.  Clean up key material.
 685  *
 686  * @param kx key exchange to stop
 687  */
 688 void
 689 GSC_KX_stop (struct GSC_KeyExchangeInfo *kx)
 690 {
 691   GNUNET_STATISTICS_update (GSC_stats, gettext_noop ("# key exchanges stopped"),
 692                             1, GNUNET_NO);
 693   if (kx->pitr != NULL)
 694   {
 695     GNUNET_PEERINFO_iterate_cancel (kx->pitr);
 696     kx->pitr = NULL;
 697   }
 698   if (kx->retry_set_key_task != GNUNET_SCHEDULER_NO_TASK)
 699   {
 700     GNUNET_SCHEDULER_cancel (kx->retry_set_key_task);
 701     kx->retry_set_key_task = GNUNET_SCHEDULER_NO_TASK;
 702   }
 703   if (kx->keep_alive_task != GNUNET_SCHEDULER_NO_TASK)
 704   {
 705     GNUNET_SCHEDULER_cancel (kx->keep_alive_task);
 706     kx->keep_alive_task = GNUNET_SCHEDULER_NO_TASK;
 707   }
 708   GNUNET_free_non_null (kx->skm_received);
 709   GNUNET_free_non_null (kx->ping_received);
 710   GNUNET_free_non_null (kx->pong_received);
 711   GNUNET_free_non_null (kx->emsg_received);
 712   GNUNET_free_non_null (kx->public_key);
 713   GNUNET_free (kx);
 714 }
 715
 716
 717 /**
 718  * We received a SET_KEY message.  Validate and update
 719  * our key material and status.
 720  *
 721  * @param kx key exchange status for the corresponding peer
 722  * @param msg the set key message we received
 723  */
 724 void
 725 GSC_KX_handle_set_key (struct GSC_KeyExchangeInfo *kx,
 726                        const struct GNUNET_MessageHeader *msg)
 727 {
 728   const struct SetKeyMessage *m;
 729   struct GNUNET_TIME_Absolute t;
 730   struct GNUNET_CRYPTO_AesSessionKey k;
 731   struct PingMessage *ping;
 732   struct PongMessage *pong;
 733   enum KxStateMachine sender_status;
 734   uint16_t size;
 735
 736   size = ntohs (msg->size);
 737   if (size != sizeof (struct SetKeyMessage))
 738   {
 739     GNUNET_break_op (0);
 740     return;
 741   }
 742   m = (const struct SetKeyMessage *) msg;
 743   GNUNET_STATISTICS_update (GSC_stats, gettext_noop ("# session keys received"),
 744                             1, GNUNET_NO);
 745
 746 #if DEBUG_CORE
 747   GNUNET_log (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG,
 748               "Core service receives `%s' request from `%4s'.\n", "SET_KEY",
 749               GNUNET_i2s (&kx->peer));
 750 #endif
 751   if (kx->public_key == NULL)
 752   {
 753     GNUNET_free_non_null (kx->skm_received);
 754     kx->skm_received = (struct SetKeyMessage *) GNUNET_copy_message (msg);
 755     return;
 756   }
 757   if (0 !=
 758       memcmp (&m->target, &GSC_my_identity,
 759               sizeof (struct GNUNET_PeerIdentity)))
 760   {
 761     GNUNET_log (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG,
 762                 _("`%s' is for `%s', not for me.  Ignoring.\n"), "SET_KEY",
 763                 GNUNET_i2s (&m->target));
 764     return;
 765   }
 766   if ((ntohl (m->purpose.size) !=
 767        sizeof (struct GNUNET_CRYPTO_RsaSignaturePurpose) +
 768        sizeof (struct GNUNET_TIME_AbsoluteNBO) +
 769        sizeof (struct GNUNET_CRYPTO_RsaEncryptedData) +
 770        sizeof (struct GNUNET_PeerIdentity)) ||
 771       (GNUNET_OK !=
 772        GNUNET_CRYPTO_rsa_verify (GNUNET_SIGNATURE_PURPOSE_SET_KEY, &m->purpose,
 773                                  &m->signature, kx->public_key)))
 774   {
 775     /* invalid signature */
 776     GNUNET_break_op (0);
 777     return;
 778   }
 779   t = GNUNET_TIME_absolute_ntoh (m->creation_time);
 780   if (((kx->status == KX_STATE_KEY_RECEIVED) || (kx->status == KX_STATE_UP)) &&
 781       (t.abs_value < kx->decrypt_key_created.abs_value))
 782   {
 783     /* this could rarely happen due to massive re-ordering of
 784      * messages on the network level, but is most likely either
 785      * a bug or some adversary messing with us.  Report. */
 786     GNUNET_break_op (0);
 787     return;
 788   }
 789   if ((GNUNET_CRYPTO_rsa_decrypt
 790        (my_private_key, &m->encrypted_key, &k,
 791         sizeof (struct GNUNET_CRYPTO_AesSessionKey)) !=
 792        sizeof (struct GNUNET_CRYPTO_AesSessionKey)) ||
 793       (GNUNET_OK != GNUNET_CRYPTO_aes_check_session_key (&k)))
 794   {
 795     /* failed to decrypt !? */
 796     GNUNET_break_op (0);
 797     return;
 798   }
 799   GNUNET_STATISTICS_update (GSC_stats,
 800                             gettext_noop ("# SET_KEY messages decrypted"), 1,
 801                             GNUNET_NO);
 802 #if DEBUG_CORE
 803   GNUNET_log (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "Received SET_KEY from `%s'\n",
 804               GNUNET_i2s (&kx->peer));
 805 #endif
 806   kx->decrypt_key = k;
 807   if (kx->decrypt_key_created.abs_value != t.abs_value)
 808   {
 809     /* fresh key, reset sequence numbers */
 810     kx->last_sequence_number_received = 0;
 811     kx->last_packets_bitmap = 0;
 812     kx->decrypt_key_created = t;
 813   }
 814   sender_status = (enum KxStateMachine) ntohl (m->sender_status);
 815
 816   switch (kx->status)
 817   {
 818   case KX_STATE_DOWN:
 819     kx->status = KX_STATE_KEY_RECEIVED;
 820     /* we're not up, so we are already doing 'send_key' */
 821     break;
 822   case KX_STATE_KEY_SENT:
 823     kx->status = KX_STATE_KEY_RECEIVED;
 824     /* we're not up, so we are already doing 'send_key' */
 825     break;
 826   case KX_STATE_KEY_RECEIVED:
 827     /* we're not up, so we are already doing 'send_key' */
 828     break;
 829   case KX_STATE_UP:
 830     if ((sender_status == KX_STATE_DOWN) ||
 831         (sender_status == KX_STATE_KEY_SENT))
 832       send_key (kx);            /* we are up, but other peer is not! */
 833     break;
 834   default:
 835     GNUNET_break (0);
 836     break;
 837   }
 838   if (kx->ping_received != NULL)
 839   {
 840     ping = kx->ping_received;
 841     kx->ping_received = NULL;
 842     GSC_KX_handle_ping (kx, &ping->header);
 843     GNUNET_free (ping);
 844   }
 845   if (kx->pong_received != NULL)
 846   {
 847     pong = kx->pong_received;
 848     kx->pong_received = NULL;
 849     GSC_KX_handle_pong (kx, &pong->header);
 850     GNUNET_free (pong);
 851   }
 852 }
 853
 854
 855 /**
 856  * We received a PING message.  Validate and transmit
 857  * a PONG message.
 858  *
 859  * @param kx key exchange status for the corresponding peer
 860  * @param msg the encrypted PING message itself
 861  */
 862 void
 863 GSC_KX_handle_ping (struct GSC_KeyExchangeInfo *kx,
 864                     const struct GNUNET_MessageHeader *msg)
 865 {
 866   const struct PingMessage *m;
 867   struct PingMessage t;
 868   struct PongMessage tx;
 869   struct PongMessage tp;
 870   struct GNUNET_CRYPTO_AesInitializationVector iv;
 871   uint16_t msize;
 872
 873   msize = ntohs (msg->size);
 874   if (msize != sizeof (struct PingMessage))
 875   {
 876     GNUNET_break_op (0);
 877     return;
 878   }
 879   GNUNET_STATISTICS_update (GSC_stats,
 880                             gettext_noop ("# PING messages received"), 1,
 881                             GNUNET_NO);
 882   if ((kx->status != KX_STATE_KEY_RECEIVED) && (kx->status != KX_STATE_UP))
 883   {
 884     /* defer */
 885     GNUNET_free_non_null (kx->ping_received);
 886     kx->ping_received = (struct PingMessage *) GNUNET_copy_message (msg);
 887     return;
 888   }
 889   m = (const struct PingMessage *) msg;
 890 #if DEBUG_CORE
 891   GNUNET_log (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG,
 892               "Core service receives `%s' request from `%4s'.\n", "PING",
 893               GNUNET_i2s (&kx->peer));
 894 #endif
 895   derive_iv (&iv, &kx->decrypt_key, m->iv_seed, &GSC_my_identity);
 896   if (GNUNET_OK !=
 897       do_decrypt (kx, &iv, &m->target, &t.target,
 898                   sizeof (struct PingMessage) - ((void *) &m->target -
 899                                                  (void *) m)))
 900   {
 901     GNUNET_break_op (0);
 902     return;
 903   }
 904   if (0 !=
 905       memcmp (&t.target, &GSC_my_identity, sizeof (struct GNUNET_PeerIdentity)))
 906   {
 907     char sender[9];
 908     char peer[9];
 909
 910     GNUNET_snprintf (sender, sizeof (sender), "%8s", GNUNET_i2s (&kx->peer));
 911     GNUNET_snprintf (peer, sizeof (peer), "%8s", GNUNET_i2s (&t.target));
 912     GNUNET_log (GNUNET_ERROR_TYPE_ERROR,
 913                 _
 914                 ("Received PING from `%s' for different identity: I am `%s', PONG identity: `%s'\n"),
 915                 sender, GNUNET_i2s (&GSC_my_identity), peer);
 916     GNUNET_break_op (0);
 917     return;
 918   }
 919 #if DEBUG_CORE
 920   GNUNET_log (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "Received PING from `%s'\n",
 921               GNUNET_i2s (&kx->peer));
 922 #endif
 923   /* construct PONG */
 924   tx.reserved = GNUNET_BANDWIDTH_VALUE_MAX;
 925   tx.challenge = t.challenge;
 926   tx.target = t.target;
 927   tp.header.type = htons (GNUNET_MESSAGE_TYPE_CORE_PONG);
 928   tp.header.size = htons (sizeof (struct PongMessage));
 929   tp.iv_seed =
 930       GNUNET_CRYPTO_random_u32 (GNUNET_CRYPTO_QUALITY_NONCE, UINT32_MAX);
 931   derive_pong_iv (&iv, &kx->encrypt_key, tp.iv_seed, t.challenge, &kx->peer);
 932   do_encrypt (kx, &iv, &tx.challenge, &tp.challenge,
 933               sizeof (struct PongMessage) - ((void *) &tp.challenge -
 934                                              (void *) &tp));
 935   GNUNET_STATISTICS_update (GSC_stats, gettext_noop ("# PONG messages created"),
 936                             1, GNUNET_NO);
 937   GSC_NEIGHBOURS_transmit (&kx->peer, &tp.header,
 938                            GNUNET_TIME_UNIT_FOREVER_REL /* FIXME: timeout */ );
 939 }
 940
 941
 942 /**
 943  * Create a fresh SET KEY message for transmission to the other peer.
 944  * Also creates a new key.
 945  *
 946  * @param kx key exchange context to create SET KEY message for
 947  */
 948 static void
 949 setup_fresh_setkey (struct GSC_KeyExchangeInfo *kx)
 950 {
 951   struct SetKeyMessage *skm;
 952
 953   GNUNET_CRYPTO_aes_create_session_key (&kx->encrypt_key);
 954   kx->encrypt_key_created = GNUNET_TIME_absolute_get ();
 955   skm = &kx->skm;
 956   skm->header.size = htons (sizeof (struct SetKeyMessage));
 957   skm->header.type = htons (GNUNET_MESSAGE_TYPE_CORE_SET_KEY);
 958   skm->purpose.size =
 959       htonl (sizeof (struct GNUNET_CRYPTO_RsaSignaturePurpose) +
 960              sizeof (struct GNUNET_TIME_AbsoluteNBO) +
 961              sizeof (struct GNUNET_CRYPTO_RsaEncryptedData) +
 962              sizeof (struct GNUNET_PeerIdentity));
 963   skm->purpose.purpose = htonl (GNUNET_SIGNATURE_PURPOSE_SET_KEY);
 964   skm->creation_time = GNUNET_TIME_absolute_hton (kx->encrypt_key_created);
 965   skm->target = kx->peer;
 966   GNUNET_assert (GNUNET_OK ==
 967                  GNUNET_CRYPTO_rsa_encrypt (&kx->encrypt_key,
 968                                             sizeof (struct
 969                                                     GNUNET_CRYPTO_AesSessionKey),
 970                                             kx->public_key,
 971                                             &skm->encrypted_key));
 972   GNUNET_assert (GNUNET_OK ==
 973                  GNUNET_CRYPTO_rsa_sign (my_private_key, &skm->purpose,
 974                                          &skm->signature));
 975 }
 976
 977
 978 /**
 979  * Create a fresh PING message for transmission to the other peer.
 980  *
 981  * @param kx key exchange context to create PING for
 982  */
 983 static void
 984 setup_fresh_ping (struct GSC_KeyExchangeInfo *kx)
 985 {
 986   struct PingMessage pp;
 987   struct PingMessage *pm;
 988   struct GNUNET_CRYPTO_AesInitializationVector iv;
 989
 990   pm = &kx->ping;
 991   pm->header.size = htons (sizeof (struct PingMessage));
 992   pm->header.type = htons (GNUNET_MESSAGE_TYPE_CORE_PING);
 993   pm->iv_seed =
 994       GNUNET_CRYPTO_random_u32 (GNUNET_CRYPTO_QUALITY_NONCE, UINT32_MAX);
 995   derive_iv (&iv, &kx->encrypt_key, pm->iv_seed, &kx->peer);
 996   pp.challenge = kx->ping_challenge;
 997   pp.target = kx->peer;
 998   do_encrypt (kx, &iv, &pp.target, &pm->target,
 999               sizeof (struct PingMessage) - ((void *) &pm->target -
1000                                              (void *) pm));
1001 }
1002
1003
1004 /**
1005  * Task triggered when a neighbour entry is about to time out
1006  * (and we should prevent this by sending a PING).
1007  *
1008  * @param cls the 'struct GSC_KeyExchangeInfo'
1009  * @param tc scheduler context (not used)
1010  */
1011 static void
1012 send_keep_alive (void *cls, const struct GNUNET_SCHEDULER_TaskContext *tc)
1013 {
1014   struct GSC_KeyExchangeInfo *kx = cls;
1015   struct GNUNET_TIME_Relative retry;
1016   struct GNUNET_TIME_Relative left;
1017
1018   kx->keep_alive_task = GNUNET_SCHEDULER_NO_TASK;
1019   left = GNUNET_TIME_absolute_get_remaining (kx->timeout);
1020   if (left.rel_value == 0)
1021   {
1022     GNUNET_STATISTICS_update (GSC_stats,
1023                               gettext_noop ("# sessions terminated by timeout"),
1024                               1, GNUNET_NO);
1025     GSC_SESSIONS_end (&kx->peer);
1026     kx->status = KX_STATE_DOWN;
1027     return;
1028   }
1029 #if DEBUG_CORE
1030   GNUNET_log (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "Sending KEEPALIVE to `%s'\n",
1031               GNUNET_i2s (&kx->peer));
1032 #endif
1033   GNUNET_STATISTICS_update (GSC_stats,
1034                             gettext_noop ("# keepalive messages sent"), 1,
1035                             GNUNET_NO);
1036   setup_fresh_ping (kx);
1037   GSC_NEIGHBOURS_transmit (&kx->peer, &kx->ping.header,
1038                            kx->set_key_retry_frequency);
1039   retry =
1040       GNUNET_TIME_relative_max (GNUNET_TIME_relative_divide (left, 2),
1041                                 MIN_PING_FREQUENCY);
1042   kx->keep_alive_task =
1043       GNUNET_SCHEDULER_add_delayed (retry, &send_keep_alive, kx);
1044 }
1045
1046
1047 /**
1048  * We've seen a valid message from the other peer.
1049  * Update the time when the session would time out
1050  * and delay sending our keep alive message further.
1051  *
1052  * @param kx key exchange where we saw activity
1053  */
1054 static void
1055 update_timeout (struct GSC_KeyExchangeInfo *kx)
1056 {
1057   kx->timeout =
1058       GNUNET_TIME_relative_to_absolute
1059       (GNUNET_CONSTANTS_IDLE_CONNECTION_TIMEOUT);
1060   if (kx->keep_alive_task != GNUNET_SCHEDULER_NO_TASK)
1061     GNUNET_SCHEDULER_cancel (kx->keep_alive_task);
1062   kx->keep_alive_task =
1063       GNUNET_SCHEDULER_add_delayed (GNUNET_TIME_relative_divide
1064                                     (GNUNET_CONSTANTS_IDLE_CONNECTION_TIMEOUT,
1065                                      2), &send_keep_alive, kx);
1066 }
1067
1068
1069 /**
1070  * We received a PONG message.  Validate and update our status.
1071  *
1072  * @param kx key exchange context for the the PONG
1073  * @param msg the encrypted PONG message itself
1074  */
1075 void
1076 GSC_KX_handle_pong (struct GSC_KeyExchangeInfo *kx,
1077                     const struct GNUNET_MessageHeader *msg)
1078 {
1079   const struct PongMessage *m;
1080   struct PongMessage t;
1081   struct EncryptedMessage *emsg;
1082   struct GNUNET_CRYPTO_AesInitializationVector iv;
1083   uint16_t msize;
1084
1085   msize = ntohs (msg->size);
1086   if (msize != sizeof (struct PongMessage))
1087   {
1088     GNUNET_break_op (0);
1089     return;
1090   }
1091   GNUNET_STATISTICS_update (GSC_stats,
1092                             gettext_noop ("# PONG messages received"), 1,
1093                             GNUNET_NO);
1094   if ((kx->status != KX_STATE_KEY_RECEIVED) && (kx->status != KX_STATE_UP))
1095   {
1096     if (kx->status == KX_STATE_KEY_SENT)
1097     {
1098       GNUNET_free_non_null (kx->pong_received);
1099       kx->pong_received = (struct PongMessage *) GNUNET_copy_message (msg);
1100     }
1101     return;
1102   }
1103   m = (const struct PongMessage *) msg;
1104 #if DEBUG_HANDSHAKE
1105   GNUNET_log (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG,
1106               "Core service receives `%s' response from `%4s'.\n", "PONG",
1107               GNUNET_i2s (&kx->peer));
1108 #endif
1109   /* mark as garbage, just to be sure */
1110   memset (&t, 255, sizeof (t));
1111   derive_pong_iv (&iv, &kx->decrypt_key, m->iv_seed, kx->ping_challenge,
1112                   &GSC_my_identity);
1113   if (GNUNET_OK !=
1114       do_decrypt (kx, &iv, &m->challenge, &t.challenge,
1115                   sizeof (struct PongMessage) - ((void *) &m->challenge -
1116                                                  (void *) m)))
1117   {
1118     GNUNET_break_op (0);
1119     return;
1120   }
1121   GNUNET_STATISTICS_update (GSC_stats,
1122                             gettext_noop ("# PONG messages decrypted"), 1,
1123                             GNUNET_NO);
1124   if ((0 != memcmp (&t.target, &kx->peer, sizeof (struct GNUNET_PeerIdentity)))
1125       || (kx->ping_challenge != t.challenge))
1126   {
1127     /* PONG malformed */
1128 #if DEBUG_CORE
1129     GNUNET_log (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG,
1130                 "Received malformed `%s' wanted sender `%4s' with challenge %u\n",
1131                 "PONG", GNUNET_i2s (&kx->peer),
1132                 (unsigned int) kx->ping_challenge);
1133     GNUNET_log (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG,
1134                 "Received malformed `%s' received from `%4s' with challenge %u\n",
1135                 "PONG", GNUNET_i2s (&t.target), (unsigned int) t.challenge);
1136 #endif
1137     return;
1138   }
1139 #if DEBUG_CORE
1140   GNUNET_log (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "Received PONG from `%s'\n",
1141               GNUNET_i2s (&kx->peer));
1142 #endif
1143   switch (kx->status)
1144   {
1145   case KX_STATE_DOWN:
1146     GNUNET_break (0);           /* should be impossible */
1147     return;
1148   case KX_STATE_KEY_SENT:
1149     GNUNET_break (0);           /* should be impossible */
1150     return;
1151   case KX_STATE_KEY_RECEIVED:
1152     GNUNET_STATISTICS_update (GSC_stats,
1153                               gettext_noop
1154                               ("# session keys confirmed via PONG"), 1,
1155                               GNUNET_NO);
1156     kx->status = KX_STATE_UP;
1157     GSC_SESSIONS_create (&kx->peer, kx);
1158     GNUNET_assert (kx->retry_set_key_task != GNUNET_SCHEDULER_NO_TASK);
1159     GNUNET_SCHEDULER_cancel (kx->retry_set_key_task);
1160     kx->retry_set_key_task = GNUNET_SCHEDULER_NO_TASK;
1161     GNUNET_assert (kx->keep_alive_task == GNUNET_SCHEDULER_NO_TASK);
1162     if (kx->emsg_received != NULL)
1163     {
1164       emsg = kx->emsg_received;
1165       kx->emsg_received = NULL;
1166       GSC_KX_handle_encrypted_message (kx, &emsg->header, NULL,
1167                                        0 /* FIXME: ATSI */ );
1168       GNUNET_free (emsg);
1169     }
1170     update_timeout (kx);
1171     break;
1172   case KX_STATE_UP:
1173     update_timeout (kx);
1174     break;
1175   default:
1176     GNUNET_break (0);
1177     break;
1178   }
1179 }
1180
1181
1182 /**
1183  * Send our key (and encrypted PING) to the other peer.
1184  *
1185  * @param kx key exchange context
1186  */
1187 static void
1188 send_key (struct GSC_KeyExchangeInfo *kx)
1189 {
1190   GNUNET_assert (kx->retry_set_key_task == GNUNET_SCHEDULER_NO_TASK);
1191   if (KX_STATE_UP == kx->status)
1192     return;                     /* nothing to do */
1193   if (kx->public_key == NULL)
1194   {
1195     /* lookup public key, then try again */
1196 #if DEBUG_CORE
1197     GNUNET_log (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG,
1198                 "Trying to obtain public key for `%s'\n",
1199                 GNUNET_i2s (&kx->peer));
1200 #endif
1201     kx->pitr =
1202         GNUNET_PEERINFO_iterate (peerinfo, &kx->peer,
1203                                  GNUNET_TIME_UNIT_FOREVER_REL /* timeout? */ ,
1204                                  &process_hello, kx);
1205     return;
1206   }
1207
1208   /* update status */
1209   switch (kx->status)
1210   {
1211   case KX_STATE_DOWN:
1212     kx->status = KX_STATE_KEY_SENT;
1213     /* setup SET KEY message */
1214     setup_fresh_setkey (kx);
1215     setup_fresh_ping (kx);
1216     GNUNET_STATISTICS_update (GSC_stats,
1217                               gettext_noop
1218                               ("# SET_KEY and PING messages created"), 1,
1219                               GNUNET_NO);
1220     break;
1221   case KX_STATE_KEY_SENT:
1222     break;
1223   case KX_STATE_KEY_RECEIVED:
1224     break;
1225   case KX_STATE_UP:
1226     GNUNET_break (0);
1227     return;
1228   default:
1229     GNUNET_break (0);
1230     return;
1231   }
1232
1233   /* always update sender status in SET KEY message */
1234   kx->skm.sender_status = htonl ((int32_t) kx->status);
1235 #if DEBUG_CORE
1236   GNUNET_log (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "Sending SET_KEY and PING to `%s'\n",
1237               GNUNET_i2s (&kx->peer));
1238 #endif
1239   GSC_NEIGHBOURS_transmit (&kx->peer, &kx->skm.header,
1240                            kx->set_key_retry_frequency);
1241   GSC_NEIGHBOURS_transmit (&kx->peer, &kx->ping.header,
1242                            kx->set_key_retry_frequency);
1243   kx->retry_set_key_task =
1244       GNUNET_SCHEDULER_add_delayed (kx->set_key_retry_frequency,
1245                                     &set_key_retry_task, kx);
1246 }
1247
1248
1249 /**
1250  * Encrypt and transmit a message with the given payload.
1251  *
1252  * @param kx key exchange context
1253  * @param payload payload of the message
1254  * @param payload_size number of bytes in 'payload'
1255  */
1256 void
1257 GSC_KX_encrypt_and_transmit (struct GSC_KeyExchangeInfo *kx,
1258                              const void *payload, size_t payload_size)
1259 {
1260   size_t used = payload_size + sizeof (struct EncryptedMessage);
1261   char pbuf[used];              /* plaintext */
1262   char cbuf[used];              /* ciphertext */
1263   struct EncryptedMessage *em;  /* encrypted message */
1264   struct EncryptedMessage *ph;  /* plaintext header */
1265   struct GNUNET_CRYPTO_AesInitializationVector iv;
1266   struct GNUNET_CRYPTO_AuthKey auth_key;
1267
1268   ph = (struct EncryptedMessage *) pbuf;
1269   ph->iv_seed =
1270       htonl (GNUNET_CRYPTO_random_u32
1271              (GNUNET_CRYPTO_QUALITY_NONCE, UINT32_MAX));
1272   ph->sequence_number = htonl (++kx->last_sequence_number_sent);
1273   ph->reserved = GNUNET_BANDWIDTH_VALUE_MAX;
1274   ph->timestamp = GNUNET_TIME_absolute_hton (GNUNET_TIME_absolute_get ());
1275   memcpy (&ph[1], payload, payload_size);
1276
1277   em = (struct EncryptedMessage *) cbuf;
1278   em->header.size = htons (used);
1279   em->header.type = htons (GNUNET_MESSAGE_TYPE_CORE_ENCRYPTED_MESSAGE);
1280   em->iv_seed = ph->iv_seed;
1281   derive_iv (&iv, &kx->encrypt_key, ph->iv_seed, &kx->peer);
1282   GNUNET_assert (GNUNET_OK ==
1283                  do_encrypt (kx, &iv, &ph->sequence_number,
1284                              &em->sequence_number,
1285                              used - ENCRYPTED_HEADER_SIZE));
1286 #if DEBUG_CORE
1287   GNUNET_log (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "Encrypted %u bytes for %s\n",
1288               used - ENCRYPTED_HEADER_SIZE, GNUNET_i2s (&kx->peer));
1289 #endif
1290   derive_auth_key (&auth_key, &kx->encrypt_key, ph->iv_seed,
1291                    kx->encrypt_key_created);
1292   GNUNET_CRYPTO_hmac (&auth_key, &em->sequence_number,
1293                       used - ENCRYPTED_HEADER_SIZE, &em->hmac);
1294   GSC_NEIGHBOURS_transmit (&kx->peer, &em->header,
1295                            GNUNET_TIME_UNIT_FOREVER_REL);
1296 }
1297
1298
1299 /**
1300  * Closure for 'deliver_message'
1301  */
1302 struct DeliverMessageContext
1303 {
1304
1305   /**
1306    * Performance information for the connection.
1307    */
1308   const struct GNUNET_ATS_Information *atsi;
1309
1310   /**
1311    * Sender of the message.
1312    */
1313   const struct GNUNET_PeerIdentity *peer;
1314
1315   /**
1316    * Number of entries in 'atsi' array.
1317    */
1318   uint32_t atsi_count;
1319 };
1320
1321
1322 /**
1323  * We received an encrypted message.  Decrypt, validate and
1324  * pass on to the appropriate clients.
1325  *
1326  * @param kx key exchange context for encrypting the message
1327  * @param msg encrypted message
1328  * @param atsi performance data
1329  * @param atsi_count number of entries in ats (excluding 0-termination)
1330  */
1331 void
1332 GSC_KX_handle_encrypted_message (struct GSC_KeyExchangeInfo *kx,
1333                                  const struct GNUNET_MessageHeader *msg,
1334                                  const struct GNUNET_ATS_Information *atsi,
1335                                  uint32_t atsi_count)
1336 {
1337   const struct EncryptedMessage *m;
1338   struct EncryptedMessage *pt;  /* plaintext */
1339   GNUNET_HashCode ph;
1340   uint32_t snum;
1341   struct GNUNET_TIME_Absolute t;
1342   struct GNUNET_CRYPTO_AesInitializationVector iv;
1343   struct GNUNET_CRYPTO_AuthKey auth_key;
1344   struct DeliverMessageContext dmc;
1345   uint16_t size = ntohs (msg->size);
1346   char buf[size];
1347
1348   if (size <
1349       sizeof (struct EncryptedMessage) + sizeof (struct GNUNET_MessageHeader))
1350   {
1351     GNUNET_break_op (0);
1352     return;
1353   }
1354   m = (const struct EncryptedMessage *) msg;
1355   if ((kx->status != KX_STATE_KEY_RECEIVED) && (kx->status != KX_STATE_UP))
1356   {
1357     GNUNET_STATISTICS_update (GSC_stats,
1358                               gettext_noop
1359                               ("# failed to decrypt message (no session key)"),
1360                               1, GNUNET_NO);
1361     return;
1362   }
1363   if (kx->status == KX_STATE_KEY_RECEIVED)
1364   {
1365     /* defer */
1366     GNUNET_free_non_null (kx->ping_received);
1367     kx->emsg_received = (struct EncryptedMessage *) GNUNET_copy_message (msg);
1368     return;
1369   }
1370   /* validate hash */
1371   derive_auth_key (&auth_key, &kx->decrypt_key, m->iv_seed,
1372                    kx->decrypt_key_created);
1373   GNUNET_CRYPTO_hmac (&auth_key, &m->sequence_number,
1374                       size - ENCRYPTED_HEADER_SIZE, &ph);
1375   if (0 != memcmp (&ph, &m->hmac, sizeof (GNUNET_HashCode)))
1376   {
1377     /* checksum failed */
1378     GNUNET_break_op (0);
1379     return;
1380   }
1381   derive_iv (&iv, &kx->decrypt_key, m->iv_seed, &GSC_my_identity);
1382   /* decrypt */
1383   if (GNUNET_OK !=
1384       do_decrypt (kx, &iv, &m->sequence_number, &buf[ENCRYPTED_HEADER_SIZE],
1385                   size - ENCRYPTED_HEADER_SIZE))
1386     return;
1387 #if DEBUG_CORE
1388   GNUNET_log (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "Decrypted %u bytes from %s\n",
1389               size - ENCRYPTED_HEADER_SIZE, GNUNET_i2s (&kx->peer));
1390 #endif
1391   pt = (struct EncryptedMessage *) buf;
1392
1393   /* validate sequence number */
1394   snum = ntohl (pt->sequence_number);
1395   if (kx->last_sequence_number_received == snum)
1396   {
1397     GNUNET_log (GNUNET_ERROR_TYPE_INFO,
1398                 "Received duplicate message, ignoring.\n");
1399     /* duplicate, ignore */
1400     GNUNET_STATISTICS_update (GSC_stats,
1401                               gettext_noop ("# bytes dropped (duplicates)"),
1402                               size, GNUNET_NO);
1403     return;
1404   }
1405   if ((kx->last_sequence_number_received > snum) &&
1406       (kx->last_sequence_number_received - snum > 32))
1407   {
1408     GNUNET_log (GNUNET_ERROR_TYPE_INFO,
1409                 "Received ancient out of sequence message, ignoring.\n");
1410     /* ancient out of sequence, ignore */
1411     GNUNET_STATISTICS_update (GSC_stats,
1412                               gettext_noop
1413                               ("# bytes dropped (out of sequence)"), size,
1414                               GNUNET_NO);
1415     return;
1416   }
1417   if (kx->last_sequence_number_received > snum)
1418   {
1419     unsigned int rotbit = 1 << (kx->last_sequence_number_received - snum - 1);
1420
1421     if ((kx->last_packets_bitmap & rotbit) != 0)
1422     {
1423       GNUNET_log (GNUNET_ERROR_TYPE_INFO,
1424                   "Received duplicate message, ignoring.\n");
1425       GNUNET_STATISTICS_update (GSC_stats,
1426                                 gettext_noop ("# bytes dropped (duplicates)"),
1427                                 size, GNUNET_NO);
1428       /* duplicate, ignore */
1429       return;
1430     }
1431     kx->last_packets_bitmap |= rotbit;
1432   }
1433   if (kx->last_sequence_number_received < snum)
1434   {
1435     unsigned int shift = (snum - kx->last_sequence_number_received);
1436
1437     if (shift >= 8 * sizeof (kx->last_packets_bitmap))
1438       kx->last_packets_bitmap = 0;
1439     else
1440       kx->last_packets_bitmap <<= shift;
1441     kx->last_sequence_number_received = snum;
1442   }
1443
1444   /* check timestamp */
1445   t = GNUNET_TIME_absolute_ntoh (pt->timestamp);
1446   if (GNUNET_TIME_absolute_get_duration (t).rel_value >
1447       MAX_MESSAGE_AGE.rel_value)
1448   {
1449     GNUNET_log (GNUNET_ERROR_TYPE_INFO,
1450                 _("Message received far too old (%llu ms). Content ignored.\n"),
1451                 GNUNET_TIME_absolute_get_duration (t).rel_value);
1452     GNUNET_STATISTICS_update (GSC_stats,
1453                               gettext_noop
1454                               ("# bytes dropped (ancient message)"), size,
1455                               GNUNET_NO);
1456     return;
1457   }
1458
1459   /* process decrypted message(s) */
1460   update_timeout (kx);
1461   GNUNET_STATISTICS_update (GSC_stats,
1462                             gettext_noop ("# bytes of payload decrypted"),
1463                             size - sizeof (struct EncryptedMessage), GNUNET_NO);
1464   dmc.atsi = atsi;
1465   dmc.atsi_count = atsi_count;
1466   dmc.peer = &kx->peer;
1467   if (GNUNET_OK !=
1468       GNUNET_SERVER_mst_receive (mst, &dmc,
1469                                  &buf[sizeof (struct EncryptedMessage)],
1470                                  size - sizeof (struct EncryptedMessage),
1471                                  GNUNET_YES, GNUNET_NO))
1472     GNUNET_break_op (0);
1473 }
1474
1475
1476 /**
1477  * Deliver P2P message to interested clients.
1478  * Invokes send twice, once for clients that want the full message, and once
1479  * for clients that only want the header
1480  *
1481  * @param cls always NULL
1482  * @param client who sent us the message (struct GSC_KeyExchangeInfo)
1483  * @param m the message
1484  */
1485 static void
1486 deliver_message (void *cls, void *client, const struct GNUNET_MessageHeader *m)
1487 {
1488   struct DeliverMessageContext *dmc = client;
1489
1490   switch (ntohs (m->type))
1491   {
1492   case GNUNET_MESSAGE_TYPE_CORE_BINARY_TYPE_MAP:
1493   case GNUNET_MESSAGE_TYPE_CORE_COMPRESSED_TYPE_MAP:
1494     GSC_SESSIONS_set_typemap (dmc->peer, m);
1495     return;
1496   default:
1497     GSC_CLIENTS_deliver_message (dmc->peer, dmc->atsi, dmc->atsi_count, m,
1498                                  ntohs (m->size),
1499                                  GNUNET_CORE_OPTION_SEND_FULL_INBOUND);
1500     GSC_CLIENTS_deliver_message (dmc->peer, dmc->atsi, dmc->atsi_count, m,
1501                                  sizeof (struct GNUNET_MessageHeader),
1502                                  GNUNET_CORE_OPTION_SEND_HDR_INBOUND);
1503   }
1504 }
1505
1506
1507 /**
1508  * Initialize KX subsystem.
1509  *
1510  * @return GNUNET_OK on success, GNUNET_SYSERR on failure
1511  */
1512 int
1513 GSC_KX_init ()
1514 {
1515   char *keyfile;
1516
1517   if (GNUNET_OK !=
1518       GNUNET_CONFIGURATION_get_value_filename (GSC_cfg, "GNUNETD", "HOSTKEY",
1519                                                &keyfile))
1520   {
1521     GNUNET_log (GNUNET_ERROR_TYPE_ERROR,
1522                 _
1523                 ("Core service is lacking HOSTKEY configuration setting.  Exiting.\n"));
1524     return GNUNET_SYSERR;
1525   }
1526   my_private_key = GNUNET_CRYPTO_rsa_key_create_from_file (keyfile);
1527   GNUNET_free (keyfile);
1528   if (my_private_key == NULL)
1529   {
1530     GNUNET_log (GNUNET_ERROR_TYPE_ERROR,
1531                 _("Core service could not access hostkey.  Exiting.\n"));
1532     return GNUNET_SYSERR;
1533   }
1534   GNUNET_CRYPTO_rsa_key_get_public (my_private_key, &my_public_key);
1535   GNUNET_CRYPTO_hash (&my_public_key, sizeof (my_public_key),
1536                       &GSC_my_identity.hashPubKey);
1537   peerinfo = GNUNET_PEERINFO_connect (GSC_cfg);
1538   if (NULL == peerinfo)
1539   {
1540     GNUNET_log (GNUNET_ERROR_TYPE_ERROR,
1541                 _("Could not access PEERINFO service.  Exiting.\n"));
1542     GNUNET_CRYPTO_rsa_key_free (my_private_key);
1543     my_private_key = NULL;
1544     return GNUNET_SYSERR;
1545   }
1546   mst = GNUNET_SERVER_mst_create (&deliver_message, NULL);
1547   return GNUNET_OK;
1548 }
1549
1550
1551 /**
1552  * Shutdown KX subsystem.
1553  */
1554 void
1555 GSC_KX_done ()
1556 {
1557   if (my_private_key != NULL)
1558   {
1559     GNUNET_CRYPTO_rsa_key_free (my_private_key);
1560     my_private_key = NULL;
1561   }
1562   if (peerinfo != NULL)
1563   {
1564     GNUNET_PEERINFO_disconnect (peerinfo);
1565     peerinfo = NULL;
1566   }
1567   if (mst != NULL)
1568   {
1569     GNUNET_SERVER_mst_destroy (mst);
1570     mst = NULL;
1571   }
1572 }
1573
1574 /* end of gnunet-service-core_kx.c */