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