src/scalarproduct/gnunet-service-scalarproduct-ecc_alice.c

   1 /*
   2      This file is part of GNUnet.
   3      Copyright (C) 2013-2016 GNUnet e.V.
   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., 51 Franklin Street, Fifth Floor,
  18      Boston, MA 02110-1301, USA.
  19  */
  20 /**
  21  * @file scalarproduct/gnunet-service-scalarproduct-ecc_alice.c
  22  * @brief scalarproduct service implementation
  23  * @author Christian M. Fuchs
  24  * @author Christian Grothoff
  25  */
  26 #include "platform.h"
  27 #include <limits.h>
  28 #include <gcrypt.h>
  29 #include "gnunet_util_lib.h"
  30 #include "gnunet_core_service.h"
  31 #include "gnunet_cadet_service.h"
  32 #include "gnunet_applications.h"
  33 #include "gnunet_protocols.h"
  34 #include "gnunet_scalarproduct_service.h"
  35 #include "gnunet_set_service.h"
  36 #include "scalarproduct.h"
  37 #include "gnunet-service-scalarproduct-ecc.h"
  38
  39 #define LOG(kind,...) GNUNET_log_from (kind, "scalarproduct-alice", __VA_ARGS__)
  40
  41 /**
  42  * Maximum allowed result value for the scalarproduct computation.
  43  * DLOG will fail if the result is bigger.  At 1 million, the
  44  * precomputation takes about 2s on a fast machine.
  45  */
  46 #define MAX_RESULT (1024 * 1024)
  47
  48 /**
  49  * How many values should DLOG store in memory (determines baseline
  50  * RAM consumption, roughly 100 bytes times the value given here).
  51  * Should be about SQRT (MAX_RESULT), larger values will make the
  52  * online computation faster.
  53  */
  54 #define MAX_RAM (1024)
  55
  56 /**
  57  * An encrypted element key-value pair.
  58  */
  59 struct MpiElement
  60 {
  61   /**
  62    * Key used to identify matching pairs of values to multiply.
  63    * Points into an existing data structure, to avoid copying
  64    * and doubling memory use.
  65    */
  66   const struct GNUNET_HashCode *key;
  67
  68   /**
  69    * a_i value, not disclosed to Bob.
  70    */
  71   gcry_mpi_t value;
  72
  73 };
  74
  75
  76 /**
  77  * A scalarproduct session which tracks
  78  * a request form the client to our final response.
  79  */
  80 struct AliceServiceSession
  81 {
  82
  83   /**
  84    * (hopefully) unique transaction ID
  85    */
  86   struct GNUNET_HashCode session_id;
  87
  88   /**
  89    * Alice or Bob's peerID
  90    */
  91   struct GNUNET_PeerIdentity peer;
  92
  93   /**
  94    * The client this request is related to.
  95    */
  96   struct GNUNET_SERVICE_Client *client;
  97
  98   /**
  99    * The message queue for the client.
 100    */
 101   struct GNUNET_MQ_Handle *client_mq;
 102
 103   /**
 104    * The message queue for CADET.
 105    */
 106   struct GNUNET_MQ_Handle *cadet_mq;
 107
 108   /**
 109    * all non-0-value'd elements transmitted to us.
 110    * Values are of type `struct GNUNET_SCALARPRODUCT_Element *`
 111    */
 112   struct GNUNET_CONTAINER_MultiHashMap *intersected_elements;
 113
 114   /**
 115    * Set of elements for which will conduction an intersection.
 116    * the resulting elements are then used for computing the scalar product.
 117    */
 118   struct GNUNET_SET_Handle *intersection_set;
 119
 120   /**
 121    * Set of elements for which will conduction an intersection.
 122    * the resulting elements are then used for computing the scalar product.
 123    */
 124   struct GNUNET_SET_OperationHandle *intersection_op;
 125
 126   /**
 127    * Handle to Alice's Intersection operation listening for Bob
 128    */
 129   struct GNUNET_SET_ListenHandle *intersection_listen;
 130
 131   /**
 132    * channel-handle associated with our cadet handle
 133    */
 134   struct GNUNET_CADET_Channel *channel;
 135
 136   /**
 137    * a(Alice), sorted array by key of length @e used_element_count.
 138    */
 139   struct MpiElement *sorted_elements;
 140
 141   /**
 142    * The computed scalar
 143    */
 144   gcry_mpi_t product;
 145
 146   /**
 147    * How many elements we were supplied with from the client (total
 148    * count before intersection).
 149    */
 150   uint32_t total;
 151
 152   /**
 153    * How many elements actually are used for the scalar product.
 154    * Size of the arrays in @e r and @e r_prime.  Sometimes also
 155    * reset to 0 and used as a counter!
 156    */
 157   uint32_t used_element_count;
 158
 159   /**
 160    * Already transferred elements from client to us.
 161    * Less or equal than @e total.
 162    */
 163   uint32_t client_received_element_count;
 164
 165   /**
 166    * State of this session.   In
 167    * #GNUNET_SCALARPRODUCT_STATUS_ACTIVE while operation is
 168    * ongoing, afterwards in #GNUNET_SCALARPRODUCT_STATUS_SUCCESS or
 169    * #GNUNET_SCALARPRODUCT_STATUS_FAILURE.
 170    */
 171   enum GNUNET_SCALARPRODUCT_ResponseStatus status;
 172
 173   /**
 174    * Flag to prevent recursive calls to #destroy_service_session() from
 175    * doing harm.
 176    */
 177   int in_destroy;
 178
 179 };
 180
 181
 182 /**
 183  * GNUnet configuration handle
 184  */
 185 static const struct GNUNET_CONFIGURATION_Handle *cfg;
 186
 187 /**
 188  * Context for DLOG operations on a curve.
 189  */
 190 static struct GNUNET_CRYPTO_EccDlogContext *edc;
 191
 192 /**
 193  * Alice's private key ('a').
 194  */
 195 static gcry_mpi_t my_privkey;
 196
 197 /**
 198  * Inverse of Alice's private key ('a_inv').
 199  */
 200 static gcry_mpi_t my_privkey_inv;
 201
 202 /**
 203  * Handle to the CADET service.
 204  */
 205 static struct GNUNET_CADET_Handle *my_cadet;
 206
 207
 208 /**
 209  * Iterator called to free elements.
 210  *
 211  * @param cls the `struct AliceServiceSession *` (unused)
 212  * @param key the key (unused)
 213  * @param value value to free
 214  * @return #GNUNET_OK (continue to iterate)
 215  */
 216 static int
 217 free_element_cb (void *cls,
 218                  const struct GNUNET_HashCode *key,
 219                  void *value)
 220 {
 221   struct GNUNET_SCALARPRODUCT_Element *e = value;
 222
 223   GNUNET_free (e);
 224   return GNUNET_OK;
 225 }
 226
 227
 228 /**
 229  * Destroy session state, we are done with it.
 230  *
 231  * @param s the session to free elements from
 232  */
 233 static void
 234 destroy_service_session (struct AliceServiceSession *s)
 235 {
 236   unsigned int i;
 237
 238   if (GNUNET_YES == s->in_destroy)
 239     return;
 240   s->in_destroy = GNUNET_YES;
 241   if (NULL != s->cadet_mq)
 242   {
 243     GNUNET_MQ_destroy (s->cadet_mq);
 244     s->cadet_mq = NULL;
 245   }
 246   if (NULL != s->client)
 247   {
 248     struct GNUNET_SERVICE_Client *c = s->client;
 249
 250     s->client = NULL;
 251     GNUNET_SERVICE_client_drop (c);
 252   }
 253   if (NULL != s->channel)
 254   {
 255     GNUNET_CADET_channel_destroy (s->channel);
 256     s->channel = NULL;
 257   }
 258   if (NULL != s->intersected_elements)
 259   {
 260     GNUNET_CONTAINER_multihashmap_iterate (s->intersected_elements,
 261                                            &free_element_cb,
 262                                            s);
 263     GNUNET_CONTAINER_multihashmap_destroy (s->intersected_elements);
 264     s->intersected_elements = NULL;
 265   }
 266   if (NULL != s->intersection_listen)
 267   {
 268     GNUNET_SET_listen_cancel (s->intersection_listen);
 269     s->intersection_listen = NULL;
 270   }
 271   if (NULL != s->intersection_op)
 272   {
 273     GNUNET_SET_operation_cancel (s->intersection_op);
 274     s->intersection_op = NULL;
 275   }
 276   if (NULL != s->intersection_set)
 277   {
 278     GNUNET_SET_destroy (s->intersection_set);
 279     s->intersection_set = NULL;
 280   }
 281   if (NULL != s->sorted_elements)
 282   {
 283     for (i=0;i<s->used_element_count;i++)
 284       gcry_mpi_release (s->sorted_elements[i].value);
 285     GNUNET_free (s->sorted_elements);
 286     s->sorted_elements = NULL;
 287   }
 288   if (NULL != s->product)
 289   {
 290     gcry_mpi_release (s->product);
 291     s->product = NULL;
 292   }
 293   GNUNET_free (s);
 294 }
 295
 296
 297 /**
 298  * Notify the client that the session has failed.  A message gets sent
 299  * to Alice's client if we encountered any error.
 300  *
 301  * @param session the associated client session to fail or succeed
 302  */
 303 static void
 304 prepare_client_end_notification (struct AliceServiceSession *session)
 305 {
 306   struct ClientResponseMessage *msg;
 307   struct GNUNET_MQ_Envelope *e;
 308
 309   if (NULL == session->client_mq)
 310     return; /* no client left to be notified */
 311   GNUNET_log (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG,
 312               "Sending session-end notification with status %d to client for session %s\n",
 313               session->status,
 314               GNUNET_h2s (&session->session_id));
 315   e = GNUNET_MQ_msg (msg,
 316                      GNUNET_MESSAGE_TYPE_SCALARPRODUCT_RESULT);
 317   msg->product_length = htonl (0);
 318   msg->status = htonl (session->status);
 319   GNUNET_MQ_send (session->client_mq,
 320                   e);
 321 }
 322
 323
 324 /**
 325  * Prepare the final (positive) response we will send to Alice's
 326  * client.
 327  *
 328  * @param s the session associated with our client.
 329  */
 330 static void
 331 transmit_client_response (struct AliceServiceSession *s)
 332 {
 333   struct ClientResponseMessage *msg;
 334   struct GNUNET_MQ_Envelope *e;
 335   unsigned char *product_exported = NULL;
 336   size_t product_length = 0;
 337   int32_t range;
 338   gcry_error_t rc;
 339   int sign;
 340   gcry_mpi_t value;
 341
 342   if (NULL == s->product)
 343   {
 344     GNUNET_break (0);
 345     prepare_client_end_notification (s);
 346     return;
 347   }
 348   value = gcry_mpi_new (0);
 349   sign = gcry_mpi_cmp_ui (s->product, 0);
 350   if (0 > sign)
 351   {
 352     range = -1;
 353     gcry_mpi_sub (value,
 354                   value,
 355                   s->product);
 356   }
 357   else if (0 < sign)
 358   {
 359     range = 1;
 360     gcry_mpi_add (value, value, s->product);
 361   }
 362   else
 363   {
 364     /* result is exactly zero */
 365     range = 0;
 366   }
 367   gcry_mpi_release (s->product);
 368   s->product = NULL;
 369
 370   if ( (0 != range) &&
 371        (0 != (rc = gcry_mpi_aprint (GCRYMPI_FMT_STD,
 372                                     &product_exported,
 373                                     &product_length,
 374                                     value))))
 375   {
 376     LOG_GCRY (GNUNET_ERROR_TYPE_ERROR,
 377               "gcry_mpi_scan",
 378               rc);
 379     prepare_client_end_notification (s);
 380     return;
 381   }
 382   gcry_mpi_release (value);
 383   e = GNUNET_MQ_msg_extra (msg,
 384                            product_length,
 385                            GNUNET_MESSAGE_TYPE_SCALARPRODUCT_RESULT);
 386   msg->status = htonl (GNUNET_SCALARPRODUCT_STATUS_SUCCESS);
 387   msg->range = htonl (range);
 388   msg->product_length = htonl (product_length);
 389   if (NULL != product_exported)
 390   {
 391     GNUNET_memcpy (&msg[1],
 392             product_exported,
 393             product_length);
 394     GNUNET_free (product_exported);
 395   }
 396   GNUNET_MQ_send (s->client_mq,
 397                   e);
 398   GNUNET_log (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG,
 399               "Sent result to client, session %s has ended!\n",
 400               GNUNET_h2s (&s->session_id));
 401 }
 402
 403
 404
 405 /**
 406  * Function called whenever a channel is destroyed.  Should clean up
 407  * any associated state.
 408  *
 409  * It must NOT call #GNUNET_CADET_channel_destroy() on the channel.
 410  *
 411  * @param cls closure (set from #GNUNET_CADET_connect())
 412  * @param channel connection to the other end (henceforth invalid)
 413  * @param channel_ctx place where local state associated
 414  *                   with the channel is stored
 415  */
 416 static void
 417 cb_channel_destruction (void *cls,
 418                         const struct GNUNET_CADET_Channel *channel,
 419                         void *channel_ctx)
 420 {
 421   struct AliceServiceSession *s = channel_ctx;
 422
 423   GNUNET_log (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG,
 424               "Peer disconnected, terminating session %s with peer %s\n",
 425               GNUNET_h2s (&s->session_id),
 426               GNUNET_i2s (&s->peer));
 427   if (NULL != s->cadet_mq)
 428   {
 429     GNUNET_MQ_destroy (s->cadet_mq);
 430     s->cadet_mq = NULL;
 431   }
 432   s->channel = NULL;
 433   if (GNUNET_SCALARPRODUCT_STATUS_ACTIVE == s->status)
 434   {
 435     /* We didn't get an answer yet, fail with error */
 436     s->status = GNUNET_SCALARPRODUCT_STATUS_FAILURE;
 437     prepare_client_end_notification (s);
 438   }
 439 }
 440
 441
 442 /**
 443  * Compute our scalar product, done by Alice
 444  *
 445  * @param session the session associated with this computation
 446  * @param prod_g_i_b_i value from Bob
 447  * @param prod_h_i_b_i value from Bob
 448  * @return product as MPI, never NULL
 449  */
 450 static gcry_mpi_t
 451 compute_scalar_product (struct AliceServiceSession *session,
 452                         gcry_mpi_point_t prod_g_i_b_i,
 453                         gcry_mpi_point_t prod_h_i_b_i)
 454 {
 455   gcry_mpi_point_t g_i_b_i_a_inv;
 456   gcry_mpi_point_t g_ai_bi;
 457   int ai_bi;
 458   gcry_mpi_t ret;
 459
 460   g_i_b_i_a_inv = GNUNET_CRYPTO_ecc_pmul_mpi (edc,
 461                                               prod_g_i_b_i,
 462                                               my_privkey_inv);
 463   g_ai_bi = GNUNET_CRYPTO_ecc_add (edc,
 464                                    g_i_b_i_a_inv,
 465                                    prod_h_i_b_i);
 466   gcry_mpi_point_release (g_i_b_i_a_inv);
 467   ai_bi = GNUNET_CRYPTO_ecc_dlog (edc,
 468                                   g_ai_bi);
 469   gcry_mpi_point_release (g_ai_bi);
 470   if (INT_MAX == ai_bi)
 471   {
 472     /* result too big */
 473     GNUNET_log (GNUNET_ERROR_TYPE_ERROR,
 474                 "Scalar product result out of range\n");
 475     return NULL;
 476   }
 477   ret = gcry_mpi_new (0);
 478   if (ai_bi > 0)
 479   {
 480     gcry_mpi_set_ui (ret, ai_bi);
 481   }
 482   else
 483   {
 484     gcry_mpi_set_ui (ret, - ai_bi);
 485     gcry_mpi_neg (ret, ret);
 486   }
 487   return ret;
 488 }
 489
 490
 491 /**
 492  * Handle a response we got from another service we wanted to
 493  * calculate a scalarproduct with.
 494  *
 495  * @param cls closure (set from #GNUNET_CADET_connect)
 496  * @param channel connection to the other end
 497  * @param channel_ctx place to store local state associated with the channel
 498  * @param message the actual message
 499  * @return #GNUNET_OK to keep the connection open,
 500  *         #GNUNET_SYSERR to close it (we are done)
 501  */
 502 static int
 503 handle_bobs_cryptodata_message (void *cls,
 504                                 struct GNUNET_CADET_Channel *channel,
 505                                 void **channel_ctx,
 506                                 const struct GNUNET_MessageHeader *message)
 507 {
 508   struct AliceServiceSession *s = *channel_ctx;
 509   const struct EccBobCryptodataMessage *msg;
 510   uint32_t contained;
 511   uint16_t msg_size;
 512   gcry_mpi_point_t prod_g_i_b_i;
 513   gcry_mpi_point_t prod_h_i_b_i;
 514
 515   if (NULL == s)
 516   {
 517     GNUNET_break_op (0);
 518     return GNUNET_SYSERR;
 519   }
 520   msg_size = ntohs (message->size);
 521   if (sizeof (struct EccBobCryptodataMessage) > msg_size)
 522   {
 523     GNUNET_break_op (0);
 524     return GNUNET_SYSERR;
 525   }
 526   msg = (const struct EccBobCryptodataMessage *) message;
 527   contained = ntohl (msg->contained_element_count);
 528   if (2 != contained)
 529   {
 530     GNUNET_break_op (0);
 531     return GNUNET_SYSERR;
 532   }
 533   if (NULL == s->sorted_elements)
 534   {
 535     /* we're not ready yet, how can Bob be? */
 536     GNUNET_break_op (0);
 537     return GNUNET_SYSERR;
 538   }
 539   if (s->total != s->client_received_element_count)
 540   {
 541     /* we're not ready yet, how can Bob be? */
 542     GNUNET_break_op (0);
 543     return GNUNET_SYSERR;
 544   }
 545   GNUNET_log (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG,
 546               "Received %u crypto values from Bob\n",
 547               (unsigned int) contained);
 548   GNUNET_CADET_receive_done (s->channel);
 549   prod_g_i_b_i = GNUNET_CRYPTO_ecc_bin_to_point (edc,
 550                                                  &msg->prod_g_i_b_i);
 551   prod_h_i_b_i = GNUNET_CRYPTO_ecc_bin_to_point (edc,
 552                                                  &msg->prod_h_i_b_i);
 553   s->product = compute_scalar_product (s,
 554                                        prod_g_i_b_i,
 555                                        prod_h_i_b_i);
 556   gcry_mpi_point_release (prod_g_i_b_i);
 557   gcry_mpi_point_release (prod_h_i_b_i);
 558   transmit_client_response (s);
 559   return GNUNET_OK;
 560 }
 561
 562
 563 /**
 564  * Iterator to copy over messages from the hash map
 565  * into an array for sorting.
 566  *
 567  * @param cls the `struct AliceServiceSession *`
 568  * @param key the key (unused)
 569  * @param value the `struct GNUNET_SCALARPRODUCT_Element *`
 570  */
 571 static int
 572 copy_element_cb (void *cls,
 573                  const struct GNUNET_HashCode *key,
 574                  void *value)
 575 {
 576   struct AliceServiceSession *s = cls;
 577   struct GNUNET_SCALARPRODUCT_Element *e = value;
 578   gcry_mpi_t mval;
 579   int64_t val;
 580
 581   mval = gcry_mpi_new (0);
 582   val = (int64_t) GNUNET_ntohll (e->value);
 583   if (0 > val)
 584     gcry_mpi_sub_ui (mval, mval, -val);
 585   else
 586     gcry_mpi_add_ui (mval, mval, val);
 587   s->sorted_elements [s->used_element_count].value = mval;
 588   s->sorted_elements [s->used_element_count].key = &e->key;
 589   s->used_element_count++;
 590   return GNUNET_OK;
 591 }
 592
 593
 594 /**
 595  * Compare two `struct MpiValue`s by key for sorting.
 596  *
 597  * @param a pointer to first `struct MpiValue *`
 598  * @param b pointer to first `struct MpiValue *`
 599  * @return -1 for a < b, 0 for a=b, 1 for a > b.
 600  */
 601 static int
 602 element_cmp (const void *a,
 603              const void *b)
 604 {
 605   const struct MpiElement *ma = a;
 606   const struct MpiElement *mb = b;
 607
 608   return GNUNET_CRYPTO_hash_cmp (ma->key,
 609                                  mb->key);
 610 }
 611
 612
 613 /**
 614  * Maximum number of elements we can put into a single cryptodata
 615  * message
 616  */
 617 #define ELEMENT_CAPACITY ((GNUNET_CONSTANTS_MAX_CADET_MESSAGE_SIZE - 1 - sizeof (struct EccAliceCryptodataMessage)) / sizeof (struct GNUNET_CRYPTO_EccPoint))
 618
 619
 620 /**
 621  * Send the cryptographic data from Alice to Bob.
 622  * Does nothing if we already transferred all elements.
 623  *
 624  * @param s the associated service session
 625  */
 626 static void
 627 send_alices_cryptodata_message (struct AliceServiceSession *s)
 628 {
 629   struct EccAliceCryptodataMessage *msg;
 630   struct GNUNET_MQ_Envelope *e;
 631   struct GNUNET_CRYPTO_EccPoint *payload;
 632   gcry_mpi_t r_ia;
 633   gcry_mpi_t r_ia_ai;
 634   unsigned int i;
 635   unsigned int off;
 636   unsigned int todo_count;
 637
 638   s->sorted_elements
 639     = GNUNET_malloc (GNUNET_CONTAINER_multihashmap_size (s->intersected_elements) *
 640                      sizeof (struct MpiElement));
 641   s->used_element_count = 0;
 642   GNUNET_CONTAINER_multihashmap_iterate (s->intersected_elements,
 643                                          &copy_element_cb,
 644                                          s);
 645   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG,
 646        "Finished intersection, %d items remain\n",
 647        s->used_element_count);
 648   qsort (s->sorted_elements,
 649          s->used_element_count,
 650          sizeof (struct MpiElement),
 651          &element_cmp);
 652   off = 0;
 653   while (off < s->used_element_count)
 654   {
 655     todo_count = s->used_element_count - off;
 656     if (todo_count > ELEMENT_CAPACITY)
 657       todo_count = ELEMENT_CAPACITY;
 658     GNUNET_log (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG,
 659                 "Sending %u/%u crypto values to Bob\n",
 660                 (unsigned int) todo_count,
 661                 (unsigned int) s->used_element_count);
 662
 663     e = GNUNET_MQ_msg_extra (msg,
 664                              todo_count * 2 * sizeof (struct GNUNET_CRYPTO_EccPoint),
 665                              GNUNET_MESSAGE_TYPE_SCALARPRODUCT_ECC_ALICE_CRYPTODATA);
 666     msg->contained_element_count = htonl (todo_count);
 667     payload = (struct GNUNET_CRYPTO_EccPoint *) &msg[1];
 668     r_ia = gcry_mpi_new (0);
 669     r_ia_ai = gcry_mpi_new (0);
 670     for (i = off; i < off + todo_count; i++)
 671     {
 672       gcry_mpi_t r_i;
 673       gcry_mpi_point_t g_i;
 674       gcry_mpi_point_t h_i;
 675
 676       r_i = GNUNET_CRYPTO_ecc_random_mod_n (edc);
 677       g_i = GNUNET_CRYPTO_ecc_dexp_mpi (edc,
 678                                         r_i);
 679       /* r_ia = r_i * a */
 680       gcry_mpi_mul (r_ia,
 681                     r_i,
 682                     my_privkey);
 683       gcry_mpi_release (r_i);
 684       /* r_ia_ai = r_ia + a_i */
 685       gcry_mpi_add (r_ia_ai,
 686                     r_ia,
 687                     s->sorted_elements[i].value);
 688       h_i = GNUNET_CRYPTO_ecc_dexp_mpi (edc,
 689                                         r_ia_ai);
 690       GNUNET_CRYPTO_ecc_point_to_bin (edc,
 691                                       g_i,
 692                                       &payload[(i - off) * 2]);
 693       GNUNET_CRYPTO_ecc_point_to_bin (edc,
 694                                       h_i,
 695                                       &payload[(i - off) * 2 + 1]);
 696       gcry_mpi_point_release (g_i);
 697       gcry_mpi_point_release (h_i);
 698     }
 699     gcry_mpi_release (r_ia);
 700     gcry_mpi_release (r_ia_ai);
 701     off += todo_count;
 702     GNUNET_MQ_send (s->cadet_mq,
 703                     e);
 704   }
 705 }
 706
 707
 708 /**
 709  * Callback for set operation results. Called for each element
 710  * that should be removed from the result set, and then once
 711  * to indicate that the set intersection operation is done.
 712  *
 713  * @param cls closure with the `struct AliceServiceSession`
 714  * @param element a result element, only valid if status is #GNUNET_SET_STATUS_OK
 715  * @param status what has happened with the set intersection?
 716  */
 717 static void
 718 cb_intersection_element_removed (void *cls,
 719                                  const struct GNUNET_SET_Element *element,
 720                                  enum GNUNET_SET_Status status)
 721 {
 722   struct AliceServiceSession *s = cls;
 723   struct GNUNET_SCALARPRODUCT_Element *se;
 724
 725   switch (status)
 726   {
 727   case GNUNET_SET_STATUS_OK:
 728     /* this element has been removed from the set */
 729     se = GNUNET_CONTAINER_multihashmap_get (s->intersected_elements,
 730                                             element->data);
 731     GNUNET_assert (NULL != se);
 732     LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG,
 733          "Intersection removed element with key %s and value %lld\n",
 734          GNUNET_h2s (&se->key),
 735          (long long) GNUNET_ntohll (se->value));
 736     GNUNET_assert (GNUNET_YES ==
 737                    GNUNET_CONTAINER_multihashmap_remove (s->intersected_elements,
 738                                                          element->data,
 739                                                          se));
 740     GNUNET_free (se);
 741     return;
 742   case GNUNET_SET_STATUS_DONE:
 743     s->intersection_op = NULL;
 744     if (NULL != s->intersection_set)
 745     {
 746       GNUNET_SET_destroy (s->intersection_set);
 747       s->intersection_set = NULL;
 748     }
 749     send_alices_cryptodata_message (s);
 750     return;
 751   case GNUNET_SET_STATUS_HALF_DONE:
 752     /* unexpected for intersection */
 753     GNUNET_break (0);
 754     return;
 755   case GNUNET_SET_STATUS_FAILURE:
 756     /* unhandled status code */
 757     LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG,
 758          "Set intersection failed!\n");
 759     if (NULL != s->intersection_listen)
 760     {
 761       GNUNET_SET_listen_cancel (s->intersection_listen);
 762       s->intersection_listen = NULL;
 763     }
 764     s->intersection_op = NULL;
 765     if (NULL != s->intersection_set)
 766     {
 767       GNUNET_SET_destroy (s->intersection_set);
 768       s->intersection_set = NULL;
 769     }
 770     s->status = GNUNET_SCALARPRODUCT_STATUS_FAILURE;
 771     prepare_client_end_notification (s);
 772     return;
 773   default:
 774     GNUNET_break (0);
 775     return;
 776   }
 777 }
 778
 779
 780 /**
 781  * Called when another peer wants to do a set operation with the
 782  * local peer. If a listen error occurs, the @a request is NULL.
 783  *
 784  * @param cls closure with the `struct AliceServiceSession *`
 785  * @param other_peer the other peer
 786  * @param context_msg message with application specific information from
 787  *        the other peer
 788  * @param request request from the other peer (never NULL), use GNUNET_SET_accept()
 789  *        to accept it, otherwise the request will be refused
 790  *        Note that we can't just return value from the listen callback,
 791  *        as it is also necessary to specify the set we want to do the
 792  *        operation with, whith sometimes can be derived from the context
 793  *        message. It's necessary to specify the timeout.
 794  */
 795 static void
 796 cb_intersection_request_alice (void *cls,
 797                                const struct GNUNET_PeerIdentity *other_peer,
 798                                const struct GNUNET_MessageHeader *context_msg,
 799                                struct GNUNET_SET_Request *request)
 800 {
 801   struct AliceServiceSession *s = cls;
 802
 803   if (0 != memcmp (other_peer,
 804                    &s->peer,
 805                    sizeof (struct GNUNET_PeerIdentity)))
 806   {
 807     GNUNET_break_op (0);
 808     return;
 809   }
 810   s->intersection_op
 811     = GNUNET_SET_accept (request,
 812                          GNUNET_SET_RESULT_REMOVED,
 813                          &cb_intersection_element_removed,
 814                          s);
 815   if (NULL == s->intersection_op)
 816   {
 817     GNUNET_break (0);
 818     s->status = GNUNET_SCALARPRODUCT_STATUS_FAILURE;
 819     prepare_client_end_notification (s);
 820     return;
 821   }
 822   if (GNUNET_OK !=
 823       GNUNET_SET_commit (s->intersection_op,
 824                          s->intersection_set))
 825   {
 826     GNUNET_break (0);
 827     s->status = GNUNET_SCALARPRODUCT_STATUS_FAILURE;
 828     prepare_client_end_notification (s);
 829     return;
 830   }
 831   GNUNET_SET_destroy (s->intersection_set);
 832   s->intersection_set = NULL;
 833   GNUNET_SET_listen_cancel (s->intersection_listen);
 834   s->intersection_listen = NULL;
 835 }
 836
 837
 838 /**
 839  * Our client has finished sending us its multipart message.
 840  *
 841  * @param session the service session context
 842  */
 843 static void
 844 client_request_complete_alice (struct AliceServiceSession *s)
 845 {
 846   struct EccServiceRequestMessage *msg;
 847   struct GNUNET_MQ_Envelope *e;
 848   struct GNUNET_HashCode set_sid;
 849
 850   GNUNET_CRYPTO_hash (&s->session_id,
 851                       sizeof (struct GNUNET_HashCode),
 852                       &set_sid);
 853   GNUNET_log (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG,
 854               "Creating new channel for session with key %s.\n",
 855               GNUNET_h2s (&s->session_id));
 856   s->channel
 857     = GNUNET_CADET_channel_create (my_cadet,
 858                                    s,
 859                                    &s->peer,
 860                                    &s->session_id,
 861                                    GNUNET_CADET_OPTION_RELIABLE);
 862   if (NULL == s->channel)
 863   {
 864     s->status = GNUNET_SCALARPRODUCT_STATUS_FAILURE;
 865     prepare_client_end_notification (s);
 866     return;
 867   }
 868   s->cadet_mq = GNUNET_CADET_mq_create (s->channel);
 869   s->intersection_listen
 870     = GNUNET_SET_listen (cfg,
 871                          GNUNET_SET_OPERATION_INTERSECTION,
 872                          &set_sid,
 873                          &cb_intersection_request_alice,
 874                          s);
 875   if (NULL == s->intersection_listen)
 876   {
 877     s->status = GNUNET_SCALARPRODUCT_STATUS_FAILURE;
 878     GNUNET_CADET_channel_destroy (s->channel);
 879     s->channel = NULL;
 880     prepare_client_end_notification (s);
 881     return;
 882   }
 883
 884   e = GNUNET_MQ_msg (msg,
 885                      GNUNET_MESSAGE_TYPE_SCALARPRODUCT_ECC_SESSION_INITIALIZATION);
 886   msg->session_id = s->session_id;
 887   GNUNET_MQ_send (s->cadet_mq,
 888                   e);
 889 }
 890
 891
 892 /**
 893  * We're receiving additional set data. Check if
 894  * @a msg is well-formed.
 895  *
 896  * @param cls client identification of the client
 897  * @param msg the actual message
 898  * @return #GNUNET_OK if @a msg is well-formed
 899  */
 900 static int
 901 check_alice_client_message_multipart (void *cls,
 902                                       const struct ComputationBobCryptodataMultipartMessage *msg)
 903 {
 904   struct AliceServiceSession *s = cls;
 905   uint32_t contained_count;
 906   uint16_t msize;
 907
 908   msize = ntohs (msg->header.size);
 909   contained_count = ntohl (msg->element_count_contained);
 910   if ( (msize != (sizeof (struct ComputationBobCryptodataMultipartMessage) +
 911                   contained_count * sizeof (struct GNUNET_SCALARPRODUCT_Element))) ||
 912        (0 == contained_count) ||
 913        (s->total == s->client_received_element_count) ||
 914        (s->total < s->client_received_element_count + contained_count) )
 915   {
 916     GNUNET_break_op (0);
 917     return GNUNET_SYSERR;
 918   }
 919   return GNUNET_OK;
 920 }
 921
 922
 923 /**
 924  * We're receiving additional set data. Add it to our
 925  * set and if we are done, initiate the transaction.
 926  *
 927  * @param cls client identification of the client
 928  * @param msg the actual message
 929  */
 930 static void
 931 handle_alice_client_message_multipart (void *cls,
 932                                        const struct ComputationBobCryptodataMultipartMessage *msg)
 933 {
 934   struct AliceServiceSession *s = cls;
 935   uint32_t contained_count;
 936   const struct GNUNET_SCALARPRODUCT_Element *elements;
 937   struct GNUNET_SET_Element set_elem;
 938   struct GNUNET_SCALARPRODUCT_Element *elem;
 939
 940   contained_count = ntohl (msg->element_count_contained);
 941   s->client_received_element_count += contained_count;
 942   elements = (const struct GNUNET_SCALARPRODUCT_Element *) &msg[1];
 943   for (uint32_t i = 0; i < contained_count; i++)
 944   {
 945     elem = GNUNET_new (struct GNUNET_SCALARPRODUCT_Element);
 946     GNUNET_memcpy (elem,
 947                    &elements[i],
 948                    sizeof (struct GNUNET_SCALARPRODUCT_Element));
 949     if (GNUNET_SYSERR ==
 950         GNUNET_CONTAINER_multihashmap_put (s->intersected_elements,
 951                                            &elem->key,
 952                                            elem,
 953                                            GNUNET_CONTAINER_MULTIHASHMAPOPTION_UNIQUE_ONLY))
 954     {
 955       GNUNET_break (0);
 956       GNUNET_free (elem);
 957       continue;
 958     }
 959     set_elem.data = &elem->key;
 960     set_elem.size = sizeof (elem->key);
 961     set_elem.element_type = 0;
 962     GNUNET_SET_add_element (s->intersection_set,
 963                             &set_elem,
 964                             NULL, NULL);
 965     s->used_element_count++;
 966   }
 967   GNUNET_SERVICE_client_continue (s->client);
 968   if (s->total != s->client_received_element_count)
 969   {
 970     /* more to come */
 971     return;
 972   }
 973   client_request_complete_alice (s);
 974 }
 975
 976
 977 /**
 978  * Handler for Alice's client request message.
 979  * Check that @a msg is well-formed.
 980  *
 981  * @param cls identification of the client
 982  * @param msg the actual message
 983  * @return #GNUNET_OK if @a msg is well-formed
 984  */
 985 static int
 986 check_alice_client_message (void *cls,
 987                             const struct AliceComputationMessage *msg)
 988 {
 989   struct AliceServiceSession *s = cls;
 990   uint16_t msize;
 991   uint32_t total_count;
 992   uint32_t contained_count;
 993
 994   if (NULL != s->intersected_elements)
 995   {
 996     /* only one concurrent session per client connection allowed,
 997        simplifies logic a lot... */
 998     GNUNET_break (0);
 999     return GNUNET_SYSERR;
1000   }
1001   msize = ntohs (msg->header.size);
1002   total_count = ntohl (msg->element_count_total);
1003   contained_count = ntohl (msg->element_count_contained);
1004   if ( (0 == total_count) ||
1005        (0 == contained_count) ||
1006        (msize != (sizeof (struct AliceComputationMessage) +
1007                   contained_count * sizeof (struct GNUNET_SCALARPRODUCT_Element))) )
1008   {
1009     GNUNET_break_op (0);
1010     return GNUNET_SYSERR;
1011   }
1012   return GNUNET_OK;
1013 }
1014
1015
1016 /**
1017  * Handler for Alice's client request message.
1018  * We are doing request-initiation to compute a scalar product with a peer.
1019  *
1020  * @param cls identification of the client
1021  * @param msg the actual message
1022  */
1023 static void
1024 handle_alice_client_message (void *cls,
1025                              const struct AliceComputationMessage *msg)
1026 {
1027   struct AliceServiceSession *s = cls;
1028   uint32_t contained_count;
1029   uint32_t total_count;
1030   const struct GNUNET_SCALARPRODUCT_Element *elements;
1031   struct GNUNET_SET_Element set_elem;
1032   struct GNUNET_SCALARPRODUCT_Element *elem;
1033
1034   total_count = ntohl (msg->element_count_total);
1035   contained_count = ntohl (msg->element_count_contained);
1036   s->peer = msg->peer;
1037   s->status = GNUNET_SCALARPRODUCT_STATUS_ACTIVE;
1038   s->total = total_count;
1039   s->client_received_element_count = contained_count;
1040   s->session_id = msg->session_key;
1041   elements = (const struct GNUNET_SCALARPRODUCT_Element *) &msg[1];
1042   s->intersected_elements = GNUNET_CONTAINER_multihashmap_create (s->total,
1043                                                                   GNUNET_YES);
1044   s->intersection_set = GNUNET_SET_create (cfg,
1045                                            GNUNET_SET_OPERATION_INTERSECTION);
1046   for (uint32_t i = 0; i < contained_count; i++)
1047   {
1048     if (0 == GNUNET_ntohll (elements[i].value))
1049       continue;
1050     elem = GNUNET_new (struct GNUNET_SCALARPRODUCT_Element);
1051     GNUNET_memcpy (elem,
1052                    &elements[i],
1053                    sizeof (struct GNUNET_SCALARPRODUCT_Element));
1054     if (GNUNET_SYSERR ==
1055         GNUNET_CONTAINER_multihashmap_put (s->intersected_elements,
1056                                            &elem->key,
1057                                            elem,
1058                                            GNUNET_CONTAINER_MULTIHASHMAPOPTION_UNIQUE_ONLY))
1059     {
1060       /* element with same key encountered twice! */
1061       GNUNET_break (0);
1062       GNUNET_free (elem);
1063       continue;
1064     }
1065     set_elem.data = &elem->key;
1066     set_elem.size = sizeof (elem->key);
1067     set_elem.element_type = 0;
1068     GNUNET_SET_add_element (s->intersection_set,
1069                             &set_elem,
1070                             NULL, NULL);
1071     s->used_element_count++;
1072   }
1073   GNUNET_SERVICE_client_continue (s->client);
1074   if (s->total != s->client_received_element_count)
1075   {
1076     /* wait for multipart msg */
1077     return;
1078   }
1079   client_request_complete_alice (s);
1080 }
1081
1082
1083 /**
1084  * Task run during shutdown.
1085  *
1086  * @param cls unused
1087  * @param tc unused
1088  */
1089 static void
1090 shutdown_task (void *cls)
1091 {
1092   GNUNET_log (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG,
1093               "Shutting down, initiating cleanup.\n");
1094   // FIXME: we have to cut our connections to CADET first!
1095   if (NULL != my_cadet)
1096   {
1097     GNUNET_CADET_disconnect (my_cadet);
1098     my_cadet = NULL;
1099   }
1100   if (NULL != edc)
1101   {
1102     GNUNET_CRYPTO_ecc_dlog_release (edc);
1103     edc = NULL;
1104   }
1105 }
1106
1107
1108 /**
1109  * A client connected.
1110  *
1111  * Setup the associated data structure.
1112  *
1113  * @param cls closure, NULL
1114  * @param client identification of the client
1115  * @param mq message queue to communicate with @a client
1116  * @return our `struct AliceServiceSession`
1117  */
1118 static void *
1119 client_connect_cb (void *cls,
1120                    struct GNUNET_SERVICE_Client *client,
1121                    struct GNUNET_MQ_Handle *mq)
1122 {
1123   struct AliceServiceSession *s;
1124
1125   s = GNUNET_new (struct AliceServiceSession);
1126   s->client = client;
1127   s->client_mq = mq;
1128   return s;
1129 }
1130
1131
1132 /**
1133  * A client disconnected.
1134  *
1135  * Remove the associated session(s), release data structures
1136  * and cancel pending outgoing transmissions to the client.
1137  *
1138  * @param cls closure, NULL
1139  * @param client identification of the client
1140  * @param app_cls our `struct AliceServiceSession`
1141  */
1142 static void
1143 client_disconnect_cb (void *cls,
1144                       struct GNUNET_SERVICE_Client *client,
1145                       void *app_cls)
1146 {
1147   struct AliceServiceSession *s = app_cls;
1148
1149   GNUNET_log (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG,
1150               "Client %p disconnected from us.\n",
1151               client);
1152   s->client = NULL;
1153   s->client_mq = NULL;
1154   destroy_service_session (s);
1155 }
1156
1157
1158 /**
1159  * Initialization of the program and message handlers
1160  *
1161  * @param cls closure
1162  * @param c configuration to use
1163  * @param service the initialized service
1164  */
1165 static void
1166 run (void *cls,
1167      const struct GNUNET_CONFIGURATION_Handle *c,
1168      struct GNUNET_SERVICE_Handle *service)
1169 {
1170   static const struct GNUNET_CADET_MessageHandler cadet_handlers[] = {
1171     { &handle_bobs_cryptodata_message,
1172       GNUNET_MESSAGE_TYPE_SCALARPRODUCT_ECC_BOB_CRYPTODATA,
1173       0},
1174     { NULL, 0, 0}
1175   };
1176
1177   cfg = c;
1178   edc = GNUNET_CRYPTO_ecc_dlog_prepare (MAX_RESULT,
1179                                         MAX_RAM);
1180   /* Select a random 'a' value for Alice */
1181   GNUNET_CRYPTO_ecc_rnd_mpi (edc,
1182                              &my_privkey,
1183                              &my_privkey_inv);
1184   my_cadet = GNUNET_CADET_connect (cfg,
1185                                    NULL,
1186                                    &cb_channel_destruction,
1187                                    cadet_handlers);
1188   if (NULL == my_cadet)
1189   {
1190     GNUNET_log (GNUNET_ERROR_TYPE_ERROR,
1191                 _("Connect to CADET failed\n"));
1192     GNUNET_SCHEDULER_shutdown ();
1193     return;
1194   }
1195   GNUNET_SCHEDULER_add_shutdown (&shutdown_task,
1196                                  NULL);
1197
1198 }
1199
1200
1201 /**
1202  * Define "main" method using service macro.
1203  */
1204 GNUNET_SERVICE_MAIN
1205 ("scalarproduct-alice",
1206  GNUNET_SERVICE_OPTION_NONE,
1207  &run,
1208  &client_connect_cb,
1209  &client_disconnect_cb,
1210  NULL,
1211  GNUNET_MQ_hd_var_size (alice_client_message,
1212                         GNUNET_MESSAGE_TYPE_SCALARPRODUCT_CLIENT_TO_ALICE,
1213                         struct AliceComputationMessage,
1214                         NULL),
1215  GNUNET_MQ_hd_var_size (alice_client_message_multipart,
1216                         GNUNET_MESSAGE_TYPE_SCALARPRODUCT_CLIENT_MULTIPART_ALICE,
1217                         struct ComputationBobCryptodataMultipartMessage,
1218                         NULL),
1219   GNUNET_MQ_handler_end ());
1220
1221
1222 /* end of gnunet-service-scalarproduct-ecc_alice.c */