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

   1 /*
   2      This file is part of GNUnet.
   3      Copyright (C) 2013-2017 GNUnet e.V.
   4
   5      GNUnet is free software: you can redistribute it and/or modify it
   6      under the terms of the GNU Affero General Public License as published
   7      by the Free Software Foundation, either version 3 of the License,
   8      or (at your 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      Affero General Public License for more details.
  14
  15      You should have received a copy of the GNU Affero General Public License
  16      along with this program.  If not, see <http://www.gnu.org/licenses/>.
  17
  18      SPDX-License-Identifier: AGPL3.0-or-later
  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->client)
 242   {
 243     struct GNUNET_SERVICE_Client *c = s->client;
 244
 245     s->client = NULL;
 246     GNUNET_SERVICE_client_drop (c);
 247   }
 248   if (NULL != s->channel)
 249   {
 250     GNUNET_CADET_channel_destroy (s->channel);
 251     s->channel = NULL;
 252   }
 253   if (NULL != s->intersected_elements)
 254   {
 255     GNUNET_CONTAINER_multihashmap_iterate (s->intersected_elements,
 256                                            &free_element_cb,
 257                                            s);
 258     GNUNET_CONTAINER_multihashmap_destroy (s->intersected_elements);
 259     s->intersected_elements = NULL;
 260   }
 261   if (NULL != s->intersection_listen)
 262   {
 263     GNUNET_SET_listen_cancel (s->intersection_listen);
 264     s->intersection_listen = NULL;
 265   }
 266   if (NULL != s->intersection_op)
 267   {
 268     LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG,
 269          "Set intersection, op still ongoing!\n");
 270     GNUNET_SET_operation_cancel (s->intersection_op);
 271     s->intersection_op = NULL;
 272   }
 273   if (NULL != s->intersection_set)
 274   {
 275     GNUNET_SET_destroy (s->intersection_set);
 276     s->intersection_set = NULL;
 277   }
 278   if (NULL != s->sorted_elements)
 279   {
 280     for (i=0;i<s->used_element_count;i++)
 281       gcry_mpi_release (s->sorted_elements[i].value);
 282     GNUNET_free (s->sorted_elements);
 283     s->sorted_elements = NULL;
 284   }
 285   if (NULL != s->product)
 286   {
 287     gcry_mpi_release (s->product);
 288     s->product = NULL;
 289   }
 290   GNUNET_free (s);
 291 }
 292
 293
 294 /**
 295  * Notify the client that the session has failed.  A message gets sent
 296  * to Alice's client if we encountered any error.
 297  *
 298  * @param session the associated client session to fail or succeed
 299  */
 300 static void
 301 prepare_client_end_notification (struct AliceServiceSession *session)
 302 {
 303   struct ClientResponseMessage *msg;
 304   struct GNUNET_MQ_Envelope *e;
 305
 306   if (NULL == session->client_mq)
 307     return; /* no client left to be notified */
 308   GNUNET_log (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG,
 309               "Sending session-end notification with status %d to client for session %s\n",
 310               session->status,
 311               GNUNET_h2s (&session->session_id));
 312   e = GNUNET_MQ_msg (msg,
 313                      GNUNET_MESSAGE_TYPE_SCALARPRODUCT_RESULT);
 314   msg->product_length = htonl (0);
 315   msg->status = htonl (session->status);
 316   GNUNET_MQ_send (session->client_mq,
 317                   e);
 318 }
 319
 320
 321 /**
 322  * Prepare the final (positive) response we will send to Alice's
 323  * client.
 324  *
 325  * @param s the session associated with our client.
 326  */
 327 static void
 328 transmit_client_response (struct AliceServiceSession *s)
 329 {
 330   struct ClientResponseMessage *msg;
 331   struct GNUNET_MQ_Envelope *e;
 332   unsigned char *product_exported = NULL;
 333   size_t product_length = 0;
 334   int32_t range;
 335   gcry_error_t rc;
 336   int sign;
 337   gcry_mpi_t value;
 338
 339   if (NULL == s->product)
 340   {
 341     GNUNET_break (0);
 342     prepare_client_end_notification (s);
 343     return;
 344   }
 345   value = gcry_mpi_new (0);
 346   sign = gcry_mpi_cmp_ui (s->product, 0);
 347   if (0 > sign)
 348   {
 349     range = -1;
 350     gcry_mpi_sub (value,
 351                   value,
 352                   s->product);
 353   }
 354   else if (0 < sign)
 355   {
 356     range = 1;
 357     gcry_mpi_add (value, value, s->product);
 358   }
 359   else
 360   {
 361     /* result is exactly zero */
 362     range = 0;
 363   }
 364   gcry_mpi_release (s->product);
 365   s->product = NULL;
 366
 367   if ( (0 != range) &&
 368        (0 != (rc = gcry_mpi_aprint (GCRYMPI_FMT_STD,
 369                                     &product_exported,
 370                                     &product_length,
 371                                     value))))
 372   {
 373     LOG_GCRY (GNUNET_ERROR_TYPE_ERROR,
 374               "gcry_mpi_scan",
 375               rc);
 376     prepare_client_end_notification (s);
 377     return;
 378   }
 379   gcry_mpi_release (value);
 380   e = GNUNET_MQ_msg_extra (msg,
 381                            product_length,
 382                            GNUNET_MESSAGE_TYPE_SCALARPRODUCT_RESULT);
 383   msg->status = htonl (GNUNET_SCALARPRODUCT_STATUS_SUCCESS);
 384   msg->range = htonl (range);
 385   msg->product_length = htonl (product_length);
 386   if (NULL != product_exported)
 387   {
 388     GNUNET_memcpy (&msg[1],
 389             product_exported,
 390             product_length);
 391     GNUNET_free (product_exported);
 392   }
 393   GNUNET_MQ_send (s->client_mq,
 394                   e);
 395   GNUNET_log (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG,
 396               "Sent result to client, session %s has ended!\n",
 397               GNUNET_h2s (&s->session_id));
 398 }
 399
 400
 401 /**
 402  * Function called whenever a channel is destroyed.  Should clean up
 403  * any associated state.
 404  *
 405  * It must NOT call #GNUNET_CADET_channel_destroy() on the channel.
 406  *
 407  * @param cls the `struct AliceServiceSession`
 408  * @param channel connection to the other end (henceforth invalid)
 409  */
 410 static void
 411 cb_channel_destruction (void *cls,
 412                         const struct GNUNET_CADET_Channel *channel)
 413 {
 414   struct AliceServiceSession *s = cls;
 415
 416   GNUNET_log (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG,
 417               "Peer disconnected, terminating session %s with peer %s\n",
 418               GNUNET_h2s (&s->session_id),
 419               GNUNET_i2s (&s->peer));
 420   s->channel = NULL;
 421   if (GNUNET_SCALARPRODUCT_STATUS_ACTIVE == s->status)
 422   {
 423     /* We didn't get an answer yet, fail with error */
 424     s->status = GNUNET_SCALARPRODUCT_STATUS_FAILURE;
 425     prepare_client_end_notification (s);
 426   }
 427 }
 428
 429
 430 /**
 431  * Compute our scalar product, done by Alice
 432  *
 433  * @param session the session associated with this computation
 434  * @param prod_g_i_b_i value from Bob
 435  * @param prod_h_i_b_i value from Bob
 436  * @return product as MPI, never NULL
 437  */
 438 static gcry_mpi_t
 439 compute_scalar_product (struct AliceServiceSession *session,
 440                         gcry_mpi_point_t prod_g_i_b_i,
 441                         gcry_mpi_point_t prod_h_i_b_i)
 442 {
 443   gcry_mpi_point_t g_i_b_i_a_inv;
 444   gcry_mpi_point_t g_ai_bi;
 445   int ai_bi;
 446   gcry_mpi_t ret;
 447
 448   g_i_b_i_a_inv = GNUNET_CRYPTO_ecc_pmul_mpi (edc,
 449                                               prod_g_i_b_i,
 450                                               my_privkey_inv);
 451   g_ai_bi = GNUNET_CRYPTO_ecc_add (edc,
 452                                    g_i_b_i_a_inv,
 453                                    prod_h_i_b_i);
 454   gcry_mpi_point_release (g_i_b_i_a_inv);
 455   ai_bi = GNUNET_CRYPTO_ecc_dlog (edc,
 456                                   g_ai_bi);
 457   gcry_mpi_point_release (g_ai_bi);
 458   if (INT_MAX == ai_bi)
 459   {
 460     /* result too big */
 461     GNUNET_log (GNUNET_ERROR_TYPE_ERROR,
 462                 "Scalar product result out of range\n");
 463     return NULL;
 464   }
 465   ret = gcry_mpi_new (0);
 466   if (ai_bi > 0)
 467   {
 468     gcry_mpi_set_ui (ret, ai_bi);
 469   }
 470   else
 471   {
 472     gcry_mpi_set_ui (ret, - ai_bi);
 473     gcry_mpi_neg (ret, ret);
 474   }
 475   return ret;
 476 }
 477
 478
 479 /**
 480  * Handle a response we got from another service we wanted to
 481  * calculate a scalarproduct with.
 482  *
 483  * @param cls the `struct AliceServiceSession *`
 484  * @param msg the actual message
 485  */
 486 static void
 487 handle_bobs_cryptodata_message (void *cls,
 488                                 const struct EccBobCryptodataMessage *msg)
 489 {
 490   struct AliceServiceSession *s = cls;
 491   gcry_mpi_point_t prod_g_i_b_i;
 492   gcry_mpi_point_t prod_h_i_b_i;
 493   uint32_t contained;
 494
 495   contained = ntohl (msg->contained_element_count);
 496   if (2 != contained)
 497   {
 498     GNUNET_break_op (0);
 499     destroy_service_session (s);
 500     return;
 501   }
 502   if (NULL == s->sorted_elements)
 503   {
 504     /* we're not ready yet, how can Bob be? */
 505     GNUNET_break_op (0);
 506     destroy_service_session (s);
 507     return;
 508   }
 509   if (s->total != s->client_received_element_count)
 510   {
 511     /* we're not ready yet, how can Bob be? */
 512     GNUNET_break_op (0);
 513     destroy_service_session (s);
 514     return;
 515   }
 516
 517   GNUNET_log (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG,
 518               "Received %u crypto values from Bob\n",
 519               (unsigned int) contained);
 520   GNUNET_CADET_receive_done (s->channel);
 521   prod_g_i_b_i = GNUNET_CRYPTO_ecc_bin_to_point (edc,
 522                                                  &msg->prod_g_i_b_i);
 523   prod_h_i_b_i = GNUNET_CRYPTO_ecc_bin_to_point (edc,
 524                                                  &msg->prod_h_i_b_i);
 525   s->product = compute_scalar_product (s,
 526                                        prod_g_i_b_i,
 527                                        prod_h_i_b_i);
 528   gcry_mpi_point_release (prod_g_i_b_i);
 529   gcry_mpi_point_release (prod_h_i_b_i);
 530   transmit_client_response (s);
 531 }
 532
 533
 534 /**
 535  * Iterator to copy over messages from the hash map
 536  * into an array for sorting.
 537  *
 538  * @param cls the `struct AliceServiceSession *`
 539  * @param key the key (unused)
 540  * @param value the `struct GNUNET_SCALARPRODUCT_Element *`
 541  */
 542 static int
 543 copy_element_cb (void *cls,
 544                  const struct GNUNET_HashCode *key,
 545                  void *value)
 546 {
 547   struct AliceServiceSession *s = cls;
 548   struct GNUNET_SCALARPRODUCT_Element *e = value;
 549   gcry_mpi_t mval;
 550   int64_t val;
 551
 552   mval = gcry_mpi_new (0);
 553   val = (int64_t) GNUNET_ntohll (e->value);
 554   if (0 > val)
 555     gcry_mpi_sub_ui (mval, mval, -val);
 556   else
 557     gcry_mpi_add_ui (mval, mval, val);
 558   s->sorted_elements [s->used_element_count].value = mval;
 559   s->sorted_elements [s->used_element_count].key = &e->key;
 560   s->used_element_count++;
 561   return GNUNET_OK;
 562 }
 563
 564
 565 /**
 566  * Compare two `struct MpiValue`s by key for sorting.
 567  *
 568  * @param a pointer to first `struct MpiValue *`
 569  * @param b pointer to first `struct MpiValue *`
 570  * @return -1 for a < b, 0 for a=b, 1 for a > b.
 571  */
 572 static int
 573 element_cmp (const void *a,
 574              const void *b)
 575 {
 576   const struct MpiElement *ma = a;
 577   const struct MpiElement *mb = b;
 578
 579   return GNUNET_CRYPTO_hash_cmp (ma->key,
 580                                  mb->key);
 581 }
 582
 583
 584 /**
 585  * Maximum number of elements we can put into a single cryptodata
 586  * message
 587  */
 588 #define ELEMENT_CAPACITY ((GNUNET_CONSTANTS_MAX_CADET_MESSAGE_SIZE - 1 - sizeof (struct EccAliceCryptodataMessage)) / sizeof (struct GNUNET_CRYPTO_EccPoint))
 589
 590
 591 /**
 592  * Send the cryptographic data from Alice to Bob.
 593  * Does nothing if we already transferred all elements.
 594  *
 595  * @param s the associated service session
 596  */
 597 static void
 598 send_alices_cryptodata_message (struct AliceServiceSession *s)
 599 {
 600   struct EccAliceCryptodataMessage *msg;
 601   struct GNUNET_MQ_Envelope *e;
 602   struct GNUNET_CRYPTO_EccPoint *payload;
 603   gcry_mpi_t r_ia;
 604   gcry_mpi_t r_ia_ai;
 605   unsigned int i;
 606   unsigned int off;
 607   unsigned int todo_count;
 608
 609   s->sorted_elements
 610     = GNUNET_new_array (GNUNET_CONTAINER_multihashmap_size (s->intersected_elements),
 611                         struct MpiElement);
 612   s->used_element_count = 0;
 613   GNUNET_CONTAINER_multihashmap_iterate (s->intersected_elements,
 614                                          &copy_element_cb,
 615                                          s);
 616   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG,
 617        "Finished intersection, %d items remain\n",
 618        s->used_element_count);
 619   qsort (s->sorted_elements,
 620          s->used_element_count,
 621          sizeof (struct MpiElement),
 622          &element_cmp);
 623   off = 0;
 624   while (off < s->used_element_count)
 625   {
 626     todo_count = s->used_element_count - off;
 627     if (todo_count > ELEMENT_CAPACITY)
 628       todo_count = ELEMENT_CAPACITY;
 629     GNUNET_log (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG,
 630                 "Sending %u/%u crypto values to Bob\n",
 631                 (unsigned int) todo_count,
 632                 (unsigned int) s->used_element_count);
 633
 634     e = GNUNET_MQ_msg_extra (msg,
 635                              todo_count * 2 * sizeof (struct GNUNET_CRYPTO_EccPoint),
 636                              GNUNET_MESSAGE_TYPE_SCALARPRODUCT_ECC_ALICE_CRYPTODATA);
 637     GNUNET_MQ_env_set_options(e,
 638                               GNUNET_MQ_PREF_RELIABLE);
 639     msg->contained_element_count = htonl (todo_count);
 640     payload = (struct GNUNET_CRYPTO_EccPoint *) &msg[1];
 641     r_ia = gcry_mpi_new (0);
 642     r_ia_ai = gcry_mpi_new (0);
 643     for (i = off; i < off + todo_count; i++)
 644     {
 645       gcry_mpi_t r_i;
 646       gcry_mpi_point_t g_i;
 647       gcry_mpi_point_t h_i;
 648
 649       r_i = GNUNET_CRYPTO_ecc_random_mod_n (edc);
 650       g_i = GNUNET_CRYPTO_ecc_dexp_mpi (edc,
 651                                         r_i);
 652       /* r_ia = r_i * a */
 653       gcry_mpi_mul (r_ia,
 654                     r_i,
 655                     my_privkey);
 656       gcry_mpi_release (r_i);
 657       /* r_ia_ai = r_ia + a_i */
 658       gcry_mpi_add (r_ia_ai,
 659                     r_ia,
 660                     s->sorted_elements[i].value);
 661       h_i = GNUNET_CRYPTO_ecc_dexp_mpi (edc,
 662                                         r_ia_ai);
 663       GNUNET_CRYPTO_ecc_point_to_bin (edc,
 664                                       g_i,
 665                                       &payload[(i - off) * 2]);
 666       GNUNET_CRYPTO_ecc_point_to_bin (edc,
 667                                       h_i,
 668                                       &payload[(i - off) * 2 + 1]);
 669       gcry_mpi_point_release (g_i);
 670       gcry_mpi_point_release (h_i);
 671     }
 672     gcry_mpi_release (r_ia);
 673     gcry_mpi_release (r_ia_ai);
 674     off += todo_count;
 675     GNUNET_MQ_send (s->cadet_mq,
 676                     e);
 677   }
 678 }
 679
 680
 681 /**
 682  * Callback for set operation results. Called for each element
 683  * that should be removed from the result set, and then once
 684  * to indicate that the set intersection operation is done.
 685  *
 686  * @param cls closure with the `struct AliceServiceSession`
 687  * @param element a result element, only valid if status is #GNUNET_SET_STATUS_OK
 688  * @param current_size current set size
 689  * @param status what has happened with the set intersection?
 690  */
 691 static void
 692 cb_intersection_element_removed (void *cls,
 693                                  const struct GNUNET_SET_Element *element,
 694                                  uint64_t current_size,
 695                                  enum GNUNET_SET_Status status)
 696 {
 697   struct AliceServiceSession *s = cls;
 698   struct GNUNET_SCALARPRODUCT_Element *se;
 699
 700   switch (status)
 701   {
 702   case GNUNET_SET_STATUS_OK:
 703     /* this element has been removed from the set */
 704     se = GNUNET_CONTAINER_multihashmap_get (s->intersected_elements,
 705                                             element->data);
 706     GNUNET_assert (NULL != se);
 707     LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG,
 708          "Intersection removed element with key %s and value %lld\n",
 709          GNUNET_h2s (&se->key),
 710          (long long) GNUNET_ntohll (se->value));
 711     GNUNET_assert (GNUNET_YES ==
 712                    GNUNET_CONTAINER_multihashmap_remove (s->intersected_elements,
 713                                                          element->data,
 714                                                          se));
 715     GNUNET_free (se);
 716     return;
 717   case GNUNET_SET_STATUS_DONE:
 718     s->intersection_op = NULL;
 719     if (NULL != s->intersection_set)
 720     {
 721       GNUNET_SET_destroy (s->intersection_set);
 722       s->intersection_set = NULL;
 723     }
 724     send_alices_cryptodata_message (s);
 725     return;
 726   case GNUNET_SET_STATUS_HALF_DONE:
 727     /* unexpected for intersection */
 728     GNUNET_break (0);
 729     return;
 730   case GNUNET_SET_STATUS_FAILURE:
 731     /* unhandled status code */
 732     LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG,
 733          "Set intersection failed!\n");
 734     if (NULL != s->intersection_listen)
 735     {
 736       GNUNET_SET_listen_cancel (s->intersection_listen);
 737       s->intersection_listen = NULL;
 738     }
 739     s->intersection_op = NULL;
 740     if (NULL != s->intersection_set)
 741     {
 742       GNUNET_SET_destroy (s->intersection_set);
 743       s->intersection_set = NULL;
 744     }
 745     s->status = GNUNET_SCALARPRODUCT_STATUS_FAILURE;
 746     prepare_client_end_notification (s);
 747     return;
 748   default:
 749     GNUNET_break (0);
 750     return;
 751   }
 752 }
 753
 754
 755 /**
 756  * Called when another peer wants to do a set operation with the
 757  * local peer. If a listen error occurs, the @a request is NULL.
 758  *
 759  * @param cls closure with the `struct AliceServiceSession *`
 760  * @param other_peer the other peer
 761  * @param context_msg message with application specific information from
 762  *        the other peer
 763  * @param request request from the other peer (never NULL), use GNUNET_SET_accept()
 764  *        to accept it, otherwise the request will be refused
 765  *        Note that we can't just return value from the listen callback,
 766  *        as it is also necessary to specify the set we want to do the
 767  *        operation with, whith sometimes can be derived from the context
 768  *        message. It's necessary to specify the timeout.
 769  */
 770 static void
 771 cb_intersection_request_alice (void *cls,
 772                                const struct GNUNET_PeerIdentity *other_peer,
 773                                const struct GNUNET_MessageHeader *context_msg,
 774                                struct GNUNET_SET_Request *request)
 775 {
 776   struct AliceServiceSession *s = cls;
 777
 778   GNUNET_log (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG,
 779               "Received intersection request from %s!\n",
 780               GNUNET_i2s (other_peer));
 781   if (0 != GNUNET_memcmp (other_peer,
 782                    &s->peer))
 783   {
 784     GNUNET_break_op (0);
 785     return;
 786   }
 787   s->intersection_op
 788     = GNUNET_SET_accept (request,
 789                          GNUNET_SET_RESULT_REMOVED,
 790                          (struct GNUNET_SET_Option[]) {{ 0 }},
 791                          &cb_intersection_element_removed,
 792                          s);
 793   if (NULL == s->intersection_op)
 794   {
 795     GNUNET_break (0);
 796     s->status = GNUNET_SCALARPRODUCT_STATUS_FAILURE;
 797     prepare_client_end_notification (s);
 798     return;
 799   }
 800   if (GNUNET_OK !=
 801       GNUNET_SET_commit (s->intersection_op,
 802                          s->intersection_set))
 803   {
 804     GNUNET_break (0);
 805     s->status = GNUNET_SCALARPRODUCT_STATUS_FAILURE;
 806     prepare_client_end_notification (s);
 807     return;
 808   }
 809 }
 810
 811
 812 /**
 813  * Our client has finished sending us its multipart message.
 814  *
 815  * @param session the service session context
 816  */
 817 static void
 818 client_request_complete_alice (struct AliceServiceSession *s)
 819 {
 820   struct GNUNET_MQ_MessageHandler cadet_handlers[] = {
 821     GNUNET_MQ_hd_fixed_size (bobs_cryptodata_message,
 822                              GNUNET_MESSAGE_TYPE_SCALARPRODUCT_ECC_BOB_CRYPTODATA,
 823                              struct EccBobCryptodataMessage,
 824                              s),
 825     GNUNET_MQ_handler_end ()
 826   };
 827   struct EccServiceRequestMessage *msg;
 828   struct GNUNET_MQ_Envelope *e;
 829   struct GNUNET_HashCode set_sid;
 830
 831   GNUNET_CRYPTO_hash (&s->session_id,
 832                       sizeof (struct GNUNET_HashCode),
 833                       &set_sid);
 834   GNUNET_log (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG,
 835               "Creating new channel for session with key %s.\n",
 836               GNUNET_h2s (&s->session_id));
 837   s->channel
 838     = GNUNET_CADET_channel_create (my_cadet,
 839                                    s,
 840                                    &s->peer,
 841                                    &s->session_id,
 842                                    NULL,
 843                                    &cb_channel_destruction,
 844                                    cadet_handlers);
 845   if (NULL == s->channel)
 846   {
 847     s->status = GNUNET_SCALARPRODUCT_STATUS_FAILURE;
 848     prepare_client_end_notification (s);
 849     return;
 850   }
 851   s->cadet_mq = GNUNET_CADET_get_mq (s->channel);
 852   s->intersection_listen
 853     = GNUNET_SET_listen (cfg,
 854                          GNUNET_SET_OPERATION_INTERSECTION,
 855                          &set_sid,
 856                          &cb_intersection_request_alice,
 857                          s);
 858   if (NULL == s->intersection_listen)
 859   {
 860     s->status = GNUNET_SCALARPRODUCT_STATUS_FAILURE;
 861     GNUNET_CADET_channel_destroy (s->channel);
 862     s->channel = NULL;
 863     prepare_client_end_notification (s);
 864     return;
 865   }
 866
 867   e = GNUNET_MQ_msg (msg,
 868                      GNUNET_MESSAGE_TYPE_SCALARPRODUCT_ECC_SESSION_INITIALIZATION);
 869   GNUNET_MQ_env_set_options(e,
 870                               GNUNET_MQ_PREF_RELIABLE);
 871   msg->session_id = s->session_id;
 872   GNUNET_MQ_send (s->cadet_mq,
 873                   e);
 874 }
 875
 876
 877 /**
 878  * We're receiving additional set data. Check if
 879  * @a msg is well-formed.
 880  *
 881  * @param cls client identification of the client
 882  * @param msg the actual message
 883  * @return #GNUNET_OK if @a msg is well-formed
 884  */
 885 static int
 886 check_alice_client_message_multipart (void *cls,
 887                                       const struct ComputationBobCryptodataMultipartMessage *msg)
 888 {
 889   struct AliceServiceSession *s = cls;
 890   uint32_t contained_count;
 891   uint16_t msize;
 892
 893   msize = ntohs (msg->header.size);
 894   contained_count = ntohl (msg->element_count_contained);
 895   if ( (msize != (sizeof (struct ComputationBobCryptodataMultipartMessage) +
 896                   contained_count * sizeof (struct GNUNET_SCALARPRODUCT_Element))) ||
 897        (0 == contained_count) ||
 898        (s->total == s->client_received_element_count) ||
 899        (s->total < s->client_received_element_count + contained_count) )
 900   {
 901     GNUNET_break_op (0);
 902     return GNUNET_SYSERR;
 903   }
 904   return GNUNET_OK;
 905 }
 906
 907
 908 /**
 909  * We're receiving additional set data. Add it to our
 910  * set and if we are done, initiate the transaction.
 911  *
 912  * @param cls client identification of the client
 913  * @param msg the actual message
 914  */
 915 static void
 916 handle_alice_client_message_multipart (void *cls,
 917                                        const struct ComputationBobCryptodataMultipartMessage *msg)
 918 {
 919   struct AliceServiceSession *s = cls;
 920   uint32_t contained_count;
 921   const struct GNUNET_SCALARPRODUCT_Element *elements;
 922   struct GNUNET_SET_Element set_elem;
 923   struct GNUNET_SCALARPRODUCT_Element *elem;
 924
 925   contained_count = ntohl (msg->element_count_contained);
 926   s->client_received_element_count += contained_count;
 927   elements = (const struct GNUNET_SCALARPRODUCT_Element *) &msg[1];
 928   for (uint32_t i = 0; i < contained_count; i++)
 929   {
 930     elem = GNUNET_new (struct GNUNET_SCALARPRODUCT_Element);
 931     GNUNET_memcpy (elem,
 932                    &elements[i],
 933                    sizeof (struct GNUNET_SCALARPRODUCT_Element));
 934     if (GNUNET_SYSERR ==
 935         GNUNET_CONTAINER_multihashmap_put (s->intersected_elements,
 936                                            &elem->key,
 937                                            elem,
 938                                            GNUNET_CONTAINER_MULTIHASHMAPOPTION_UNIQUE_ONLY))
 939     {
 940       GNUNET_break (0);
 941       GNUNET_free (elem);
 942       continue;
 943     }
 944     set_elem.data = &elem->key;
 945     set_elem.size = sizeof (elem->key);
 946     set_elem.element_type = 0;
 947     GNUNET_SET_add_element (s->intersection_set,
 948                             &set_elem,
 949                             NULL, NULL);
 950     s->used_element_count++;
 951   }
 952   GNUNET_SERVICE_client_continue (s->client);
 953   if (s->total != s->client_received_element_count)
 954   {
 955     /* more to come */
 956     GNUNET_log (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG,
 957                 "Received client multipart data, waiting for more!\n");
 958     return;
 959   }
 960   GNUNET_log (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG,
 961               "Launching computation\n");
 962   client_request_complete_alice (s);
 963 }
 964
 965
 966 /**
 967  * Handler for Alice's client request message.
 968  * Check that @a msg is well-formed.
 969  *
 970  * @param cls identification of the client
 971  * @param msg the actual message
 972  * @return #GNUNET_OK if @a msg is well-formed
 973  */
 974 static int
 975 check_alice_client_message (void *cls,
 976                             const struct AliceComputationMessage *msg)
 977 {
 978   struct AliceServiceSession *s = cls;
 979   uint16_t msize;
 980   uint32_t total_count;
 981   uint32_t contained_count;
 982
 983   if (NULL != s->intersected_elements)
 984   {
 985     /* only one concurrent session per client connection allowed,
 986        simplifies logic a lot... */
 987     GNUNET_break (0);
 988     return GNUNET_SYSERR;
 989   }
 990   msize = ntohs (msg->header.size);
 991   total_count = ntohl (msg->element_count_total);
 992   contained_count = ntohl (msg->element_count_contained);
 993   if ( (0 == total_count) ||
 994        (0 == contained_count) ||
 995        (msize != (sizeof (struct AliceComputationMessage) +
 996                   contained_count * sizeof (struct GNUNET_SCALARPRODUCT_Element))) )
 997   {
 998     GNUNET_break_op (0);
 999     return GNUNET_SYSERR;
1000   }
1001   return GNUNET_OK;
1002 }
1003
1004
1005 /**
1006  * Handler for Alice's client request message.
1007  * We are doing request-initiation to compute a scalar product with a peer.
1008  *
1009  * @param cls identification of the client
1010  * @param msg the actual message
1011  */
1012 static void
1013 handle_alice_client_message (void *cls,
1014                              const struct AliceComputationMessage *msg)
1015 {
1016   struct AliceServiceSession *s = cls;
1017   uint32_t contained_count;
1018   uint32_t total_count;
1019   const struct GNUNET_SCALARPRODUCT_Element *elements;
1020   struct GNUNET_SET_Element set_elem;
1021   struct GNUNET_SCALARPRODUCT_Element *elem;
1022
1023   total_count = ntohl (msg->element_count_total);
1024   contained_count = ntohl (msg->element_count_contained);
1025   s->peer = msg->peer;
1026   s->status = GNUNET_SCALARPRODUCT_STATUS_ACTIVE;
1027   s->total = total_count;
1028   s->client_received_element_count = contained_count;
1029   s->session_id = msg->session_key;
1030   elements = (const struct GNUNET_SCALARPRODUCT_Element *) &msg[1];
1031   s->intersected_elements = GNUNET_CONTAINER_multihashmap_create (s->total,
1032                                                                   GNUNET_YES);
1033   s->intersection_set = GNUNET_SET_create (cfg,
1034                                            GNUNET_SET_OPERATION_INTERSECTION);
1035   for (uint32_t i = 0; i < contained_count; i++)
1036   {
1037     if (0 == GNUNET_ntohll (elements[i].value))
1038       continue;
1039     elem = GNUNET_new (struct GNUNET_SCALARPRODUCT_Element);
1040     GNUNET_memcpy (elem,
1041                    &elements[i],
1042                    sizeof (struct GNUNET_SCALARPRODUCT_Element));
1043     if (GNUNET_SYSERR ==
1044         GNUNET_CONTAINER_multihashmap_put (s->intersected_elements,
1045                                            &elem->key,
1046                                            elem,
1047                                            GNUNET_CONTAINER_MULTIHASHMAPOPTION_UNIQUE_ONLY))
1048     {
1049       /* element with same key encountered twice! */
1050       GNUNET_break (0);
1051       GNUNET_free (elem);
1052       continue;
1053     }
1054     set_elem.data = &elem->key;
1055     set_elem.size = sizeof (elem->key);
1056     set_elem.element_type = 0;
1057     GNUNET_SET_add_element (s->intersection_set,
1058                             &set_elem,
1059                             NULL, NULL);
1060     s->used_element_count++;
1061   }
1062   GNUNET_SERVICE_client_continue (s->client);
1063   if (s->total != s->client_received_element_count)
1064   {
1065     /* wait for multipart msg */
1066     GNUNET_log (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG,
1067                 "Received partial client request, waiting for more!\n");
1068     return;
1069   }
1070   GNUNET_log (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG,
1071               "Launching computation\n");
1072   client_request_complete_alice (s);
1073 }
1074
1075
1076 /**
1077  * Task run during shutdown.
1078  *
1079  * @param cls unused
1080  * @param tc unused
1081  */
1082 static void
1083 shutdown_task (void *cls)
1084 {
1085   GNUNET_log (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG,
1086               "Shutting down, initiating cleanup.\n");
1087   // FIXME: we have to cut our connections to CADET first!
1088   if (NULL != my_cadet)
1089   {
1090     GNUNET_CADET_disconnect (my_cadet);
1091     my_cadet = NULL;
1092   }
1093   if (NULL != edc)
1094   {
1095     GNUNET_CRYPTO_ecc_dlog_release (edc);
1096     edc = NULL;
1097   }
1098 }
1099
1100
1101 /**
1102  * A client connected.
1103  *
1104  * Setup the associated data structure.
1105  *
1106  * @param cls closure, NULL
1107  * @param client identification of the client
1108  * @param mq message queue to communicate with @a client
1109  * @return our `struct AliceServiceSession`
1110  */
1111 static void *
1112 client_connect_cb (void *cls,
1113                    struct GNUNET_SERVICE_Client *client,
1114                    struct GNUNET_MQ_Handle *mq)
1115 {
1116   struct AliceServiceSession *s;
1117
1118   s = GNUNET_new (struct AliceServiceSession);
1119   s->client = client;
1120   s->client_mq = mq;
1121   return s;
1122 }
1123
1124
1125 /**
1126  * A client disconnected.
1127  *
1128  * Remove the associated session(s), release data structures
1129  * and cancel pending outgoing transmissions to the client.
1130  *
1131  * @param cls closure, NULL
1132  * @param client identification of the client
1133  * @param app_cls our `struct AliceServiceSession`
1134  */
1135 static void
1136 client_disconnect_cb (void *cls,
1137                       struct GNUNET_SERVICE_Client *client,
1138                       void *app_cls)
1139 {
1140   struct AliceServiceSession *s = app_cls;
1141
1142   GNUNET_log (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG,
1143               "Client %p disconnected from us.\n",
1144               client);
1145   s->client = NULL;
1146   s->client_mq = NULL;
1147   destroy_service_session (s);
1148 }
1149
1150
1151 /**
1152  * Initialization of the program and message handlers
1153  *
1154  * @param cls closure
1155  * @param c configuration to use
1156  * @param service the initialized service
1157  */
1158 static void
1159 run (void *cls,
1160      const struct GNUNET_CONFIGURATION_Handle *c,
1161      struct GNUNET_SERVICE_Handle *service)
1162 {
1163   cfg = c;
1164   edc = GNUNET_CRYPTO_ecc_dlog_prepare (MAX_RESULT,
1165                                         MAX_RAM);
1166   /* Select a random 'a' value for Alice */
1167   GNUNET_CRYPTO_ecc_rnd_mpi (edc,
1168                              &my_privkey,
1169                              &my_privkey_inv);
1170   my_cadet = GNUNET_CADET_connect (cfg);
1171   if (NULL == my_cadet)
1172   {
1173     GNUNET_log (GNUNET_ERROR_TYPE_ERROR,
1174                 _("Connect to CADET failed\n"));
1175     GNUNET_SCHEDULER_shutdown ();
1176     return;
1177   }
1178   GNUNET_SCHEDULER_add_shutdown (&shutdown_task,
1179                                  NULL);
1180
1181 }
1182
1183
1184 /**
1185  * Define "main" method using service macro.
1186  */
1187 GNUNET_SERVICE_MAIN
1188 ("scalarproduct-alice",
1189  GNUNET_SERVICE_OPTION_NONE,
1190  &run,
1191  &client_connect_cb,
1192  &client_disconnect_cb,
1193  NULL,
1194  GNUNET_MQ_hd_var_size (alice_client_message,
1195                         GNUNET_MESSAGE_TYPE_SCALARPRODUCT_CLIENT_TO_ALICE,
1196                         struct AliceComputationMessage,
1197                         NULL),
1198  GNUNET_MQ_hd_var_size (alice_client_message_multipart,
1199                         GNUNET_MESSAGE_TYPE_SCALARPRODUCT_CLIENT_MULTIPART_ALICE,
1200                         struct ComputationBobCryptodataMultipartMessage,
1201                         NULL),
1202  GNUNET_MQ_handler_end ());
1203
1204
1205 /* end of gnunet-service-scalarproduct-ecc_alice.c */