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

   1 /*
   2      This file is part of GNUnet.
   3      Copyright (C) 2013-2015 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., 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.
  44  */
  45 #define MAX_RESULT (1024 * 1024)
  46
  47 /**
  48  * An encrypted element key-value pair.
  49  */
  50 struct MpiElement
  51 {
  52   /**
  53    * Key used to identify matching pairs of values to multiply.
  54    * Points into an existing data structure, to avoid copying
  55    * and doubling memory use.
  56    */
  57   const struct GNUNET_HashCode *key;
  58
  59   /**
  60    * a_i value, not disclosed to Bob.
  61    */
  62   gcry_mpi_t value;
  63
  64   /**
  65    * r_i value, chosen at random, not disclosed to Bob.
  66    */
  67   gcry_mpi_t r_i;
  68
  69 };
  70
  71
  72 /**
  73  * A scalarproduct session which tracks
  74  * a request form the client to our final response.
  75  */
  76 struct AliceServiceSession
  77 {
  78
  79   /**
  80    * (hopefully) unique transaction ID
  81    */
  82   struct GNUNET_HashCode session_id;
  83
  84   /**
  85    * Alice or Bob's peerID
  86    */
  87   struct GNUNET_PeerIdentity peer;
  88
  89   /**
  90    * The client this request is related to.
  91    */
  92   struct GNUNET_SERVER_Client *client;
  93
  94   /**
  95    * The message queue for the client.
  96    */
  97   struct GNUNET_MQ_Handle *client_mq;
  98
  99   /**
 100    * The message queue for CADET.
 101    */
 102   struct GNUNET_MQ_Handle *cadet_mq;
 103
 104   /**
 105    * all non-0-value'd elements transmitted to us.
 106    * Values are of type `struct GNUNET_SCALARPRODUCT_Element *`
 107    */
 108   struct GNUNET_CONTAINER_MultiHashMap *intersected_elements;
 109
 110   /**
 111    * Set of elements for which will conduction an intersection.
 112    * the resulting elements are then used for computing the scalar product.
 113    */
 114   struct GNUNET_SET_Handle *intersection_set;
 115
 116   /**
 117    * Set of elements for which will conduction an intersection.
 118    * the resulting elements are then used for computing the scalar product.
 119    */
 120   struct GNUNET_SET_OperationHandle *intersection_op;
 121
 122   /**
 123    * Handle to Alice's Intersection operation listening for Bob
 124    */
 125   struct GNUNET_SET_ListenHandle *intersection_listen;
 126
 127   /**
 128    * channel-handle associated with our cadet handle
 129    */
 130   struct GNUNET_CADET_Channel *channel;
 131
 132   /**
 133    * a(Alice), sorted array by key of length @e used_element_count.
 134    */
 135   struct MpiElement *sorted_elements;
 136
 137   /**
 138    * The computed scalar
 139    */
 140   gcry_mpi_t product;
 141
 142   /**
 143    * How many elements we were supplied with from the client (total
 144    * count before intersection).
 145    */
 146   uint32_t total;
 147
 148   /**
 149    * How many elements actually are used for the scalar product.
 150    * Size of the arrays in @e r and @e r_prime.  Sometimes also
 151    * reset to 0 and used as a counter!
 152    */
 153   uint32_t used_element_count;
 154
 155   /**
 156    * Already transferred elements from client to us.
 157    * Less or equal than @e total.
 158    */
 159   uint32_t client_received_element_count;
 160
 161   /**
 162    * State of this session.   In
 163    * #GNUNET_SCALARPRODUCT_STATUS_ACTIVE while operation is
 164    * ongoing, afterwards in #GNUNET_SCALARPRODUCT_STATUS_SUCCESS or
 165    * #GNUNET_SCALARPRODUCT_STATUS_FAILURE.
 166    */
 167   enum GNUNET_SCALARPRODUCT_ResponseStatus status;
 168
 169   /**
 170    * Flag to prevent recursive calls to #destroy_service_session() from
 171    * doing harm.
 172    */
 173   int in_destroy;
 174
 175 };
 176
 177
 178 /**
 179  * GNUnet configuration handle
 180  */
 181 static const struct GNUNET_CONFIGURATION_Handle *cfg;
 182
 183 /**
 184  * Context for DLOG operations on a curve.
 185  */
 186 static struct GNUNET_CRYPTO_EccDlogContext *edc;
 187
 188 /**
 189  * Alice's private key ('a').
 190  */
 191 static gcry_mpi_t my_privkey;
 192
 193 /**
 194  * Inverse of Alice's private key ('a_inv').
 195  */
 196 static gcry_mpi_t my_privkey_inv;
 197
 198 /**
 199  * Handle to the CADET service.
 200  */
 201 static struct GNUNET_CADET_Handle *my_cadet;
 202
 203
 204 /**
 205  * Iterator called to free elements.
 206  *
 207  * @param cls the `struct AliceServiceSession *` (unused)
 208  * @param key the key (unused)
 209  * @param value value to free
 210  * @return #GNUNET_OK (continue to iterate)
 211  */
 212 static int
 213 free_element_cb (void *cls,
 214                  const struct GNUNET_HashCode *key,
 215                  void *value)
 216 {
 217   struct GNUNET_SCALARPRODUCT_Element *e = value;
 218
 219   GNUNET_free (e);
 220   return GNUNET_OK;
 221 }
 222
 223
 224 /**
 225  * Destroy session state, we are done with it.
 226  *
 227  * @param s the session to free elements from
 228  */
 229 static void
 230 destroy_service_session (struct AliceServiceSession *s)
 231 {
 232   unsigned int i;
 233
 234   if (GNUNET_YES == s->in_destroy)
 235     return;
 236   s->in_destroy = GNUNET_YES;
 237   if (NULL != s->client_mq)
 238   {
 239     GNUNET_MQ_destroy (s->client_mq);
 240     s->client_mq = NULL;
 241   }
 242   if (NULL != s->cadet_mq)
 243   {
 244     GNUNET_MQ_destroy (s->cadet_mq);
 245     s->cadet_mq = NULL;
 246   }
 247   if (NULL != s->client)
 248   {
 249     GNUNET_SERVER_client_set_user_context (s->client,
 250                                            NULL);
 251     GNUNET_SERVER_client_disconnect (s->client);
 252     s->client = NULL;
 253   }
 254   if (NULL != s->channel)
 255   {
 256     GNUNET_CADET_channel_destroy (s->channel);
 257     s->channel = NULL;
 258   }
 259   if (NULL != s->intersected_elements)
 260   {
 261     GNUNET_CONTAINER_multihashmap_iterate (s->intersected_elements,
 262                                            &free_element_cb,
 263                                            s);
 264     GNUNET_CONTAINER_multihashmap_destroy (s->intersected_elements);
 265     s->intersected_elements = NULL;
 266   }
 267   if (NULL != s->intersection_listen)
 268   {
 269     GNUNET_SET_listen_cancel (s->intersection_listen);
 270     s->intersection_listen = NULL;
 271   }
 272   if (NULL != s->intersection_op)
 273   {
 274     GNUNET_SET_operation_cancel (s->intersection_op);
 275     s->intersection_op = NULL;
 276   }
 277   if (NULL != s->intersection_set)
 278   {
 279     GNUNET_SET_destroy (s->intersection_set);
 280     s->intersection_set = NULL;
 281   }
 282   if (NULL != s->sorted_elements)
 283   {
 284     for (i=0;i<s->used_element_count;i++)
 285       gcry_mpi_release (s->sorted_elements[i].value);
 286     GNUNET_free (s->sorted_elements);
 287     s->sorted_elements = NULL;
 288   }
 289   if (NULL != s->product)
 290   {
 291     gcry_mpi_release (s->product);
 292     s->product = NULL;
 293   }
 294   GNUNET_free (s);
 295 }
 296
 297
 298 /**
 299  * Notify the client that the session has failed.  A message gets sent
 300  * to Alice's client if we encountered any error.
 301  *
 302  * @param session the associated client session to fail or succeed
 303  */
 304 static void
 305 prepare_client_end_notification (struct AliceServiceSession *session)
 306 {
 307   struct ClientResponseMessage *msg;
 308   struct GNUNET_MQ_Envelope *e;
 309
 310   GNUNET_log (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG,
 311               "Sending session-end notification with status %d to client for session %s\n",
 312               session->status,
 313               GNUNET_h2s (&session->session_id));
 314   e = GNUNET_MQ_msg (msg,
 315                      GNUNET_MESSAGE_TYPE_SCALARPRODUCT_RESULT);
 316   msg->product_length = htonl (0);
 317   msg->status = htonl (session->status);
 318   GNUNET_MQ_send (session->client_mq,
 319                   e);
 320 }
 321
 322
 323 /**
 324  * Prepare the final (positive) response we will send to Alice's
 325  * client.
 326  *
 327  * @param s the session associated with our client.
 328  */
 329 static void
 330 transmit_client_response (struct AliceServiceSession *s)
 331 {
 332   struct ClientResponseMessage *msg;
 333   struct GNUNET_MQ_Envelope *e;
 334   unsigned char *product_exported = NULL;
 335   size_t product_length = 0;
 336   int32_t range;
 337   gcry_error_t rc;
 338   int sign;
 339   gcry_mpi_t value;
 340
 341   if (NULL == s->product)
 342   {
 343     GNUNET_break (0);
 344     prepare_client_end_notification (s);
 345     return;
 346   }
 347   value = gcry_mpi_new (0);
 348   sign = gcry_mpi_cmp_ui (s->product, 0);
 349   if (0 > sign)
 350   {
 351     range = -1;
 352     gcry_mpi_sub (value,
 353                   value,
 354                   s->product);
 355   }
 356   else if (0 < sign)
 357   {
 358     range = 1;
 359     gcry_mpi_add (value, value, s->product);
 360   }
 361   else
 362   {
 363     /* result is exactly zero */
 364     range = 0;
 365   }
 366   gcry_mpi_release (s->product);
 367   s->product = NULL;
 368
 369   if ( (0 != range) &&
 370        (0 != (rc = gcry_mpi_aprint (GCRYMPI_FMT_STD,
 371                                     &product_exported,
 372                                     &product_length,
 373                                     value))))
 374   {
 375     LOG_GCRY (GNUNET_ERROR_TYPE_ERROR,
 376               "gcry_mpi_scan",
 377               rc);
 378     prepare_client_end_notification (s);
 379     return;
 380   }
 381   gcry_mpi_release (value);
 382   e = GNUNET_MQ_msg_extra (msg,
 383                            product_length,
 384                            GNUNET_MESSAGE_TYPE_SCALARPRODUCT_RESULT);
 385   msg->status = htonl (GNUNET_SCALARPRODUCT_STATUS_SUCCESS);
 386   msg->range = htonl (range);
 387   msg->product_length = htonl (product_length);
 388   if (NULL != product_exported)
 389   {
 390     memcpy (&msg[1],
 391             product_exported,
 392             product_length);
 393     GNUNET_free (product_exported);
 394   }
 395   GNUNET_MQ_send (s->client_mq,
 396                   e);
 397   GNUNET_log (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG,
 398               "Sent result to client, session %s has ended!\n",
 399               GNUNET_h2s (&s->session_id));
 400 }
 401
 402
 403
 404 /**
 405  * Function called whenever a channel is destroyed.  Should clean up
 406  * any associated state.
 407  *
 408  * It must NOT call #GNUNET_CADET_channel_destroy() on the channel.
 409  *
 410  * @param cls closure (set from #GNUNET_CADET_connect())
 411  * @param channel connection to the other end (henceforth invalid)
 412  * @param channel_ctx place where local state associated
 413  *                   with the channel is stored
 414  */
 415 static void
 416 cb_channel_destruction (void *cls,
 417                         const struct GNUNET_CADET_Channel *channel,
 418                         void *channel_ctx)
 419 {
 420   struct AliceServiceSession *s = channel_ctx;
 421
 422   GNUNET_log (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG,
 423               "Peer disconnected, terminating session %s with peer %s\n",
 424               GNUNET_h2s (&s->session_id),
 425               GNUNET_i2s (&s->peer));
 426   if (NULL != s->cadet_mq)
 427   {
 428     GNUNET_MQ_destroy (s->cadet_mq);
 429     s->cadet_mq = NULL;
 430   }
 431   s->channel = NULL;
 432   if (GNUNET_SCALARPRODUCT_STATUS_ACTIVE == s->status)
 433   {
 434     /* We didn't get an answer yet, fail with error */
 435     s->status = GNUNET_SCALARPRODUCT_STATUS_FAILURE;
 436     prepare_client_end_notification (s);
 437   }
 438 }
 439
 440
 441 /**
 442  * Compute our scalar product, done by Alice
 443  *
 444  * @param session the session associated with this computation
 445  * @param prod_g_i_b_i value from Bob
 446  * @param prod_h_i_b_i value from Bob
 447  * @return product as MPI, never NULL
 448  */
 449 static gcry_mpi_t
 450 compute_scalar_product (struct AliceServiceSession *session,
 451                         gcry_mpi_point_t prod_g_i_b_i,
 452                         gcry_mpi_point_t prod_h_i_b_i)
 453 {
 454   gcry_mpi_point_t g_i_b_i_a_inv;
 455   gcry_mpi_point_t g_ai_bi;
 456   int ai_bi;
 457   gcry_mpi_t ret;
 458
 459   g_i_b_i_a_inv = GNUNET_CRYPTO_ecc_pmul_mpi (edc,
 460                                               prod_g_i_b_i,
 461                                               my_privkey_inv);
 462   g_ai_bi = GNUNET_CRYPTO_ecc_add (edc,
 463                                    g_i_b_i_a_inv,
 464                                    prod_h_i_b_i);
 465   gcry_mpi_point_release (g_i_b_i_a_inv);
 466   ai_bi = GNUNET_CRYPTO_ecc_dlog (edc,
 467                                   g_ai_bi);
 468   gcry_mpi_point_release (g_ai_bi);
 469   if (MAX_RESULT == ai_bi)
 470   {
 471     /* result too big */
 472     GNUNET_log (GNUNET_ERROR_TYPE_ERROR,
 473                 "Scalar product result out of range\n");
 474     return NULL;
 475   }
 476   ret = gcry_mpi_new (0);
 477   gcry_mpi_set_ui (ret, ai_bi);
 478   return ret;
 479 }
 480
 481
 482 /**
 483  * Handle a response we got from another service we wanted to
 484  * calculate a scalarproduct with.
 485  *
 486  * @param cls closure (set from #GNUNET_CADET_connect)
 487  * @param channel connection to the other end
 488  * @param channel_ctx place to store local state associated with the channel
 489  * @param message the actual message
 490  * @return #GNUNET_OK to keep the connection open,
 491  *         #GNUNET_SYSERR to close it (we are done)
 492  */
 493 static int
 494 handle_bobs_cryptodata_message (void *cls,
 495                                 struct GNUNET_CADET_Channel *channel,
 496                                 void **channel_ctx,
 497                                 const struct GNUNET_MessageHeader *message)
 498 {
 499   struct AliceServiceSession *s = *channel_ctx;
 500   const struct EccBobCryptodataMessage *msg;
 501   uint32_t contained;
 502   uint16_t msg_size;
 503   gcry_mpi_point_t prod_g_i_b_i;
 504   gcry_mpi_point_t prod_h_i_b_i;
 505
 506   if (NULL == s)
 507   {
 508     GNUNET_break_op (0);
 509     return GNUNET_SYSERR;
 510   }
 511   msg_size = ntohs (message->size);
 512   if (sizeof (struct EccBobCryptodataMessage) > msg_size)
 513   {
 514     GNUNET_break_op (0);
 515     return GNUNET_SYSERR;
 516   }
 517   msg = (const struct EccBobCryptodataMessage *) message;
 518   contained = ntohl (msg->contained_element_count);
 519   if (2 != contained)
 520   {
 521     GNUNET_break_op (0);
 522     return GNUNET_SYSERR;
 523   }
 524   if (NULL == s->sorted_elements)
 525   {
 526     /* we're not ready yet, how can Bob be? */
 527     GNUNET_break_op (0);
 528     return GNUNET_SYSERR;
 529   }
 530   if (s->total != s->client_received_element_count)
 531   {
 532     /* we're not ready yet, how can Bob be? */
 533     GNUNET_break_op (0);
 534     return GNUNET_SYSERR;
 535   }
 536   GNUNET_log (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG,
 537               "Received %u crypto values from Bob\n",
 538               (unsigned int) contained);
 539   GNUNET_CADET_receive_done (s->channel);
 540   prod_g_i_b_i = GNUNET_CRYPTO_ecc_bin_to_point (edc,
 541                                                  &msg->prod_g_i_b_i);
 542   prod_h_i_b_i = GNUNET_CRYPTO_ecc_bin_to_point (edc,
 543                                                  &msg->prod_h_i_b_i);
 544   s->product = compute_scalar_product (s,
 545                                        prod_g_i_b_i,
 546                                        prod_h_i_b_i);
 547   gcry_mpi_point_release (prod_g_i_b_i);
 548   gcry_mpi_point_release (prod_h_i_b_i);
 549   transmit_client_response (s);
 550   return GNUNET_OK;
 551 }
 552
 553
 554 /**
 555  * Iterator to copy over messages from the hash map
 556  * into an array for sorting.
 557  *
 558  * @param cls the `struct AliceServiceSession *`
 559  * @param key the key (unused)
 560  * @param value the `struct GNUNET_SCALARPRODUCT_Element *`
 561  */
 562 static int
 563 copy_element_cb (void *cls,
 564                  const struct GNUNET_HashCode *key,
 565                  void *value)
 566 {
 567   struct AliceServiceSession *s = cls;
 568   struct GNUNET_SCALARPRODUCT_Element *e = value;
 569   gcry_mpi_t mval;
 570   int64_t val;
 571
 572   mval = gcry_mpi_new (0);
 573   val = (int64_t) GNUNET_ntohll (e->value);
 574   if (0 > val)
 575     gcry_mpi_sub_ui (mval, mval, -val);
 576   else
 577     gcry_mpi_add_ui (mval, mval, val);
 578   s->sorted_elements [s->used_element_count].value = mval;
 579   s->sorted_elements [s->used_element_count].r_i
 580     = GNUNET_CRYPTO_ecc_random_mod_n (edc);
 581   s->sorted_elements [s->used_element_count].key = &e->key;
 582   s->used_element_count++;
 583   return GNUNET_OK;
 584 }
 585
 586
 587 /**
 588  * Compare two `struct MpiValue`s by key for sorting.
 589  *
 590  * @param a pointer to first `struct MpiValue *`
 591  * @param b pointer to first `struct MpiValue *`
 592  * @return -1 for a < b, 0 for a=b, 1 for a > b.
 593  */
 594 static int
 595 element_cmp (const void *a,
 596              const void *b)
 597 {
 598   const struct MpiElement *ma = a;
 599   const struct MpiElement *mb = b;
 600
 601   return GNUNET_CRYPTO_hash_cmp (ma->key,
 602                                  mb->key);
 603 }
 604
 605
 606 /**
 607  * Maximum number of elements we can put into a single cryptodata
 608  * message
 609  */
 610 #define ELEMENT_CAPACITY ((GNUNET_CONSTANTS_MAX_CADET_MESSAGE_SIZE - 1 - sizeof (struct EccAliceCryptodataMessage)) / sizeof (struct GNUNET_CRYPTO_EccPoint))
 611
 612
 613 /**
 614  * Send the cryptographic data from Alice to Bob.
 615  * Does nothing if we already transferred all elements.
 616  *
 617  * @param s the associated service session
 618  */
 619 static void
 620 send_alices_cryptodata_message (struct AliceServiceSession *s)
 621 {
 622   struct EccAliceCryptodataMessage *msg;
 623   struct GNUNET_MQ_Envelope *e;
 624   struct GNUNET_CRYPTO_EccPoint *payload;
 625   gcry_mpi_point_t g_i;
 626   gcry_mpi_point_t h_i;
 627   gcry_mpi_t r_ia;
 628   gcry_mpi_t r_ia_ai;
 629   unsigned int i;
 630   unsigned int off;
 631   unsigned int todo_count;
 632
 633   s->sorted_elements
 634     = GNUNET_malloc (GNUNET_CONTAINER_multihashmap_size (s->intersected_elements) *
 635                      sizeof (struct MpiElement));
 636   s->used_element_count = 0;
 637   GNUNET_CONTAINER_multihashmap_iterate (s->intersected_elements,
 638                                          &copy_element_cb,
 639                                          s);
 640   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG,
 641        "Finished intersection, %d items remain\n",
 642        s->used_element_count);
 643   qsort (s->sorted_elements,
 644          s->used_element_count,
 645          sizeof (struct MpiElement),
 646          &element_cmp);
 647   off = 0;
 648   while (off < s->used_element_count)
 649   {
 650     todo_count = s->used_element_count - off;
 651     if (todo_count > ELEMENT_CAPACITY)
 652       todo_count = ELEMENT_CAPACITY;
 653     GNUNET_log (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG,
 654                 "Sending %u/%u crypto values to Bob\n",
 655                 (unsigned int) todo_count,
 656                 (unsigned int) s->used_element_count);
 657
 658     e = GNUNET_MQ_msg_extra (msg,
 659                              todo_count * 2 * sizeof (struct GNUNET_CRYPTO_EccPoint),
 660                              GNUNET_MESSAGE_TYPE_SCALARPRODUCT_ECC_ALICE_CRYPTODATA);
 661     msg->contained_element_count = htonl (todo_count);
 662     payload = (struct GNUNET_CRYPTO_EccPoint *) &msg[1];
 663     r_ia = gcry_mpi_new (0);
 664     r_ia_ai = gcry_mpi_new (0);
 665     for (i = off; i < off + todo_count; i++)
 666     {
 667       g_i = GNUNET_CRYPTO_ecc_dexp_mpi (edc,
 668                                         s->sorted_elements [i].r_i);
 669       /* r_ia = r_i * a */
 670       gcry_mpi_mul (s->sorted_elements[i].r_i,
 671                     my_privkey,
 672                     r_ia);
 673       /* r_ia_ai = r_ia + a_i */
 674       gcry_mpi_add (r_ia_ai,
 675                     s->sorted_elements[i].value,
 676                     r_ia);
 677       h_i = GNUNET_CRYPTO_ecc_dexp_mpi (edc,
 678                                         r_ia_ai);
 679       GNUNET_CRYPTO_ecc_point_to_bin (edc,
 680                                       g_i,
 681                                       &payload[(i - off) * 2]);
 682       GNUNET_CRYPTO_ecc_point_to_bin (edc,
 683                                       h_i,
 684                                       &payload[(i - off) * 2 + 1]);
 685       gcry_mpi_point_release (g_i);
 686       gcry_mpi_point_release (h_i);
 687     }
 688     gcry_mpi_release (r_ia);
 689     gcry_mpi_release (r_ia_ai);
 690     off += todo_count;
 691     GNUNET_MQ_send (s->cadet_mq,
 692                     e);
 693   }
 694 }
 695
 696
 697 /**
 698  * Callback for set operation results. Called for each element
 699  * that should be removed from the result set, and then once
 700  * to indicate that the set intersection operation is done.
 701  *
 702  * @param cls closure with the `struct AliceServiceSession`
 703  * @param element a result element, only valid if status is #GNUNET_SET_STATUS_OK
 704  * @param status what has happened with the set intersection?
 705  */
 706 static void
 707 cb_intersection_element_removed (void *cls,
 708                                  const struct GNUNET_SET_Element *element,
 709                                  enum GNUNET_SET_Status status)
 710 {
 711   struct AliceServiceSession *s = cls;
 712   struct GNUNET_SCALARPRODUCT_Element *se;
 713
 714   switch (status)
 715   {
 716   case GNUNET_SET_STATUS_OK:
 717     /* this element has been removed from the set */
 718     se = GNUNET_CONTAINER_multihashmap_get (s->intersected_elements,
 719                                             element->data);
 720     GNUNET_assert (NULL != se);
 721     LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG,
 722          "Intersection removed element with key %s and value %lld\n",
 723          GNUNET_h2s (&se->key),
 724          (long long) GNUNET_ntohll (se->value));
 725     GNUNET_assert (GNUNET_YES ==
 726                    GNUNET_CONTAINER_multihashmap_remove (s->intersected_elements,
 727                                                          element->data,
 728                                                          se));
 729     GNUNET_free (se);
 730     return;
 731   case GNUNET_SET_STATUS_DONE:
 732     s->intersection_op = NULL;
 733     if (NULL != s->intersection_set)
 734     {
 735       GNUNET_SET_destroy (s->intersection_set);
 736       s->intersection_set = NULL;
 737     }
 738     send_alices_cryptodata_message (s);
 739     return;
 740   case GNUNET_SET_STATUS_HALF_DONE:
 741     /* unexpected for intersection */
 742     GNUNET_break (0);
 743     return;
 744   case GNUNET_SET_STATUS_FAILURE:
 745     /* unhandled status code */
 746     LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG,
 747          "Set intersection failed!\n");
 748     if (NULL != s->intersection_listen)
 749     {
 750       GNUNET_SET_listen_cancel (s->intersection_listen);
 751       s->intersection_listen = NULL;
 752     }
 753     s->intersection_op = NULL;
 754     if (NULL != s->intersection_set)
 755     {
 756       GNUNET_SET_destroy (s->intersection_set);
 757       s->intersection_set = NULL;
 758     }
 759     s->status = GNUNET_SCALARPRODUCT_STATUS_FAILURE;
 760     prepare_client_end_notification (s);
 761     return;
 762   default:
 763     GNUNET_break (0);
 764     return;
 765   }
 766 }
 767
 768
 769 /**
 770  * Called when another peer wants to do a set operation with the
 771  * local peer. If a listen error occurs, the @a request is NULL.
 772  *
 773  * @param cls closure with the `struct AliceServiceSession *`
 774  * @param other_peer the other peer
 775  * @param context_msg message with application specific information from
 776  *        the other peer
 777  * @param request request from the other peer (never NULL), use GNUNET_SET_accept()
 778  *        to accept it, otherwise the request will be refused
 779  *        Note that we can't just return value from the listen callback,
 780  *        as it is also necessary to specify the set we want to do the
 781  *        operation with, whith sometimes can be derived from the context
 782  *        message. It's necessary to specify the timeout.
 783  */
 784 static void
 785 cb_intersection_request_alice (void *cls,
 786                                const struct GNUNET_PeerIdentity *other_peer,
 787                                const struct GNUNET_MessageHeader *context_msg,
 788                                struct GNUNET_SET_Request *request)
 789 {
 790   struct AliceServiceSession *s = cls;
 791
 792   if (0 != memcmp (other_peer,
 793                    &s->peer,
 794                    sizeof (struct GNUNET_PeerIdentity)))
 795   {
 796     GNUNET_break_op (0);
 797     return;
 798   }
 799   s->intersection_op
 800     = GNUNET_SET_accept (request,
 801                          GNUNET_SET_RESULT_REMOVED,
 802                          &cb_intersection_element_removed,
 803                          s);
 804   if (NULL == s->intersection_op)
 805   {
 806     GNUNET_break (0);
 807     s->status = GNUNET_SCALARPRODUCT_STATUS_FAILURE;
 808     prepare_client_end_notification (s);
 809     return;
 810   }
 811   if (GNUNET_OK !=
 812       GNUNET_SET_commit (s->intersection_op,
 813                          s->intersection_set))
 814   {
 815     GNUNET_break (0);
 816     s->status = GNUNET_SCALARPRODUCT_STATUS_FAILURE;
 817     prepare_client_end_notification (s);
 818     return;
 819   }
 820   GNUNET_SET_destroy (s->intersection_set);
 821   s->intersection_set = NULL;
 822   GNUNET_SET_listen_cancel (s->intersection_listen);
 823   s->intersection_listen = NULL;
 824 }
 825
 826
 827 /**
 828  * Our client has finished sending us its multipart message.
 829  *
 830  * @param session the service session context
 831  */
 832 static void
 833 client_request_complete_alice (struct AliceServiceSession *s)
 834 {
 835   struct EccServiceRequestMessage *msg;
 836   struct GNUNET_MQ_Envelope *e;
 837
 838   GNUNET_log (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG,
 839               "Creating new channel for session with key %s.\n",
 840               GNUNET_h2s (&s->session_id));
 841   s->channel
 842     = GNUNET_CADET_channel_create (my_cadet,
 843                                    s,
 844                                    &s->peer,
 845                                    GNUNET_APPLICATION_TYPE_SCALARPRODUCT_ECC,
 846                                    GNUNET_CADET_OPTION_RELIABLE);
 847   if (NULL == s->channel)
 848   {
 849     s->status = GNUNET_SCALARPRODUCT_STATUS_FAILURE;
 850     prepare_client_end_notification (s);
 851     return;
 852   }
 853   s->cadet_mq = GNUNET_CADET_mq_create (s->channel);
 854   s->intersection_listen
 855     = GNUNET_SET_listen (cfg,
 856                          GNUNET_SET_OPERATION_INTERSECTION,
 857                          &s->session_id,
 858                          &cb_intersection_request_alice,
 859                          s);
 860   if (NULL == s->intersection_listen)
 861   {
 862     s->status = GNUNET_SCALARPRODUCT_STATUS_FAILURE;
 863     GNUNET_CADET_channel_destroy (s->channel);
 864     s->channel = NULL;
 865     prepare_client_end_notification (s);
 866     return;
 867   }
 868
 869   e = GNUNET_MQ_msg (msg,
 870                      GNUNET_MESSAGE_TYPE_SCALARPRODUCT_ECC_SESSION_INITIALIZATION);
 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. Add it to our
 879  * set and if we are done, initiate the transaction.
 880  *
 881  * @param cls closure
 882  * @param client identification of the client
 883  * @param message the actual message
 884  */
 885 static void
 886 GSS_handle_alice_client_message_multipart (void *cls,
 887                                            struct GNUNET_SERVER_Client *client,
 888                                            const struct GNUNET_MessageHeader *message)
 889 {
 890   const struct ComputationBobCryptodataMultipartMessage * msg;
 891   struct AliceServiceSession *s;
 892   uint32_t contained_count;
 893   const struct GNUNET_SCALARPRODUCT_Element *elements;
 894   uint32_t i;
 895   uint16_t msize;
 896   struct GNUNET_SET_Element set_elem;
 897   struct GNUNET_SCALARPRODUCT_Element *elem;
 898
 899   s = GNUNET_SERVER_client_get_user_context (client,
 900                                              struct AliceServiceSession);
 901   if (NULL == s)
 902   {
 903     /* session needs to already exist */
 904     GNUNET_break (0);
 905     GNUNET_SERVER_receive_done (client,
 906                                 GNUNET_SYSERR);
 907     return;
 908   }
 909   msize = ntohs (message->size);
 910   if (msize < sizeof (struct ComputationBobCryptodataMultipartMessage))
 911   {
 912     GNUNET_break (0);
 913     GNUNET_SERVER_receive_done (client,
 914                                 GNUNET_SYSERR);
 915     return;
 916   }
 917   msg = (const struct ComputationBobCryptodataMultipartMessage *) message;
 918   contained_count = ntohl (msg->element_count_contained);
 919
 920   if ( (msize != (sizeof (struct ComputationBobCryptodataMultipartMessage) +
 921                   contained_count * sizeof (struct GNUNET_SCALARPRODUCT_Element))) ||
 922        (0 == contained_count) ||
 923        (s->total == s->client_received_element_count) ||
 924        (s->total < s->client_received_element_count + contained_count) )
 925   {
 926     GNUNET_break_op (0);
 927     GNUNET_SERVER_receive_done (client,
 928                                 GNUNET_SYSERR);
 929     return;
 930   }
 931   s->client_received_element_count += contained_count;
 932   elements = (const struct GNUNET_SCALARPRODUCT_Element *) &msg[1];
 933   for (i = 0; i < contained_count; i++)
 934   {
 935     elem = GNUNET_new (struct GNUNET_SCALARPRODUCT_Element);
 936     memcpy (elem,
 937             &elements[i],
 938             sizeof (struct GNUNET_SCALARPRODUCT_Element));
 939     if (GNUNET_SYSERR ==
 940         GNUNET_CONTAINER_multihashmap_put (s->intersected_elements,
 941                                            &elem->key,
 942                                            elem,
 943                                            GNUNET_CONTAINER_MULTIHASHMAPOPTION_UNIQUE_ONLY))
 944     {
 945       GNUNET_break (0);
 946       GNUNET_free (elem);
 947       continue;
 948     }
 949     set_elem.data = &elem->key;
 950     set_elem.size = sizeof (elem->key);
 951     set_elem.element_type = 0;
 952     GNUNET_SET_add_element (s->intersection_set,
 953                             &set_elem,
 954                             NULL, NULL);
 955     s->used_element_count++;
 956   }
 957   GNUNET_SERVER_receive_done (client,
 958                               GNUNET_OK);
 959   if (s->total != s->client_received_element_count)
 960   {
 961     /* more to come */
 962     return;
 963   }
 964   client_request_complete_alice (s);
 965 }
 966
 967
 968 /**
 969  * Handler for Alice's client request message.
 970  * We are doing request-initiation to compute a scalar product with a peer.
 971  *
 972  * @param cls closure
 973  * @param client identification of the client
 974  * @param message the actual message
 975  */
 976 static void
 977 GSS_handle_alice_client_message (void *cls,
 978                                  struct GNUNET_SERVER_Client *client,
 979                                  const struct GNUNET_MessageHeader *message)
 980 {
 981   const struct AliceComputationMessage *msg;
 982   struct AliceServiceSession *s;
 983   uint32_t contained_count;
 984   uint32_t total_count;
 985   const struct GNUNET_SCALARPRODUCT_Element *elements;
 986   uint32_t i;
 987   uint16_t msize;
 988   struct GNUNET_SET_Element set_elem;
 989   struct GNUNET_SCALARPRODUCT_Element *elem;
 990
 991   s = GNUNET_SERVER_client_get_user_context (client,
 992                                              struct AliceServiceSession);
 993   if (NULL != s)
 994   {
 995     /* only one concurrent session per client connection allowed,
 996        simplifies logic a lot... */
 997     GNUNET_break (0);
 998     GNUNET_SERVER_receive_done (client, GNUNET_SYSERR);
 999     return;
1000   }
1001   msize = ntohs (message->size);
1002   if (msize < sizeof (struct AliceComputationMessage))
1003   {
1004     GNUNET_break (0);
1005     GNUNET_SERVER_receive_done (client, GNUNET_SYSERR);
1006     return;
1007   }
1008   msg = (const struct AliceComputationMessage *) message;
1009   total_count = ntohl (msg->element_count_total);
1010   contained_count = ntohl (msg->element_count_contained);
1011   if ( (0 == total_count) ||
1012        (0 == contained_count) ||
1013        (msize != (sizeof (struct AliceComputationMessage) +
1014                   contained_count * sizeof (struct GNUNET_SCALARPRODUCT_Element))) )
1015   {
1016     GNUNET_break_op (0);
1017     GNUNET_SERVER_receive_done (client, GNUNET_SYSERR);
1018     return;
1019   }
1020
1021   s = GNUNET_new (struct AliceServiceSession);
1022   s->peer = msg->peer;
1023   s->status = GNUNET_SCALARPRODUCT_STATUS_ACTIVE;
1024   s->client = client;
1025   s->client_mq = GNUNET_MQ_queue_for_server_client (client);
1026   s->total = total_count;
1027   s->client_received_element_count = contained_count;
1028   s->session_id = msg->session_key;
1029   elements = (const struct GNUNET_SCALARPRODUCT_Element *) &msg[1];
1030   s->intersected_elements = GNUNET_CONTAINER_multihashmap_create (s->total,
1031                                                                   GNUNET_YES);
1032   s->intersection_set = GNUNET_SET_create (cfg,
1033                                            GNUNET_SET_OPERATION_INTERSECTION);
1034   for (i = 0; i < contained_count; i++)
1035   {
1036     if (0 == GNUNET_ntohll (elements[i].value))
1037       continue;
1038     elem = GNUNET_new (struct GNUNET_SCALARPRODUCT_Element);
1039     memcpy (elem,
1040             &elements[i],
1041             sizeof (struct GNUNET_SCALARPRODUCT_Element));
1042     if (GNUNET_SYSERR ==
1043         GNUNET_CONTAINER_multihashmap_put (s->intersected_elements,
1044                                            &elem->key,
1045                                            elem,
1046                                            GNUNET_CONTAINER_MULTIHASHMAPOPTION_UNIQUE_ONLY))
1047     {
1048       /* element with same key encountered twice! */
1049       GNUNET_break (0);
1050       GNUNET_free (elem);
1051       continue;
1052     }
1053     set_elem.data = &elem->key;
1054     set_elem.size = sizeof (elem->key);
1055     set_elem.element_type = 0;
1056     GNUNET_SET_add_element (s->intersection_set,
1057                             &set_elem,
1058                             NULL, NULL);
1059     s->used_element_count++;
1060   }
1061   GNUNET_SERVER_client_set_user_context (client,
1062                                          s);
1063   GNUNET_SERVER_receive_done (client,
1064                               GNUNET_OK);
1065   if (s->total != s->client_received_element_count)
1066   {
1067     /* wait for multipart msg */
1068     return;
1069   }
1070   client_request_complete_alice (s);
1071 }
1072
1073
1074 /**
1075  * Task run during shutdown.
1076  *
1077  * @param cls unused
1078  * @param tc unused
1079  */
1080 static void
1081 shutdown_task (void *cls,
1082                const struct GNUNET_SCHEDULER_TaskContext *tc)
1083 {
1084   GNUNET_log (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG,
1085               "Shutting down, initiating cleanup.\n");
1086   // FIXME: we have to cut our connections to CADET first!
1087   if (NULL != my_cadet)
1088   {
1089     GNUNET_CADET_disconnect (my_cadet);
1090     my_cadet = NULL;
1091   }
1092   if (NULL != edc)
1093   {
1094     GNUNET_CRYPTO_ecc_dlog_release (edc);
1095     edc = NULL;
1096   }
1097 }
1098
1099
1100 /**
1101  * A client disconnected.
1102  *
1103  * Remove the associated session(s), release data structures
1104  * and cancel pending outgoing transmissions to the client.
1105  *
1106  * @param cls closure, NULL
1107  * @param client identification of the client
1108  */
1109 static void
1110 handle_client_disconnect (void *cls,
1111                           struct GNUNET_SERVER_Client *client)
1112 {
1113   struct AliceServiceSession *s;
1114
1115   if (NULL == client)
1116     return;
1117   GNUNET_log (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG,
1118               "Client %p disconnected from us.\n",
1119               client);
1120   s = GNUNET_SERVER_client_get_user_context (client,
1121                                              struct AliceServiceSession);
1122   if (NULL == s)
1123     return;
1124   s->client = NULL;
1125   GNUNET_SERVER_client_set_user_context (client,
1126                                          NULL);
1127   destroy_service_session (s);
1128 }
1129
1130
1131 /**
1132  * Initialization of the program and message handlers
1133  *
1134  * @param cls closure
1135  * @param server the initialized server
1136  * @param c configuration to use
1137  */
1138 static void
1139 run (void *cls,
1140      struct GNUNET_SERVER_Handle *server,
1141      const struct GNUNET_CONFIGURATION_Handle *c)
1142 {
1143   static const struct GNUNET_CADET_MessageHandler cadet_handlers[] = {
1144     { &handle_bobs_cryptodata_message,
1145       GNUNET_MESSAGE_TYPE_SCALARPRODUCT_ECC_BOB_CRYPTODATA,
1146       0},
1147     { NULL, 0, 0}
1148   };
1149   static const struct GNUNET_SERVER_MessageHandler server_handlers[] = {
1150     { &GSS_handle_alice_client_message, NULL,
1151       GNUNET_MESSAGE_TYPE_SCALARPRODUCT_CLIENT_TO_ALICE,
1152       0},
1153     { &GSS_handle_alice_client_message_multipart, NULL,
1154       GNUNET_MESSAGE_TYPE_SCALARPRODUCT_CLIENT_MUTLIPART_ALICE,
1155       0},
1156     { NULL, NULL, 0, 0}
1157   };
1158
1159   cfg = c;
1160   edc = GNUNET_CRYPTO_ecc_dlog_prepare (MAX_RESULT /* max value */,
1161                                         1024 /* RAM */);
1162   /* Select a random 'a' value for Alice */
1163   GNUNET_CRYPTO_ecc_rnd_mpi (edc,
1164                              &my_privkey,
1165                              &my_privkey_inv);
1166   GNUNET_SERVER_add_handlers (server,
1167                               server_handlers);
1168   GNUNET_SERVER_disconnect_notify (server,
1169                                    &handle_client_disconnect,
1170                                    NULL);
1171   my_cadet = GNUNET_CADET_connect (cfg, NULL,
1172                                    NULL /* no incoming supported */,
1173                                    &cb_channel_destruction,
1174                                    cadet_handlers,
1175                                    NULL);
1176   if (NULL == my_cadet)
1177   {
1178     GNUNET_log (GNUNET_ERROR_TYPE_ERROR,
1179                 _("Connect to CADET failed\n"));
1180     GNUNET_SCHEDULER_shutdown ();
1181     return;
1182   }
1183   GNUNET_SCHEDULER_add_delayed (GNUNET_TIME_UNIT_FOREVER_REL,
1184                                 &shutdown_task,
1185                                 NULL);
1186
1187 }
1188
1189
1190 /**
1191  * The main function for the scalarproduct service.
1192  *
1193  * @param argc number of arguments from the command line
1194  * @param argv command line arguments
1195  * @return 0 ok, 1 on error
1196  */
1197 int
1198 main (int argc,
1199       char *const *argv)
1200 {
1201   return (GNUNET_OK ==
1202           GNUNET_SERVICE_run (argc, argv,
1203                               "scalarproduct-alice",
1204                               GNUNET_SERVICE_OPTION_NONE,
1205                               &run, NULL)) ? 0 : 1;
1206 }
1207
1208 /* end of gnunet-service-scalarproduct-ecc_alice.c */