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
   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->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     msg->contained_element_count = htonl (todo_count);
 638     payload = (struct GNUNET_CRYPTO_EccPoint *) &msg[1];
 639     r_ia = gcry_mpi_new (0);
 640     r_ia_ai = gcry_mpi_new (0);
 641     for (i = off; i < off + todo_count; i++)
 642     {
 643       gcry_mpi_t r_i;
 644       gcry_mpi_point_t g_i;
 645       gcry_mpi_point_t h_i;
 646
 647       r_i = GNUNET_CRYPTO_ecc_random_mod_n (edc);
 648       g_i = GNUNET_CRYPTO_ecc_dexp_mpi (edc,
 649                                         r_i);
 650       /* r_ia = r_i * a */
 651       gcry_mpi_mul (r_ia,
 652                     r_i,
 653                     my_privkey);
 654       gcry_mpi_release (r_i);
 655       /* r_ia_ai = r_ia + a_i */
 656       gcry_mpi_add (r_ia_ai,
 657                     r_ia,
 658                     s->sorted_elements[i].value);
 659       h_i = GNUNET_CRYPTO_ecc_dexp_mpi (edc,
 660                                         r_ia_ai);
 661       GNUNET_CRYPTO_ecc_point_to_bin (edc,
 662                                       g_i,
 663                                       &payload[(i - off) * 2]);
 664       GNUNET_CRYPTO_ecc_point_to_bin (edc,
 665                                       h_i,
 666                                       &payload[(i - off) * 2 + 1]);
 667       gcry_mpi_point_release (g_i);
 668       gcry_mpi_point_release (h_i);
 669     }
 670     gcry_mpi_release (r_ia);
 671     gcry_mpi_release (r_ia_ai);
 672     off += todo_count;
 673     GNUNET_MQ_send (s->cadet_mq,
 674                     e);
 675   }
 676 }
 677
 678
 679 /**
 680  * Callback for set operation results. Called for each element
 681  * that should be removed from the result set, and then once
 682  * to indicate that the set intersection operation is done.
 683  *
 684  * @param cls closure with the `struct AliceServiceSession`
 685  * @param element a result element, only valid if status is #GNUNET_SET_STATUS_OK
 686  * @param current_size current set size
 687  * @param status what has happened with the set intersection?
 688  */
 689 static void
 690 cb_intersection_element_removed (void *cls,
 691                                  const struct GNUNET_SET_Element *element,
 692                                  uint64_t current_size,
 693                                  enum GNUNET_SET_Status status)
 694 {
 695   struct AliceServiceSession *s = cls;
 696   struct GNUNET_SCALARPRODUCT_Element *se;
 697
 698   switch (status)
 699   {
 700   case GNUNET_SET_STATUS_OK:
 701     /* this element has been removed from the set */
 702     se = GNUNET_CONTAINER_multihashmap_get (s->intersected_elements,
 703                                             element->data);
 704     GNUNET_assert (NULL != se);
 705     LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG,
 706          "Intersection removed element with key %s and value %lld\n",
 707          GNUNET_h2s (&se->key),
 708          (long long) GNUNET_ntohll (se->value));
 709     GNUNET_assert (GNUNET_YES ==
 710                    GNUNET_CONTAINER_multihashmap_remove (s->intersected_elements,
 711                                                          element->data,
 712                                                          se));
 713     GNUNET_free (se);
 714     return;
 715   case GNUNET_SET_STATUS_DONE:
 716     s->intersection_op = NULL;
 717     if (NULL != s->intersection_set)
 718     {
 719       GNUNET_SET_destroy (s->intersection_set);
 720       s->intersection_set = NULL;
 721     }
 722     send_alices_cryptodata_message (s);
 723     return;
 724   case GNUNET_SET_STATUS_HALF_DONE:
 725     /* unexpected for intersection */
 726     GNUNET_break (0);
 727     return;
 728   case GNUNET_SET_STATUS_FAILURE:
 729     /* unhandled status code */
 730     LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG,
 731          "Set intersection failed!\n");
 732     if (NULL != s->intersection_listen)
 733     {
 734       GNUNET_SET_listen_cancel (s->intersection_listen);
 735       s->intersection_listen = NULL;
 736     }
 737     s->intersection_op = NULL;
 738     if (NULL != s->intersection_set)
 739     {
 740       GNUNET_SET_destroy (s->intersection_set);
 741       s->intersection_set = NULL;
 742     }
 743     s->status = GNUNET_SCALARPRODUCT_STATUS_FAILURE;
 744     prepare_client_end_notification (s);
 745     return;
 746   default:
 747     GNUNET_break (0);
 748     return;
 749   }
 750 }
 751
 752
 753 /**
 754  * Called when another peer wants to do a set operation with the
 755  * local peer. If a listen error occurs, the @a request is NULL.
 756  *
 757  * @param cls closure with the `struct AliceServiceSession *`
 758  * @param other_peer the other peer
 759  * @param context_msg message with application specific information from
 760  *        the other peer
 761  * @param request request from the other peer (never NULL), use GNUNET_SET_accept()
 762  *        to accept it, otherwise the request will be refused
 763  *        Note that we can't just return value from the listen callback,
 764  *        as it is also necessary to specify the set we want to do the
 765  *        operation with, whith sometimes can be derived from the context
 766  *        message. It's necessary to specify the timeout.
 767  */
 768 static void
 769 cb_intersection_request_alice (void *cls,
 770                                const struct GNUNET_PeerIdentity *other_peer,
 771                                const struct GNUNET_MessageHeader *context_msg,
 772                                struct GNUNET_SET_Request *request)
 773 {
 774   struct AliceServiceSession *s = cls;
 775
 776   GNUNET_log (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG,
 777               "Received intersection request from %s!\n",
 778               GNUNET_i2s (other_peer));
 779   if (0 != memcmp (other_peer,
 780                    &s->peer,
 781                    sizeof (struct GNUNET_PeerIdentity)))
 782   {
 783     GNUNET_break_op (0);
 784     return;
 785   }
 786   s->intersection_op
 787     = GNUNET_SET_accept (request,
 788                          GNUNET_SET_RESULT_REMOVED,
 789                          (struct GNUNET_SET_Option[]) {{ 0 }},
 790                          &cb_intersection_element_removed,
 791                          s);
 792   if (NULL == s->intersection_op)
 793   {
 794     GNUNET_break (0);
 795     s->status = GNUNET_SCALARPRODUCT_STATUS_FAILURE;
 796     prepare_client_end_notification (s);
 797     return;
 798   }
 799   if (GNUNET_OK !=
 800       GNUNET_SET_commit (s->intersection_op,
 801                          s->intersection_set))
 802   {
 803     GNUNET_break (0);
 804     s->status = GNUNET_SCALARPRODUCT_STATUS_FAILURE;
 805     prepare_client_end_notification (s);
 806     return;
 807   }
 808 }
 809
 810
 811 /**
 812  * Our client has finished sending us its multipart message.
 813  *
 814  * @param session the service session context
 815  */
 816 static void
 817 client_request_complete_alice (struct AliceServiceSession *s)
 818 {
 819   struct GNUNET_MQ_MessageHandler cadet_handlers[] = {
 820     GNUNET_MQ_hd_fixed_size (bobs_cryptodata_message,
 821                              GNUNET_MESSAGE_TYPE_SCALARPRODUCT_ECC_BOB_CRYPTODATA,
 822                              struct EccBobCryptodataMessage,
 823                              s),
 824     GNUNET_MQ_handler_end ()
 825   };
 826   struct EccServiceRequestMessage *msg;
 827   struct GNUNET_MQ_Envelope *e;
 828   struct GNUNET_HashCode set_sid;
 829
 830   GNUNET_CRYPTO_hash (&s->session_id,
 831                       sizeof (struct GNUNET_HashCode),
 832                       &set_sid);
 833   GNUNET_log (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG,
 834               "Creating new channel for session with key %s.\n",
 835               GNUNET_h2s (&s->session_id));
 836   s->channel
 837     = GNUNET_CADET_channel_create (my_cadet,
 838                                    s,
 839                                    &s->peer,
 840                                    &s->session_id,
 841                                    GNUNET_CADET_OPTION_RELIABLE,
 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   msg->session_id = s->session_id;
 870   GNUNET_MQ_send (s->cadet_mq,
 871                   e);
 872 }
 873
 874
 875 /**
 876  * We're receiving additional set data. Check if
 877  * @a msg is well-formed.
 878  *
 879  * @param cls client identification of the client
 880  * @param msg the actual message
 881  * @return #GNUNET_OK if @a msg is well-formed
 882  */
 883 static int
 884 check_alice_client_message_multipart (void *cls,
 885                                       const struct ComputationBobCryptodataMultipartMessage *msg)
 886 {
 887   struct AliceServiceSession *s = cls;
 888   uint32_t contained_count;
 889   uint16_t msize;
 890
 891   msize = ntohs (msg->header.size);
 892   contained_count = ntohl (msg->element_count_contained);
 893   if ( (msize != (sizeof (struct ComputationBobCryptodataMultipartMessage) +
 894                   contained_count * sizeof (struct GNUNET_SCALARPRODUCT_Element))) ||
 895        (0 == contained_count) ||
 896        (s->total == s->client_received_element_count) ||
 897        (s->total < s->client_received_element_count + contained_count) )
 898   {
 899     GNUNET_break_op (0);
 900     return GNUNET_SYSERR;
 901   }
 902   return GNUNET_OK;
 903 }
 904
 905
 906 /**
 907  * We're receiving additional set data. Add it to our
 908  * set and if we are done, initiate the transaction.
 909  *
 910  * @param cls client identification of the client
 911  * @param msg the actual message
 912  */
 913 static void
 914 handle_alice_client_message_multipart (void *cls,
 915                                        const struct ComputationBobCryptodataMultipartMessage *msg)
 916 {
 917   struct AliceServiceSession *s = cls;
 918   uint32_t contained_count;
 919   const struct GNUNET_SCALARPRODUCT_Element *elements;
 920   struct GNUNET_SET_Element set_elem;
 921   struct GNUNET_SCALARPRODUCT_Element *elem;
 922
 923   contained_count = ntohl (msg->element_count_contained);
 924   s->client_received_element_count += contained_count;
 925   elements = (const struct GNUNET_SCALARPRODUCT_Element *) &msg[1];
 926   for (uint32_t i = 0; i < contained_count; i++)
 927   {
 928     elem = GNUNET_new (struct GNUNET_SCALARPRODUCT_Element);
 929     GNUNET_memcpy (elem,
 930                    &elements[i],
 931                    sizeof (struct GNUNET_SCALARPRODUCT_Element));
 932     if (GNUNET_SYSERR ==
 933         GNUNET_CONTAINER_multihashmap_put (s->intersected_elements,
 934                                            &elem->key,
 935                                            elem,
 936                                            GNUNET_CONTAINER_MULTIHASHMAPOPTION_UNIQUE_ONLY))
 937     {
 938       GNUNET_break (0);
 939       GNUNET_free (elem);
 940       continue;
 941     }
 942     set_elem.data = &elem->key;
 943     set_elem.size = sizeof (elem->key);
 944     set_elem.element_type = 0;
 945     GNUNET_SET_add_element (s->intersection_set,
 946                             &set_elem,
 947                             NULL, NULL);
 948     s->used_element_count++;
 949   }
 950   GNUNET_SERVICE_client_continue (s->client);
 951   if (s->total != s->client_received_element_count)
 952   {
 953     /* more to come */
 954     GNUNET_log (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG,
 955                 "Received client multipart data, waiting for more!\n");
 956     return;
 957   }
 958   GNUNET_log (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG,
 959               "Launching computation\n");
 960   client_request_complete_alice (s);
 961 }
 962
 963
 964 /**
 965  * Handler for Alice's client request message.
 966  * Check that @a msg is well-formed.
 967  *
 968  * @param cls identification of the client
 969  * @param msg the actual message
 970  * @return #GNUNET_OK if @a msg is well-formed
 971  */
 972 static int
 973 check_alice_client_message (void *cls,
 974                             const struct AliceComputationMessage *msg)
 975 {
 976   struct AliceServiceSession *s = cls;
 977   uint16_t msize;
 978   uint32_t total_count;
 979   uint32_t contained_count;
 980
 981   if (NULL != s->intersected_elements)
 982   {
 983     /* only one concurrent session per client connection allowed,
 984        simplifies logic a lot... */
 985     GNUNET_break (0);
 986     return GNUNET_SYSERR;
 987   }
 988   msize = ntohs (msg->header.size);
 989   total_count = ntohl (msg->element_count_total);
 990   contained_count = ntohl (msg->element_count_contained);
 991   if ( (0 == total_count) ||
 992        (0 == contained_count) ||
 993        (msize != (sizeof (struct AliceComputationMessage) +
 994                   contained_count * sizeof (struct GNUNET_SCALARPRODUCT_Element))) )
 995   {
 996     GNUNET_break_op (0);
 997     return GNUNET_SYSERR;
 998   }
 999   return GNUNET_OK;
1000 }
1001
1002
1003 /**
1004  * Handler for Alice's client request message.
1005  * We are doing request-initiation to compute a scalar product with a peer.
1006  *
1007  * @param cls identification of the client
1008  * @param msg the actual message
1009  */
1010 static void
1011 handle_alice_client_message (void *cls,
1012                              const struct AliceComputationMessage *msg)
1013 {
1014   struct AliceServiceSession *s = cls;
1015   uint32_t contained_count;
1016   uint32_t total_count;
1017   const struct GNUNET_SCALARPRODUCT_Element *elements;
1018   struct GNUNET_SET_Element set_elem;
1019   struct GNUNET_SCALARPRODUCT_Element *elem;
1020
1021   total_count = ntohl (msg->element_count_total);
1022   contained_count = ntohl (msg->element_count_contained);
1023   s->peer = msg->peer;
1024   s->status = GNUNET_SCALARPRODUCT_STATUS_ACTIVE;
1025   s->total = total_count;
1026   s->client_received_element_count = contained_count;
1027   s->session_id = msg->session_key;
1028   elements = (const struct GNUNET_SCALARPRODUCT_Element *) &msg[1];
1029   s->intersected_elements = GNUNET_CONTAINER_multihashmap_create (s->total,
1030                                                                   GNUNET_YES);
1031   s->intersection_set = GNUNET_SET_create (cfg,
1032                                            GNUNET_SET_OPERATION_INTERSECTION);
1033   for (uint32_t i = 0; i < contained_count; i++)
1034   {
1035     if (0 == GNUNET_ntohll (elements[i].value))
1036       continue;
1037     elem = GNUNET_new (struct GNUNET_SCALARPRODUCT_Element);
1038     GNUNET_memcpy (elem,
1039                    &elements[i],
1040                    sizeof (struct GNUNET_SCALARPRODUCT_Element));
1041     if (GNUNET_SYSERR ==
1042         GNUNET_CONTAINER_multihashmap_put (s->intersected_elements,
1043                                            &elem->key,
1044                                            elem,
1045                                            GNUNET_CONTAINER_MULTIHASHMAPOPTION_UNIQUE_ONLY))
1046     {
1047       /* element with same key encountered twice! */
1048       GNUNET_break (0);
1049       GNUNET_free (elem);
1050       continue;
1051     }
1052     set_elem.data = &elem->key;
1053     set_elem.size = sizeof (elem->key);
1054     set_elem.element_type = 0;
1055     GNUNET_SET_add_element (s->intersection_set,
1056                             &set_elem,
1057                             NULL, NULL);
1058     s->used_element_count++;
1059   }
1060   GNUNET_SERVICE_client_continue (s->client);
1061   if (s->total != s->client_received_element_count)
1062   {
1063     /* wait for multipart msg */
1064     GNUNET_log (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG,
1065                 "Received partial client request, waiting for more!\n");
1066     return;
1067   }
1068   GNUNET_log (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG,
1069               "Launching computation\n");
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 {
1083   GNUNET_log (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG,
1084               "Shutting down, initiating cleanup.\n");
1085   // FIXME: we have to cut our connections to CADET first!
1086   if (NULL != my_cadet)
1087   {
1088     GNUNET_CADET_disconnect (my_cadet);
1089     my_cadet = NULL;
1090   }
1091   if (NULL != edc)
1092   {
1093     GNUNET_CRYPTO_ecc_dlog_release (edc);
1094     edc = NULL;
1095   }
1096 }
1097
1098
1099 /**
1100  * A client connected.
1101  *
1102  * Setup the associated data structure.
1103  *
1104  * @param cls closure, NULL
1105  * @param client identification of the client
1106  * @param mq message queue to communicate with @a client
1107  * @return our `struct AliceServiceSession`
1108  */
1109 static void *
1110 client_connect_cb (void *cls,
1111                    struct GNUNET_SERVICE_Client *client,
1112                    struct GNUNET_MQ_Handle *mq)
1113 {
1114   struct AliceServiceSession *s;
1115
1116   s = GNUNET_new (struct AliceServiceSession);
1117   s->client = client;
1118   s->client_mq = mq;
1119   return s;
1120 }
1121
1122
1123 /**
1124  * A client disconnected.
1125  *
1126  * Remove the associated session(s), release data structures
1127  * and cancel pending outgoing transmissions to the client.
1128  *
1129  * @param cls closure, NULL
1130  * @param client identification of the client
1131  * @param app_cls our `struct AliceServiceSession`
1132  */
1133 static void
1134 client_disconnect_cb (void *cls,
1135                       struct GNUNET_SERVICE_Client *client,
1136                       void *app_cls)
1137 {
1138   struct AliceServiceSession *s = app_cls;
1139
1140   GNUNET_log (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG,
1141               "Client %p disconnected from us.\n",
1142               client);
1143   s->client = NULL;
1144   s->client_mq = NULL;
1145   destroy_service_session (s);
1146 }
1147
1148
1149 /**
1150  * Initialization of the program and message handlers
1151  *
1152  * @param cls closure
1153  * @param c configuration to use
1154  * @param service the initialized service
1155  */
1156 static void
1157 run (void *cls,
1158      const struct GNUNET_CONFIGURATION_Handle *c,
1159      struct GNUNET_SERVICE_Handle *service)
1160 {
1161   cfg = c;
1162   edc = GNUNET_CRYPTO_ecc_dlog_prepare (MAX_RESULT,
1163                                         MAX_RAM);
1164   /* Select a random 'a' value for Alice */
1165   GNUNET_CRYPTO_ecc_rnd_mpi (edc,
1166                              &my_privkey,
1167                              &my_privkey_inv);
1168   my_cadet = GNUNET_CADET_connect (cfg);
1169   if (NULL == my_cadet)
1170   {
1171     GNUNET_log (GNUNET_ERROR_TYPE_ERROR,
1172                 _("Connect to CADET failed\n"));
1173     GNUNET_SCHEDULER_shutdown ();
1174     return;
1175   }
1176   GNUNET_SCHEDULER_add_shutdown (&shutdown_task,
1177                                  NULL);
1178
1179 }
1180
1181
1182 /**
1183  * Define "main" method using service macro.
1184  */
1185 GNUNET_SERVICE_MAIN
1186 ("scalarproduct-alice",
1187  GNUNET_SERVICE_OPTION_NONE,
1188  &run,
1189  &client_connect_cb,
1190  &client_disconnect_cb,
1191  NULL,
1192  GNUNET_MQ_hd_var_size (alice_client_message,
1193                         GNUNET_MESSAGE_TYPE_SCALARPRODUCT_CLIENT_TO_ALICE,
1194                         struct AliceComputationMessage,
1195                         NULL),
1196  GNUNET_MQ_hd_var_size (alice_client_message_multipart,
1197                         GNUNET_MESSAGE_TYPE_SCALARPRODUCT_CLIENT_MULTIPART_ALICE,
1198                         struct ComputationBobCryptodataMultipartMessage,
1199                         NULL),
1200  GNUNET_MQ_handler_end ());
1201
1202
1203 /* end of gnunet-service-scalarproduct-ecc_alice.c */