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

   1 /*
   2      This file is part of GNUnet.
   3      Copyright (C) 2013-2015 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_SERVER_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_mq)
 242   {
 243     GNUNET_MQ_destroy (s->client_mq);
 244     s->client_mq = NULL;
 245   }
 246   if (NULL != s->cadet_mq)
 247   {
 248     GNUNET_MQ_destroy (s->cadet_mq);
 249     s->cadet_mq = NULL;
 250   }
 251   if (NULL != s->client)
 252   {
 253     GNUNET_SERVER_client_set_user_context (s->client,
 254                                            NULL);
 255     GNUNET_SERVER_client_disconnect (s->client);
 256     s->client = NULL;
 257   }
 258   if (NULL != s->channel)
 259   {
 260     GNUNET_CADET_channel_destroy (s->channel);
 261     s->channel = NULL;
 262   }
 263   if (NULL != s->intersected_elements)
 264   {
 265     GNUNET_CONTAINER_multihashmap_iterate (s->intersected_elements,
 266                                            &free_element_cb,
 267                                            s);
 268     GNUNET_CONTAINER_multihashmap_destroy (s->intersected_elements);
 269     s->intersected_elements = NULL;
 270   }
 271   if (NULL != s->intersection_listen)
 272   {
 273     GNUNET_SET_listen_cancel (s->intersection_listen);
 274     s->intersection_listen = NULL;
 275   }
 276   if (NULL != s->intersection_op)
 277   {
 278     GNUNET_SET_operation_cancel (s->intersection_op);
 279     s->intersection_op = NULL;
 280   }
 281   if (NULL != s->intersection_set)
 282   {
 283     GNUNET_SET_destroy (s->intersection_set);
 284     s->intersection_set = NULL;
 285   }
 286   if (NULL != s->sorted_elements)
 287   {
 288     for (i=0;i<s->used_element_count;i++)
 289       gcry_mpi_release (s->sorted_elements[i].value);
 290     GNUNET_free (s->sorted_elements);
 291     s->sorted_elements = NULL;
 292   }
 293   if (NULL != s->product)
 294   {
 295     gcry_mpi_release (s->product);
 296     s->product = NULL;
 297   }
 298   GNUNET_free (s);
 299 }
 300
 301
 302 /**
 303  * Notify the client that the session has failed.  A message gets sent
 304  * to Alice's client if we encountered any error.
 305  *
 306  * @param session the associated client session to fail or succeed
 307  */
 308 static void
 309 prepare_client_end_notification (struct AliceServiceSession *session)
 310 {
 311   struct ClientResponseMessage *msg;
 312   struct GNUNET_MQ_Envelope *e;
 313
 314   GNUNET_log (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG,
 315               "Sending session-end notification with status %d to client for session %s\n",
 316               session->status,
 317               GNUNET_h2s (&session->session_id));
 318   e = GNUNET_MQ_msg (msg,
 319                      GNUNET_MESSAGE_TYPE_SCALARPRODUCT_RESULT);
 320   msg->product_length = htonl (0);
 321   msg->status = htonl (session->status);
 322   GNUNET_MQ_send (session->client_mq,
 323                   e);
 324 }
 325
 326
 327 /**
 328  * Prepare the final (positive) response we will send to Alice's
 329  * client.
 330  *
 331  * @param s the session associated with our client.
 332  */
 333 static void
 334 transmit_client_response (struct AliceServiceSession *s)
 335 {
 336   struct ClientResponseMessage *msg;
 337   struct GNUNET_MQ_Envelope *e;
 338   unsigned char *product_exported = NULL;
 339   size_t product_length = 0;
 340   int32_t range;
 341   gcry_error_t rc;
 342   int sign;
 343   gcry_mpi_t value;
 344
 345   if (NULL == s->product)
 346   {
 347     GNUNET_break (0);
 348     prepare_client_end_notification (s);
 349     return;
 350   }
 351   value = gcry_mpi_new (0);
 352   sign = gcry_mpi_cmp_ui (s->product, 0);
 353   if (0 > sign)
 354   {
 355     range = -1;
 356     gcry_mpi_sub (value,
 357                   value,
 358                   s->product);
 359   }
 360   else if (0 < sign)
 361   {
 362     range = 1;
 363     gcry_mpi_add (value, value, s->product);
 364   }
 365   else
 366   {
 367     /* result is exactly zero */
 368     range = 0;
 369   }
 370   gcry_mpi_release (s->product);
 371   s->product = NULL;
 372
 373   if ( (0 != range) &&
 374        (0 != (rc = gcry_mpi_aprint (GCRYMPI_FMT_STD,
 375                                     &product_exported,
 376                                     &product_length,
 377                                     value))))
 378   {
 379     LOG_GCRY (GNUNET_ERROR_TYPE_ERROR,
 380               "gcry_mpi_scan",
 381               rc);
 382     prepare_client_end_notification (s);
 383     return;
 384   }
 385   gcry_mpi_release (value);
 386   e = GNUNET_MQ_msg_extra (msg,
 387                            product_length,
 388                            GNUNET_MESSAGE_TYPE_SCALARPRODUCT_RESULT);
 389   msg->status = htonl (GNUNET_SCALARPRODUCT_STATUS_SUCCESS);
 390   msg->range = htonl (range);
 391   msg->product_length = htonl (product_length);
 392   if (NULL != product_exported)
 393   {
 394     memcpy (&msg[1],
 395             product_exported,
 396             product_length);
 397     GNUNET_free (product_exported);
 398   }
 399   GNUNET_MQ_send (s->client_mq,
 400                   e);
 401   GNUNET_log (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG,
 402               "Sent result to client, session %s has ended!\n",
 403               GNUNET_h2s (&s->session_id));
 404 }
 405
 406
 407
 408 /**
 409  * Function called whenever a channel is destroyed.  Should clean up
 410  * any associated state.
 411  *
 412  * It must NOT call #GNUNET_CADET_channel_destroy() on the channel.
 413  *
 414  * @param cls closure (set from #GNUNET_CADET_connect())
 415  * @param channel connection to the other end (henceforth invalid)
 416  * @param channel_ctx place where local state associated
 417  *                   with the channel is stored
 418  */
 419 static void
 420 cb_channel_destruction (void *cls,
 421                         const struct GNUNET_CADET_Channel *channel,
 422                         void *channel_ctx)
 423 {
 424   struct AliceServiceSession *s = channel_ctx;
 425
 426   GNUNET_log (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG,
 427               "Peer disconnected, terminating session %s with peer %s\n",
 428               GNUNET_h2s (&s->session_id),
 429               GNUNET_i2s (&s->peer));
 430   if (NULL != s->cadet_mq)
 431   {
 432     GNUNET_MQ_destroy (s->cadet_mq);
 433     s->cadet_mq = NULL;
 434   }
 435   s->channel = NULL;
 436   if (GNUNET_SCALARPRODUCT_STATUS_ACTIVE == s->status)
 437   {
 438     /* We didn't get an answer yet, fail with error */
 439     s->status = GNUNET_SCALARPRODUCT_STATUS_FAILURE;
 440     prepare_client_end_notification (s);
 441   }
 442 }
 443
 444
 445 /**
 446  * Compute our scalar product, done by Alice
 447  *
 448  * @param session the session associated with this computation
 449  * @param prod_g_i_b_i value from Bob
 450  * @param prod_h_i_b_i value from Bob
 451  * @return product as MPI, never NULL
 452  */
 453 static gcry_mpi_t
 454 compute_scalar_product (struct AliceServiceSession *session,
 455                         gcry_mpi_point_t prod_g_i_b_i,
 456                         gcry_mpi_point_t prod_h_i_b_i)
 457 {
 458   gcry_mpi_point_t g_i_b_i_a_inv;
 459   gcry_mpi_point_t g_ai_bi;
 460   int ai_bi;
 461   gcry_mpi_t ret;
 462
 463   g_i_b_i_a_inv = GNUNET_CRYPTO_ecc_pmul_mpi (edc,
 464                                               prod_g_i_b_i,
 465                                               my_privkey_inv);
 466   g_ai_bi = GNUNET_CRYPTO_ecc_add (edc,
 467                                    g_i_b_i_a_inv,
 468                                    prod_h_i_b_i);
 469   gcry_mpi_point_release (g_i_b_i_a_inv);
 470   ai_bi = GNUNET_CRYPTO_ecc_dlog (edc,
 471                                   g_ai_bi);
 472   gcry_mpi_point_release (g_ai_bi);
 473   if (MAX_RESULT == ai_bi)
 474   {
 475     /* result too big */
 476     GNUNET_log (GNUNET_ERROR_TYPE_ERROR,
 477                 "Scalar product result out of range\n");
 478     return NULL;
 479   }
 480   ret = gcry_mpi_new (0);
 481   if (ai_bi > 0)
 482   {
 483     gcry_mpi_set_ui (ret, ai_bi);
 484   }
 485   else
 486   {
 487     gcry_mpi_set_ui (ret, - ai_bi);
 488     gcry_mpi_neg (ret, ret);
 489   }
 490   return ret;
 491 }
 492
 493
 494 /**
 495  * Handle a response we got from another service we wanted to
 496  * calculate a scalarproduct with.
 497  *
 498  * @param cls closure (set from #GNUNET_CADET_connect)
 499  * @param channel connection to the other end
 500  * @param channel_ctx place to store local state associated with the channel
 501  * @param message the actual message
 502  * @return #GNUNET_OK to keep the connection open,
 503  *         #GNUNET_SYSERR to close it (we are done)
 504  */
 505 static int
 506 handle_bobs_cryptodata_message (void *cls,
 507                                 struct GNUNET_CADET_Channel *channel,
 508                                 void **channel_ctx,
 509                                 const struct GNUNET_MessageHeader *message)
 510 {
 511   struct AliceServiceSession *s = *channel_ctx;
 512   const struct EccBobCryptodataMessage *msg;
 513   uint32_t contained;
 514   uint16_t msg_size;
 515   gcry_mpi_point_t prod_g_i_b_i;
 516   gcry_mpi_point_t prod_h_i_b_i;
 517
 518   if (NULL == s)
 519   {
 520     GNUNET_break_op (0);
 521     return GNUNET_SYSERR;
 522   }
 523   msg_size = ntohs (message->size);
 524   if (sizeof (struct EccBobCryptodataMessage) > msg_size)
 525   {
 526     GNUNET_break_op (0);
 527     return GNUNET_SYSERR;
 528   }
 529   msg = (const struct EccBobCryptodataMessage *) message;
 530   contained = ntohl (msg->contained_element_count);
 531   if (2 != contained)
 532   {
 533     GNUNET_break_op (0);
 534     return GNUNET_SYSERR;
 535   }
 536   if (NULL == s->sorted_elements)
 537   {
 538     /* we're not ready yet, how can Bob be? */
 539     GNUNET_break_op (0);
 540     return GNUNET_SYSERR;
 541   }
 542   if (s->total != s->client_received_element_count)
 543   {
 544     /* we're not ready yet, how can Bob be? */
 545     GNUNET_break_op (0);
 546     return GNUNET_SYSERR;
 547   }
 548   GNUNET_log (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG,
 549               "Received %u crypto values from Bob\n",
 550               (unsigned int) contained);
 551   GNUNET_CADET_receive_done (s->channel);
 552   prod_g_i_b_i = GNUNET_CRYPTO_ecc_bin_to_point (edc,
 553                                                  &msg->prod_g_i_b_i);
 554   prod_h_i_b_i = GNUNET_CRYPTO_ecc_bin_to_point (edc,
 555                                                  &msg->prod_h_i_b_i);
 556   s->product = compute_scalar_product (s,
 557                                        prod_g_i_b_i,
 558                                        prod_h_i_b_i);
 559   gcry_mpi_point_release (prod_g_i_b_i);
 560   gcry_mpi_point_release (prod_h_i_b_i);
 561   transmit_client_response (s);
 562   return GNUNET_OK;
 563 }
 564
 565
 566 /**
 567  * Iterator to copy over messages from the hash map
 568  * into an array for sorting.
 569  *
 570  * @param cls the `struct AliceServiceSession *`
 571  * @param key the key (unused)
 572  * @param value the `struct GNUNET_SCALARPRODUCT_Element *`
 573  */
 574 static int
 575 copy_element_cb (void *cls,
 576                  const struct GNUNET_HashCode *key,
 577                  void *value)
 578 {
 579   struct AliceServiceSession *s = cls;
 580   struct GNUNET_SCALARPRODUCT_Element *e = value;
 581   gcry_mpi_t mval;
 582   int64_t val;
 583
 584   mval = gcry_mpi_new (0);
 585   val = (int64_t) GNUNET_ntohll (e->value);
 586   if (0 > val)
 587     gcry_mpi_sub_ui (mval, mval, -val);
 588   else
 589     gcry_mpi_add_ui (mval, mval, val);
 590   s->sorted_elements [s->used_element_count].value = mval;
 591   s->sorted_elements [s->used_element_count].key = &e->key;
 592   s->used_element_count++;
 593   return GNUNET_OK;
 594 }
 595
 596
 597 /**
 598  * Compare two `struct MpiValue`s by key for sorting.
 599  *
 600  * @param a pointer to first `struct MpiValue *`
 601  * @param b pointer to first `struct MpiValue *`
 602  * @return -1 for a < b, 0 for a=b, 1 for a > b.
 603  */
 604 static int
 605 element_cmp (const void *a,
 606              const void *b)
 607 {
 608   const struct MpiElement *ma = a;
 609   const struct MpiElement *mb = b;
 610
 611   return GNUNET_CRYPTO_hash_cmp (ma->key,
 612                                  mb->key);
 613 }
 614
 615
 616 /**
 617  * Maximum number of elements we can put into a single cryptodata
 618  * message
 619  */
 620 #define ELEMENT_CAPACITY ((GNUNET_CONSTANTS_MAX_CADET_MESSAGE_SIZE - 1 - sizeof (struct EccAliceCryptodataMessage)) / sizeof (struct GNUNET_CRYPTO_EccPoint))
 621
 622
 623 /**
 624  * Send the cryptographic data from Alice to Bob.
 625  * Does nothing if we already transferred all elements.
 626  *
 627  * @param s the associated service session
 628  */
 629 static void
 630 send_alices_cryptodata_message (struct AliceServiceSession *s)
 631 {
 632   struct EccAliceCryptodataMessage *msg;
 633   struct GNUNET_MQ_Envelope *e;
 634   struct GNUNET_CRYPTO_EccPoint *payload;
 635   gcry_mpi_t r_ia;
 636   gcry_mpi_t r_ia_ai;
 637   unsigned int i;
 638   unsigned int off;
 639   unsigned int todo_count;
 640
 641   s->sorted_elements
 642     = GNUNET_malloc (GNUNET_CONTAINER_multihashmap_size (s->intersected_elements) *
 643                      sizeof (struct MpiElement));
 644   s->used_element_count = 0;
 645   GNUNET_CONTAINER_multihashmap_iterate (s->intersected_elements,
 646                                          &copy_element_cb,
 647                                          s);
 648   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG,
 649        "Finished intersection, %d items remain\n",
 650        s->used_element_count);
 651   qsort (s->sorted_elements,
 652          s->used_element_count,
 653          sizeof (struct MpiElement),
 654          &element_cmp);
 655   off = 0;
 656   while (off < s->used_element_count)
 657   {
 658     todo_count = s->used_element_count - off;
 659     if (todo_count > ELEMENT_CAPACITY)
 660       todo_count = ELEMENT_CAPACITY;
 661     GNUNET_log (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG,
 662                 "Sending %u/%u crypto values to Bob\n",
 663                 (unsigned int) todo_count,
 664                 (unsigned int) s->used_element_count);
 665
 666     e = GNUNET_MQ_msg_extra (msg,
 667                              todo_count * 2 * sizeof (struct GNUNET_CRYPTO_EccPoint),
 668                              GNUNET_MESSAGE_TYPE_SCALARPRODUCT_ECC_ALICE_CRYPTODATA);
 669     msg->contained_element_count = htonl (todo_count);
 670     payload = (struct GNUNET_CRYPTO_EccPoint *) &msg[1];
 671     r_ia = gcry_mpi_new (0);
 672     r_ia_ai = gcry_mpi_new (0);
 673     for (i = off; i < off + todo_count; i++)
 674     {
 675       gcry_mpi_t r_i;
 676       gcry_mpi_point_t g_i;
 677       gcry_mpi_point_t h_i;
 678
 679       r_i = GNUNET_CRYPTO_ecc_random_mod_n (edc);
 680       g_i = GNUNET_CRYPTO_ecc_dexp_mpi (edc,
 681                                         r_i);
 682       /* r_ia = r_i * a */
 683       gcry_mpi_mul (r_ia,
 684                     r_i,
 685                     my_privkey);
 686       gcry_mpi_release (r_i);
 687       /* r_ia_ai = r_ia + a_i */
 688       gcry_mpi_add (r_ia_ai,
 689                     r_ia,
 690                     s->sorted_elements[i].value);
 691       h_i = GNUNET_CRYPTO_ecc_dexp_mpi (edc,
 692                                         r_ia_ai);
 693       GNUNET_CRYPTO_ecc_point_to_bin (edc,
 694                                       g_i,
 695                                       &payload[(i - off) * 2]);
 696       GNUNET_CRYPTO_ecc_point_to_bin (edc,
 697                                       h_i,
 698                                       &payload[(i - off) * 2 + 1]);
 699       gcry_mpi_point_release (g_i);
 700       gcry_mpi_point_release (h_i);
 701     }
 702     gcry_mpi_release (r_ia);
 703     gcry_mpi_release (r_ia_ai);
 704     off += todo_count;
 705     GNUNET_MQ_send (s->cadet_mq,
 706                     e);
 707   }
 708 }
 709
 710
 711 /**
 712  * Callback for set operation results. Called for each element
 713  * that should be removed from the result set, and then once
 714  * to indicate that the set intersection operation is done.
 715  *
 716  * @param cls closure with the `struct AliceServiceSession`
 717  * @param element a result element, only valid if status is #GNUNET_SET_STATUS_OK
 718  * @param status what has happened with the set intersection?
 719  */
 720 static void
 721 cb_intersection_element_removed (void *cls,
 722                                  const struct GNUNET_SET_Element *element,
 723                                  enum GNUNET_SET_Status status)
 724 {
 725   struct AliceServiceSession *s = cls;
 726   struct GNUNET_SCALARPRODUCT_Element *se;
 727
 728   switch (status)
 729   {
 730   case GNUNET_SET_STATUS_OK:
 731     /* this element has been removed from the set */
 732     se = GNUNET_CONTAINER_multihashmap_get (s->intersected_elements,
 733                                             element->data);
 734     GNUNET_assert (NULL != se);
 735     LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG,
 736          "Intersection removed element with key %s and value %lld\n",
 737          GNUNET_h2s (&se->key),
 738          (long long) GNUNET_ntohll (se->value));
 739     GNUNET_assert (GNUNET_YES ==
 740                    GNUNET_CONTAINER_multihashmap_remove (s->intersected_elements,
 741                                                          element->data,
 742                                                          se));
 743     GNUNET_free (se);
 744     return;
 745   case GNUNET_SET_STATUS_DONE:
 746     s->intersection_op = NULL;
 747     if (NULL != s->intersection_set)
 748     {
 749       GNUNET_SET_destroy (s->intersection_set);
 750       s->intersection_set = NULL;
 751     }
 752     send_alices_cryptodata_message (s);
 753     return;
 754   case GNUNET_SET_STATUS_HALF_DONE:
 755     /* unexpected for intersection */
 756     GNUNET_break (0);
 757     return;
 758   case GNUNET_SET_STATUS_FAILURE:
 759     /* unhandled status code */
 760     LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG,
 761          "Set intersection failed!\n");
 762     if (NULL != s->intersection_listen)
 763     {
 764       GNUNET_SET_listen_cancel (s->intersection_listen);
 765       s->intersection_listen = NULL;
 766     }
 767     s->intersection_op = NULL;
 768     if (NULL != s->intersection_set)
 769     {
 770       GNUNET_SET_destroy (s->intersection_set);
 771       s->intersection_set = NULL;
 772     }
 773     s->status = GNUNET_SCALARPRODUCT_STATUS_FAILURE;
 774     prepare_client_end_notification (s);
 775     return;
 776   default:
 777     GNUNET_break (0);
 778     return;
 779   }
 780 }
 781
 782
 783 /**
 784  * Called when another peer wants to do a set operation with the
 785  * local peer. If a listen error occurs, the @a request is NULL.
 786  *
 787  * @param cls closure with the `struct AliceServiceSession *`
 788  * @param other_peer the other peer
 789  * @param context_msg message with application specific information from
 790  *        the other peer
 791  * @param request request from the other peer (never NULL), use GNUNET_SET_accept()
 792  *        to accept it, otherwise the request will be refused
 793  *        Note that we can't just return value from the listen callback,
 794  *        as it is also necessary to specify the set we want to do the
 795  *        operation with, whith sometimes can be derived from the context
 796  *        message. It's necessary to specify the timeout.
 797  */
 798 static void
 799 cb_intersection_request_alice (void *cls,
 800                                const struct GNUNET_PeerIdentity *other_peer,
 801                                const struct GNUNET_MessageHeader *context_msg,
 802                                struct GNUNET_SET_Request *request)
 803 {
 804   struct AliceServiceSession *s = cls;
 805
 806   if (0 != memcmp (other_peer,
 807                    &s->peer,
 808                    sizeof (struct GNUNET_PeerIdentity)))
 809   {
 810     GNUNET_break_op (0);
 811     return;
 812   }
 813   s->intersection_op
 814     = GNUNET_SET_accept (request,
 815                          GNUNET_SET_RESULT_REMOVED,
 816                          &cb_intersection_element_removed,
 817                          s);
 818   if (NULL == s->intersection_op)
 819   {
 820     GNUNET_break (0);
 821     s->status = GNUNET_SCALARPRODUCT_STATUS_FAILURE;
 822     prepare_client_end_notification (s);
 823     return;
 824   }
 825   if (GNUNET_OK !=
 826       GNUNET_SET_commit (s->intersection_op,
 827                          s->intersection_set))
 828   {
 829     GNUNET_break (0);
 830     s->status = GNUNET_SCALARPRODUCT_STATUS_FAILURE;
 831     prepare_client_end_notification (s);
 832     return;
 833   }
 834   GNUNET_SET_destroy (s->intersection_set);
 835   s->intersection_set = NULL;
 836   GNUNET_SET_listen_cancel (s->intersection_listen);
 837   s->intersection_listen = NULL;
 838 }
 839
 840
 841 /**
 842  * Our client has finished sending us its multipart message.
 843  *
 844  * @param session the service session context
 845  */
 846 static void
 847 client_request_complete_alice (struct AliceServiceSession *s)
 848 {
 849   struct EccServiceRequestMessage *msg;
 850   struct GNUNET_MQ_Envelope *e;
 851
 852   GNUNET_log (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG,
 853               "Creating new channel for session with key %s.\n",
 854               GNUNET_h2s (&s->session_id));
 855   s->channel
 856     = GNUNET_CADET_channel_create (my_cadet,
 857                                    s,
 858                                    &s->peer,
 859                                    GNUNET_APPLICATION_TYPE_SCALARPRODUCT_ECC,
 860                                    GNUNET_CADET_OPTION_RELIABLE);
 861   if (NULL == s->channel)
 862   {
 863     s->status = GNUNET_SCALARPRODUCT_STATUS_FAILURE;
 864     prepare_client_end_notification (s);
 865     return;
 866   }
 867   s->cadet_mq = GNUNET_CADET_mq_create (s->channel);
 868   s->intersection_listen
 869     = GNUNET_SET_listen (cfg,
 870                          GNUNET_SET_OPERATION_INTERSECTION,
 871                          &s->session_id,
 872                          &cb_intersection_request_alice,
 873                          s);
 874   if (NULL == s->intersection_listen)
 875   {
 876     s->status = GNUNET_SCALARPRODUCT_STATUS_FAILURE;
 877     GNUNET_CADET_channel_destroy (s->channel);
 878     s->channel = NULL;
 879     prepare_client_end_notification (s);
 880     return;
 881   }
 882
 883   e = GNUNET_MQ_msg (msg,
 884                      GNUNET_MESSAGE_TYPE_SCALARPRODUCT_ECC_SESSION_INITIALIZATION);
 885   msg->session_id = s->session_id;
 886   GNUNET_MQ_send (s->cadet_mq,
 887                   e);
 888 }
 889
 890
 891 /**
 892  * We're receiving additional set data. Add it to our
 893  * set and if we are done, initiate the transaction.
 894  *
 895  * @param cls closure
 896  * @param client identification of the client
 897  * @param message the actual message
 898  */
 899 static void
 900 GSS_handle_alice_client_message_multipart (void *cls,
 901                                            struct GNUNET_SERVER_Client *client,
 902                                            const struct GNUNET_MessageHeader *message)
 903 {
 904   const struct ComputationBobCryptodataMultipartMessage * msg;
 905   struct AliceServiceSession *s;
 906   uint32_t contained_count;
 907   const struct GNUNET_SCALARPRODUCT_Element *elements;
 908   uint32_t i;
 909   uint16_t msize;
 910   struct GNUNET_SET_Element set_elem;
 911   struct GNUNET_SCALARPRODUCT_Element *elem;
 912
 913   s = GNUNET_SERVER_client_get_user_context (client,
 914                                              struct AliceServiceSession);
 915   if (NULL == s)
 916   {
 917     /* session needs to already exist */
 918     GNUNET_break (0);
 919     GNUNET_SERVER_receive_done (client,
 920                                 GNUNET_SYSERR);
 921     return;
 922   }
 923   msize = ntohs (message->size);
 924   if (msize < sizeof (struct ComputationBobCryptodataMultipartMessage))
 925   {
 926     GNUNET_break (0);
 927     GNUNET_SERVER_receive_done (client,
 928                                 GNUNET_SYSERR);
 929     return;
 930   }
 931   msg = (const struct ComputationBobCryptodataMultipartMessage *) message;
 932   contained_count = ntohl (msg->element_count_contained);
 933
 934   if ( (msize != (sizeof (struct ComputationBobCryptodataMultipartMessage) +
 935                   contained_count * sizeof (struct GNUNET_SCALARPRODUCT_Element))) ||
 936        (0 == contained_count) ||
 937        (s->total == s->client_received_element_count) ||
 938        (s->total < s->client_received_element_count + contained_count) )
 939   {
 940     GNUNET_break_op (0);
 941     GNUNET_SERVER_receive_done (client,
 942                                 GNUNET_SYSERR);
 943     return;
 944   }
 945   s->client_received_element_count += contained_count;
 946   elements = (const struct GNUNET_SCALARPRODUCT_Element *) &msg[1];
 947   for (i = 0; i < contained_count; i++)
 948   {
 949     elem = GNUNET_new (struct GNUNET_SCALARPRODUCT_Element);
 950     memcpy (elem,
 951             &elements[i],
 952             sizeof (struct GNUNET_SCALARPRODUCT_Element));
 953     if (GNUNET_SYSERR ==
 954         GNUNET_CONTAINER_multihashmap_put (s->intersected_elements,
 955                                            &elem->key,
 956                                            elem,
 957                                            GNUNET_CONTAINER_MULTIHASHMAPOPTION_UNIQUE_ONLY))
 958     {
 959       GNUNET_break (0);
 960       GNUNET_free (elem);
 961       continue;
 962     }
 963     set_elem.data = &elem->key;
 964     set_elem.size = sizeof (elem->key);
 965     set_elem.element_type = 0;
 966     GNUNET_SET_add_element (s->intersection_set,
 967                             &set_elem,
 968                             NULL, NULL);
 969     s->used_element_count++;
 970   }
 971   GNUNET_SERVER_receive_done (client,
 972                               GNUNET_OK);
 973   if (s->total != s->client_received_element_count)
 974   {
 975     /* more to come */
 976     return;
 977   }
 978   client_request_complete_alice (s);
 979 }
 980
 981
 982 /**
 983  * Handler for Alice's client request message.
 984  * We are doing request-initiation to compute a scalar product with a peer.
 985  *
 986  * @param cls closure
 987  * @param client identification of the client
 988  * @param message the actual message
 989  */
 990 static void
 991 GSS_handle_alice_client_message (void *cls,
 992                                  struct GNUNET_SERVER_Client *client,
 993                                  const struct GNUNET_MessageHeader *message)
 994 {
 995   const struct AliceComputationMessage *msg;
 996   struct AliceServiceSession *s;
 997   uint32_t contained_count;
 998   uint32_t total_count;
 999   const struct GNUNET_SCALARPRODUCT_Element *elements;
1000   uint32_t i;
1001   uint16_t msize;
1002   struct GNUNET_SET_Element set_elem;
1003   struct GNUNET_SCALARPRODUCT_Element *elem;
1004
1005   s = GNUNET_SERVER_client_get_user_context (client,
1006                                              struct AliceServiceSession);
1007   if (NULL != s)
1008   {
1009     /* only one concurrent session per client connection allowed,
1010        simplifies logic a lot... */
1011     GNUNET_break (0);
1012     GNUNET_SERVER_receive_done (client, GNUNET_SYSERR);
1013     return;
1014   }
1015   msize = ntohs (message->size);
1016   if (msize < sizeof (struct AliceComputationMessage))
1017   {
1018     GNUNET_break (0);
1019     GNUNET_SERVER_receive_done (client, GNUNET_SYSERR);
1020     return;
1021   }
1022   msg = (const struct AliceComputationMessage *) message;
1023   total_count = ntohl (msg->element_count_total);
1024   contained_count = ntohl (msg->element_count_contained);
1025   if ( (0 == total_count) ||
1026        (0 == contained_count) ||
1027        (msize != (sizeof (struct AliceComputationMessage) +
1028                   contained_count * sizeof (struct GNUNET_SCALARPRODUCT_Element))) )
1029   {
1030     GNUNET_break_op (0);
1031     GNUNET_SERVER_receive_done (client, GNUNET_SYSERR);
1032     return;
1033   }
1034
1035   s = GNUNET_new (struct AliceServiceSession);
1036   s->peer = msg->peer;
1037   s->status = GNUNET_SCALARPRODUCT_STATUS_ACTIVE;
1038   s->client = client;
1039   s->client_mq = GNUNET_MQ_queue_for_server_client (client);
1040   s->total = total_count;
1041   s->client_received_element_count = contained_count;
1042   s->session_id = msg->session_key;
1043   elements = (const struct GNUNET_SCALARPRODUCT_Element *) &msg[1];
1044   s->intersected_elements = GNUNET_CONTAINER_multihashmap_create (s->total,
1045                                                                   GNUNET_YES);
1046   s->intersection_set = GNUNET_SET_create (cfg,
1047                                            GNUNET_SET_OPERATION_INTERSECTION);
1048   for (i = 0; i < contained_count; i++)
1049   {
1050     if (0 == GNUNET_ntohll (elements[i].value))
1051       continue;
1052     elem = GNUNET_new (struct GNUNET_SCALARPRODUCT_Element);
1053     memcpy (elem,
1054             &elements[i],
1055             sizeof (struct GNUNET_SCALARPRODUCT_Element));
1056     if (GNUNET_SYSERR ==
1057         GNUNET_CONTAINER_multihashmap_put (s->intersected_elements,
1058                                            &elem->key,
1059                                            elem,
1060                                            GNUNET_CONTAINER_MULTIHASHMAPOPTION_UNIQUE_ONLY))
1061     {
1062       /* element with same key encountered twice! */
1063       GNUNET_break (0);
1064       GNUNET_free (elem);
1065       continue;
1066     }
1067     set_elem.data = &elem->key;
1068     set_elem.size = sizeof (elem->key);
1069     set_elem.element_type = 0;
1070     GNUNET_SET_add_element (s->intersection_set,
1071                             &set_elem,
1072                             NULL, NULL);
1073     s->used_element_count++;
1074   }
1075   GNUNET_SERVER_client_set_user_context (client,
1076                                          s);
1077   GNUNET_SERVER_receive_done (client,
1078                               GNUNET_OK);
1079   if (s->total != s->client_received_element_count)
1080   {
1081     /* wait for multipart msg */
1082     return;
1083   }
1084   client_request_complete_alice (s);
1085 }
1086
1087
1088 /**
1089  * Task run during shutdown.
1090  *
1091  * @param cls unused
1092  * @param tc unused
1093  */
1094 static void
1095 shutdown_task (void *cls)
1096 {
1097   GNUNET_log (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG,
1098               "Shutting down, initiating cleanup.\n");
1099   // FIXME: we have to cut our connections to CADET first!
1100   if (NULL != my_cadet)
1101   {
1102     GNUNET_CADET_disconnect (my_cadet);
1103     my_cadet = NULL;
1104   }
1105   if (NULL != edc)
1106   {
1107     GNUNET_CRYPTO_ecc_dlog_release (edc);
1108     edc = NULL;
1109   }
1110 }
1111
1112
1113 /**
1114  * A client disconnected.
1115  *
1116  * Remove the associated session(s), release data structures
1117  * and cancel pending outgoing transmissions to the client.
1118  *
1119  * @param cls closure, NULL
1120  * @param client identification of the client
1121  */
1122 static void
1123 handle_client_disconnect (void *cls,
1124                           struct GNUNET_SERVER_Client *client)
1125 {
1126   struct AliceServiceSession *s;
1127
1128   if (NULL == client)
1129     return;
1130   GNUNET_log (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG,
1131               "Client %p disconnected from us.\n",
1132               client);
1133   s = GNUNET_SERVER_client_get_user_context (client,
1134                                              struct AliceServiceSession);
1135   if (NULL == s)
1136     return;
1137   s->client = NULL;
1138   GNUNET_SERVER_client_set_user_context (client,
1139                                          NULL);
1140   destroy_service_session (s);
1141 }
1142
1143
1144 /**
1145  * Initialization of the program and message handlers
1146  *
1147  * @param cls closure
1148  * @param server the initialized server
1149  * @param c configuration to use
1150  */
1151 static void
1152 run (void *cls,
1153      struct GNUNET_SERVER_Handle *server,
1154      const struct GNUNET_CONFIGURATION_Handle *c)
1155 {
1156   static const struct GNUNET_CADET_MessageHandler cadet_handlers[] = {
1157     { &handle_bobs_cryptodata_message,
1158       GNUNET_MESSAGE_TYPE_SCALARPRODUCT_ECC_BOB_CRYPTODATA,
1159       0},
1160     { NULL, 0, 0}
1161   };
1162   static const struct GNUNET_SERVER_MessageHandler server_handlers[] = {
1163     { &GSS_handle_alice_client_message, NULL,
1164       GNUNET_MESSAGE_TYPE_SCALARPRODUCT_CLIENT_TO_ALICE,
1165       0},
1166     { &GSS_handle_alice_client_message_multipart, NULL,
1167       GNUNET_MESSAGE_TYPE_SCALARPRODUCT_CLIENT_MUTLIPART_ALICE,
1168       0},
1169     { NULL, NULL, 0, 0}
1170   };
1171
1172   cfg = c;
1173   edc = GNUNET_CRYPTO_ecc_dlog_prepare (MAX_RESULT,
1174                                         MAX_RAM);
1175   /* Select a random 'a' value for Alice */
1176   GNUNET_CRYPTO_ecc_rnd_mpi (edc,
1177                              &my_privkey,
1178                              &my_privkey_inv);
1179   GNUNET_SERVER_add_handlers (server,
1180                               server_handlers);
1181   GNUNET_SERVER_disconnect_notify (server,
1182                                    &handle_client_disconnect,
1183                                    NULL);
1184   my_cadet = GNUNET_CADET_connect (cfg, NULL,
1185                                    NULL /* no incoming supported */,
1186                                    &cb_channel_destruction,
1187                                    cadet_handlers,
1188                                    NULL);
1189   if (NULL == my_cadet)
1190   {
1191     GNUNET_log (GNUNET_ERROR_TYPE_ERROR,
1192                 _("Connect to CADET failed\n"));
1193     GNUNET_SCHEDULER_shutdown ();
1194     return;
1195   }
1196   GNUNET_SCHEDULER_add_shutdown (&shutdown_task,
1197                                  NULL);
1198
1199 }
1200
1201
1202 /**
1203  * The main function for the scalarproduct service.
1204  *
1205  * @param argc number of arguments from the command line
1206  * @param argv command line arguments
1207  * @return 0 ok, 1 on error
1208  */
1209 int
1210 main (int argc,
1211       char *const *argv)
1212 {
1213   return (GNUNET_OK ==
1214           GNUNET_SERVICE_run (argc, argv,
1215                               "scalarproduct-alice",
1216                               GNUNET_SERVICE_OPTION_NONE,
1217                               &run, NULL)) ? 0 : 1;
1218 }
1219
1220 /* end of gnunet-service-scalarproduct-ecc_alice.c */