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

   1 /*
   2      This file is part of GNUnet.
   3      Copyright (C) 2013-2017 GNUnet e.V.
   4
   5      GNUnet is free software: you can redistribute it and/or modify it
   6      under the terms of the GNU Affero General Public License as published
   7      by the Free Software Foundation, either version 3 of the License,
   8      or (at your option) any later version.
   9
  10      GNUnet is distributed in the hope that it will be useful, but
  11      WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  12      MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  13      Affero General Public License for more details.
  14  */
  15 /**
  16  * @file scalarproduct/gnunet-service-scalarproduct-ecc_alice.c
  17  * @brief scalarproduct service implementation
  18  * @author Christian M. Fuchs
  19  * @author Christian Grothoff
  20  */
  21 #include "platform.h"
  22 #include <limits.h>
  23 #include <gcrypt.h>
  24 #include "gnunet_util_lib.h"
  25 #include "gnunet_core_service.h"
  26 #include "gnunet_cadet_service.h"
  27 #include "gnunet_applications.h"
  28 #include "gnunet_protocols.h"
  29 #include "gnunet_scalarproduct_service.h"
  30 #include "gnunet_set_service.h"
  31 #include "scalarproduct.h"
  32 #include "gnunet-service-scalarproduct-ecc.h"
  33
  34 #define LOG(kind,...) GNUNET_log_from (kind, "scalarproduct-alice", __VA_ARGS__)
  35
  36 /**
  37  * Maximum allowed result value for the scalarproduct computation.
  38  * DLOG will fail if the result is bigger.  At 1 million, the
  39  * precomputation takes about 2s on a fast machine.
  40  */
  41 #define MAX_RESULT (1024 * 1024)
  42
  43 /**
  44  * How many values should DLOG store in memory (determines baseline
  45  * RAM consumption, roughly 100 bytes times the value given here).
  46  * Should be about SQRT (MAX_RESULT), larger values will make the
  47  * online computation faster.
  48  */
  49 #define MAX_RAM (1024)
  50
  51 /**
  52  * An encrypted element key-value pair.
  53  */
  54 struct MpiElement
  55 {
  56   /**
  57    * Key used to identify matching pairs of values to multiply.
  58    * Points into an existing data structure, to avoid copying
  59    * and doubling memory use.
  60    */
  61   const struct GNUNET_HashCode *key;
  62
  63   /**
  64    * a_i value, not disclosed to Bob.
  65    */
  66   gcry_mpi_t value;
  67
  68 };
  69
  70
  71 /**
  72  * A scalarproduct session which tracks
  73  * a request form the client to our final response.
  74  */
  75 struct AliceServiceSession
  76 {
  77
  78   /**
  79    * (hopefully) unique transaction ID
  80    */
  81   struct GNUNET_HashCode session_id;
  82
  83   /**
  84    * Alice or Bob's peerID
  85    */
  86   struct GNUNET_PeerIdentity peer;
  87
  88   /**
  89    * The client this request is related to.
  90    */
  91   struct GNUNET_SERVICE_Client *client;
  92
  93   /**
  94    * The message queue for the client.
  95    */
  96   struct GNUNET_MQ_Handle *client_mq;
  97
  98   /**
  99    * The message queue for CADET.
 100    */
 101   struct GNUNET_MQ_Handle *cadet_mq;
 102
 103   /**
 104    * all non-0-value'd elements transmitted to us.
 105    * Values are of type `struct GNUNET_SCALARPRODUCT_Element *`
 106    */
 107   struct GNUNET_CONTAINER_MultiHashMap *intersected_elements;
 108
 109   /**
 110    * Set of elements for which will conduction an intersection.
 111    * the resulting elements are then used for computing the scalar product.
 112    */
 113   struct GNUNET_SET_Handle *intersection_set;
 114
 115   /**
 116    * Set of elements for which will conduction an intersection.
 117    * the resulting elements are then used for computing the scalar product.
 118    */
 119   struct GNUNET_SET_OperationHandle *intersection_op;
 120
 121   /**
 122    * Handle to Alice's Intersection operation listening for Bob
 123    */
 124   struct GNUNET_SET_ListenHandle *intersection_listen;
 125
 126   /**
 127    * channel-handle associated with our cadet handle
 128    */
 129   struct GNUNET_CADET_Channel *channel;
 130
 131   /**
 132    * a(Alice), sorted array by key of length @e used_element_count.
 133    */
 134   struct MpiElement *sorted_elements;
 135
 136   /**
 137    * The computed scalar
 138    */
 139   gcry_mpi_t product;
 140
 141   /**
 142    * How many elements we were supplied with from the client (total
 143    * count before intersection).
 144    */
 145   uint32_t total;
 146
 147   /**
 148    * How many elements actually are used for the scalar product.
 149    * Size of the arrays in @e r and @e r_prime.  Sometimes also
 150    * reset to 0 and used as a counter!
 151    */
 152   uint32_t used_element_count;
 153
 154   /**
 155    * Already transferred elements from client to us.
 156    * Less or equal than @e total.
 157    */
 158   uint32_t client_received_element_count;
 159
 160   /**
 161    * State of this session.   In
 162    * #GNUNET_SCALARPRODUCT_STATUS_ACTIVE while operation is
 163    * ongoing, afterwards in #GNUNET_SCALARPRODUCT_STATUS_SUCCESS or
 164    * #GNUNET_SCALARPRODUCT_STATUS_FAILURE.
 165    */
 166   enum GNUNET_SCALARPRODUCT_ResponseStatus status;
 167
 168   /**
 169    * Flag to prevent recursive calls to #destroy_service_session() from
 170    * doing harm.
 171    */
 172   int in_destroy;
 173
 174 };
 175
 176
 177 /**
 178  * GNUnet configuration handle
 179  */
 180 static const struct GNUNET_CONFIGURATION_Handle *cfg;
 181
 182 /**
 183  * Context for DLOG operations on a curve.
 184  */
 185 static struct GNUNET_CRYPTO_EccDlogContext *edc;
 186
 187 /**
 188  * Alice's private key ('a').
 189  */
 190 static gcry_mpi_t my_privkey;
 191
 192 /**
 193  * Inverse of Alice's private key ('a_inv').
 194  */
 195 static gcry_mpi_t my_privkey_inv;
 196
 197 /**
 198  * Handle to the CADET service.
 199  */
 200 static struct GNUNET_CADET_Handle *my_cadet;
 201
 202
 203 /**
 204  * Iterator called to free elements.
 205  *
 206  * @param cls the `struct AliceServiceSession *` (unused)
 207  * @param key the key (unused)
 208  * @param value value to free
 209  * @return #GNUNET_OK (continue to iterate)
 210  */
 211 static int
 212 free_element_cb (void *cls,
 213                  const struct GNUNET_HashCode *key,
 214                  void *value)
 215 {
 216   struct GNUNET_SCALARPRODUCT_Element *e = value;
 217
 218   GNUNET_free (e);
 219   return GNUNET_OK;
 220 }
 221
 222
 223 /**
 224  * Destroy session state, we are done with it.
 225  *
 226  * @param s the session to free elements from
 227  */
 228 static void
 229 destroy_service_session (struct AliceServiceSession *s)
 230 {
 231   unsigned int i;
 232
 233   if (GNUNET_YES == s->in_destroy)
 234     return;
 235   s->in_destroy = GNUNET_YES;
 236   if (NULL != s->client)
 237   {
 238     struct GNUNET_SERVICE_Client *c = s->client;
 239
 240     s->client = NULL;
 241     GNUNET_SERVICE_client_drop (c);
 242   }
 243   if (NULL != s->channel)
 244   {
 245     GNUNET_CADET_channel_destroy (s->channel);
 246     s->channel = NULL;
 247   }
 248   if (NULL != s->intersected_elements)
 249   {
 250     GNUNET_CONTAINER_multihashmap_iterate (s->intersected_elements,
 251                                            &free_element_cb,
 252                                            s);
 253     GNUNET_CONTAINER_multihashmap_destroy (s->intersected_elements);
 254     s->intersected_elements = NULL;
 255   }
 256   if (NULL != s->intersection_listen)
 257   {
 258     GNUNET_SET_listen_cancel (s->intersection_listen);
 259     s->intersection_listen = NULL;
 260   }
 261   if (NULL != s->intersection_op)
 262   {
 263     LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG,
 264          "Set intersection, op still ongoing!\n");
 265     GNUNET_SET_operation_cancel (s->intersection_op);
 266     s->intersection_op = NULL;
 267   }
 268   if (NULL != s->intersection_set)
 269   {
 270     GNUNET_SET_destroy (s->intersection_set);
 271     s->intersection_set = NULL;
 272   }
 273   if (NULL != s->sorted_elements)
 274   {
 275     for (i=0;i<s->used_element_count;i++)
 276       gcry_mpi_release (s->sorted_elements[i].value);
 277     GNUNET_free (s->sorted_elements);
 278     s->sorted_elements = NULL;
 279   }
 280   if (NULL != s->product)
 281   {
 282     gcry_mpi_release (s->product);
 283     s->product = NULL;
 284   }
 285   GNUNET_free (s);
 286 }
 287
 288
 289 /**
 290  * Notify the client that the session has failed.  A message gets sent
 291  * to Alice's client if we encountered any error.
 292  *
 293  * @param session the associated client session to fail or succeed
 294  */
 295 static void
 296 prepare_client_end_notification (struct AliceServiceSession *session)
 297 {
 298   struct ClientResponseMessage *msg;
 299   struct GNUNET_MQ_Envelope *e;
 300
 301   if (NULL == session->client_mq)
 302     return; /* no client left to be notified */
 303   GNUNET_log (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG,
 304               "Sending session-end notification with status %d to client for session %s\n",
 305               session->status,
 306               GNUNET_h2s (&session->session_id));
 307   e = GNUNET_MQ_msg (msg,
 308                      GNUNET_MESSAGE_TYPE_SCALARPRODUCT_RESULT);
 309   msg->product_length = htonl (0);
 310   msg->status = htonl (session->status);
 311   GNUNET_MQ_send (session->client_mq,
 312                   e);
 313 }
 314
 315
 316 /**
 317  * Prepare the final (positive) response we will send to Alice's
 318  * client.
 319  *
 320  * @param s the session associated with our client.
 321  */
 322 static void
 323 transmit_client_response (struct AliceServiceSession *s)
 324 {
 325   struct ClientResponseMessage *msg;
 326   struct GNUNET_MQ_Envelope *e;
 327   unsigned char *product_exported = NULL;
 328   size_t product_length = 0;
 329   int32_t range;
 330   gcry_error_t rc;
 331   int sign;
 332   gcry_mpi_t value;
 333
 334   if (NULL == s->product)
 335   {
 336     GNUNET_break (0);
 337     prepare_client_end_notification (s);
 338     return;
 339   }
 340   value = gcry_mpi_new (0);
 341   sign = gcry_mpi_cmp_ui (s->product, 0);
 342   if (0 > sign)
 343   {
 344     range = -1;
 345     gcry_mpi_sub (value,
 346                   value,
 347                   s->product);
 348   }
 349   else if (0 < sign)
 350   {
 351     range = 1;
 352     gcry_mpi_add (value, value, s->product);
 353   }
 354   else
 355   {
 356     /* result is exactly zero */
 357     range = 0;
 358   }
 359   gcry_mpi_release (s->product);
 360   s->product = NULL;
 361
 362   if ( (0 != range) &&
 363        (0 != (rc = gcry_mpi_aprint (GCRYMPI_FMT_STD,
 364                                     &product_exported,
 365                                     &product_length,
 366                                     value))))
 367   {
 368     LOG_GCRY (GNUNET_ERROR_TYPE_ERROR,
 369               "gcry_mpi_scan",
 370               rc);
 371     prepare_client_end_notification (s);
 372     return;
 373   }
 374   gcry_mpi_release (value);
 375   e = GNUNET_MQ_msg_extra (msg,
 376                            product_length,
 377                            GNUNET_MESSAGE_TYPE_SCALARPRODUCT_RESULT);
 378   msg->status = htonl (GNUNET_SCALARPRODUCT_STATUS_SUCCESS);
 379   msg->range = htonl (range);
 380   msg->product_length = htonl (product_length);
 381   if (NULL != product_exported)
 382   {
 383     GNUNET_memcpy (&msg[1],
 384             product_exported,
 385             product_length);
 386     GNUNET_free (product_exported);
 387   }
 388   GNUNET_MQ_send (s->client_mq,
 389                   e);
 390   GNUNET_log (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG,
 391               "Sent result to client, session %s has ended!\n",
 392               GNUNET_h2s (&s->session_id));
 393 }
 394
 395
 396 /**
 397  * Function called whenever a channel is destroyed.  Should clean up
 398  * any associated state.
 399  *
 400  * It must NOT call #GNUNET_CADET_channel_destroy() on the channel.
 401  *
 402  * @param cls the `struct AliceServiceSession`
 403  * @param channel connection to the other end (henceforth invalid)
 404  */
 405 static void
 406 cb_channel_destruction (void *cls,
 407                         const struct GNUNET_CADET_Channel *channel)
 408 {
 409   struct AliceServiceSession *s = cls;
 410
 411   GNUNET_log (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG,
 412               "Peer disconnected, terminating session %s with peer %s\n",
 413               GNUNET_h2s (&s->session_id),
 414               GNUNET_i2s (&s->peer));
 415   s->channel = NULL;
 416   if (GNUNET_SCALARPRODUCT_STATUS_ACTIVE == s->status)
 417   {
 418     /* We didn't get an answer yet, fail with error */
 419     s->status = GNUNET_SCALARPRODUCT_STATUS_FAILURE;
 420     prepare_client_end_notification (s);
 421   }
 422 }
 423
 424
 425 /**
 426  * Compute our scalar product, done by Alice
 427  *
 428  * @param session the session associated with this computation
 429  * @param prod_g_i_b_i value from Bob
 430  * @param prod_h_i_b_i value from Bob
 431  * @return product as MPI, never NULL
 432  */
 433 static gcry_mpi_t
 434 compute_scalar_product (struct AliceServiceSession *session,
 435                         gcry_mpi_point_t prod_g_i_b_i,
 436                         gcry_mpi_point_t prod_h_i_b_i)
 437 {
 438   gcry_mpi_point_t g_i_b_i_a_inv;
 439   gcry_mpi_point_t g_ai_bi;
 440   int ai_bi;
 441   gcry_mpi_t ret;
 442
 443   g_i_b_i_a_inv = GNUNET_CRYPTO_ecc_pmul_mpi (edc,
 444                                               prod_g_i_b_i,
 445                                               my_privkey_inv);
 446   g_ai_bi = GNUNET_CRYPTO_ecc_add (edc,
 447                                    g_i_b_i_a_inv,
 448                                    prod_h_i_b_i);
 449   gcry_mpi_point_release (g_i_b_i_a_inv);
 450   ai_bi = GNUNET_CRYPTO_ecc_dlog (edc,
 451                                   g_ai_bi);
 452   gcry_mpi_point_release (g_ai_bi);
 453   if (INT_MAX == ai_bi)
 454   {
 455     /* result too big */
 456     GNUNET_log (GNUNET_ERROR_TYPE_ERROR,
 457                 "Scalar product result out of range\n");
 458     return NULL;
 459   }
 460   ret = gcry_mpi_new (0);
 461   if (ai_bi > 0)
 462   {
 463     gcry_mpi_set_ui (ret, ai_bi);
 464   }
 465   else
 466   {
 467     gcry_mpi_set_ui (ret, - ai_bi);
 468     gcry_mpi_neg (ret, ret);
 469   }
 470   return ret;
 471 }
 472
 473
 474 /**
 475  * Handle a response we got from another service we wanted to
 476  * calculate a scalarproduct with.
 477  *
 478  * @param cls the `struct AliceServiceSession *`
 479  * @param msg the actual message
 480  */
 481 static void
 482 handle_bobs_cryptodata_message (void *cls,
 483                                 const struct EccBobCryptodataMessage *msg)
 484 {
 485   struct AliceServiceSession *s = cls;
 486   gcry_mpi_point_t prod_g_i_b_i;
 487   gcry_mpi_point_t prod_h_i_b_i;
 488   uint32_t contained;
 489
 490   contained = ntohl (msg->contained_element_count);
 491   if (2 != contained)
 492   {
 493     GNUNET_break_op (0);
 494     destroy_service_session (s);
 495     return;
 496   }
 497   if (NULL == s->sorted_elements)
 498   {
 499     /* we're not ready yet, how can Bob be? */
 500     GNUNET_break_op (0);
 501     destroy_service_session (s);
 502     return;
 503   }
 504   if (s->total != s->client_received_element_count)
 505   {
 506     /* we're not ready yet, how can Bob be? */
 507     GNUNET_break_op (0);
 508     destroy_service_session (s);
 509     return;
 510   }
 511
 512   GNUNET_log (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG,
 513               "Received %u crypto values from Bob\n",
 514               (unsigned int) contained);
 515   GNUNET_CADET_receive_done (s->channel);
 516   prod_g_i_b_i = GNUNET_CRYPTO_ecc_bin_to_point (edc,
 517                                                  &msg->prod_g_i_b_i);
 518   prod_h_i_b_i = GNUNET_CRYPTO_ecc_bin_to_point (edc,
 519                                                  &msg->prod_h_i_b_i);
 520   s->product = compute_scalar_product (s,
 521                                        prod_g_i_b_i,
 522                                        prod_h_i_b_i);
 523   gcry_mpi_point_release (prod_g_i_b_i);
 524   gcry_mpi_point_release (prod_h_i_b_i);
 525   transmit_client_response (s);
 526 }
 527
 528
 529 /**
 530  * Iterator to copy over messages from the hash map
 531  * into an array for sorting.
 532  *
 533  * @param cls the `struct AliceServiceSession *`
 534  * @param key the key (unused)
 535  * @param value the `struct GNUNET_SCALARPRODUCT_Element *`
 536  */
 537 static int
 538 copy_element_cb (void *cls,
 539                  const struct GNUNET_HashCode *key,
 540                  void *value)
 541 {
 542   struct AliceServiceSession *s = cls;
 543   struct GNUNET_SCALARPRODUCT_Element *e = value;
 544   gcry_mpi_t mval;
 545   int64_t val;
 546
 547   mval = gcry_mpi_new (0);
 548   val = (int64_t) GNUNET_ntohll (e->value);
 549   if (0 > val)
 550     gcry_mpi_sub_ui (mval, mval, -val);
 551   else
 552     gcry_mpi_add_ui (mval, mval, val);
 553   s->sorted_elements [s->used_element_count].value = mval;
 554   s->sorted_elements [s->used_element_count].key = &e->key;
 555   s->used_element_count++;
 556   return GNUNET_OK;
 557 }
 558
 559
 560 /**
 561  * Compare two `struct MpiValue`s by key for sorting.
 562  *
 563  * @param a pointer to first `struct MpiValue *`
 564  * @param b pointer to first `struct MpiValue *`
 565  * @return -1 for a < b, 0 for a=b, 1 for a > b.
 566  */
 567 static int
 568 element_cmp (const void *a,
 569              const void *b)
 570 {
 571   const struct MpiElement *ma = a;
 572   const struct MpiElement *mb = b;
 573
 574   return GNUNET_CRYPTO_hash_cmp (ma->key,
 575                                  mb->key);
 576 }
 577
 578
 579 /**
 580  * Maximum number of elements we can put into a single cryptodata
 581  * message
 582  */
 583 #define ELEMENT_CAPACITY ((GNUNET_CONSTANTS_MAX_CADET_MESSAGE_SIZE - 1 - sizeof (struct EccAliceCryptodataMessage)) / sizeof (struct GNUNET_CRYPTO_EccPoint))
 584
 585
 586 /**
 587  * Send the cryptographic data from Alice to Bob.
 588  * Does nothing if we already transferred all elements.
 589  *
 590  * @param s the associated service session
 591  */
 592 static void
 593 send_alices_cryptodata_message (struct AliceServiceSession *s)
 594 {
 595   struct EccAliceCryptodataMessage *msg;
 596   struct GNUNET_MQ_Envelope *e;
 597   struct GNUNET_CRYPTO_EccPoint *payload;
 598   gcry_mpi_t r_ia;
 599   gcry_mpi_t r_ia_ai;
 600   unsigned int i;
 601   unsigned int off;
 602   unsigned int todo_count;
 603
 604   s->sorted_elements
 605     = GNUNET_new_array (GNUNET_CONTAINER_multihashmap_size (s->intersected_elements),
 606                         struct MpiElement);
 607   s->used_element_count = 0;
 608   GNUNET_CONTAINER_multihashmap_iterate (s->intersected_elements,
 609                                          &copy_element_cb,
 610                                          s);
 611   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG,
 612        "Finished intersection, %d items remain\n",
 613        s->used_element_count);
 614   qsort (s->sorted_elements,
 615          s->used_element_count,
 616          sizeof (struct MpiElement),
 617          &element_cmp);
 618   off = 0;
 619   while (off < s->used_element_count)
 620   {
 621     todo_count = s->used_element_count - off;
 622     if (todo_count > ELEMENT_CAPACITY)
 623       todo_count = ELEMENT_CAPACITY;
 624     GNUNET_log (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG,
 625                 "Sending %u/%u crypto values to Bob\n",
 626                 (unsigned int) todo_count,
 627                 (unsigned int) s->used_element_count);
 628
 629     e = GNUNET_MQ_msg_extra (msg,
 630                              todo_count * 2 * sizeof (struct GNUNET_CRYPTO_EccPoint),
 631                              GNUNET_MESSAGE_TYPE_SCALARPRODUCT_ECC_ALICE_CRYPTODATA);
 632     msg->contained_element_count = htonl (todo_count);
 633     payload = (struct GNUNET_CRYPTO_EccPoint *) &msg[1];
 634     r_ia = gcry_mpi_new (0);
 635     r_ia_ai = gcry_mpi_new (0);
 636     for (i = off; i < off + todo_count; i++)
 637     {
 638       gcry_mpi_t r_i;
 639       gcry_mpi_point_t g_i;
 640       gcry_mpi_point_t h_i;
 641
 642       r_i = GNUNET_CRYPTO_ecc_random_mod_n (edc);
 643       g_i = GNUNET_CRYPTO_ecc_dexp_mpi (edc,
 644                                         r_i);
 645       /* r_ia = r_i * a */
 646       gcry_mpi_mul (r_ia,
 647                     r_i,
 648                     my_privkey);
 649       gcry_mpi_release (r_i);
 650       /* r_ia_ai = r_ia + a_i */
 651       gcry_mpi_add (r_ia_ai,
 652                     r_ia,
 653                     s->sorted_elements[i].value);
 654       h_i = GNUNET_CRYPTO_ecc_dexp_mpi (edc,
 655                                         r_ia_ai);
 656       GNUNET_CRYPTO_ecc_point_to_bin (edc,
 657                                       g_i,
 658                                       &payload[(i - off) * 2]);
 659       GNUNET_CRYPTO_ecc_point_to_bin (edc,
 660                                       h_i,
 661                                       &payload[(i - off) * 2 + 1]);
 662       gcry_mpi_point_release (g_i);
 663       gcry_mpi_point_release (h_i);
 664     }
 665     gcry_mpi_release (r_ia);
 666     gcry_mpi_release (r_ia_ai);
 667     off += todo_count;
 668     GNUNET_MQ_send (s->cadet_mq,
 669                     e);
 670   }
 671 }
 672
 673
 674 /**
 675  * Callback for set operation results. Called for each element
 676  * that should be removed from the result set, and then once
 677  * to indicate that the set intersection operation is done.
 678  *
 679  * @param cls closure with the `struct AliceServiceSession`
 680  * @param element a result element, only valid if status is #GNUNET_SET_STATUS_OK
 681  * @param current_size current set size
 682  * @param status what has happened with the set intersection?
 683  */
 684 static void
 685 cb_intersection_element_removed (void *cls,
 686                                  const struct GNUNET_SET_Element *element,
 687                                  uint64_t current_size,
 688                                  enum GNUNET_SET_Status status)
 689 {
 690   struct AliceServiceSession *s = cls;
 691   struct GNUNET_SCALARPRODUCT_Element *se;
 692
 693   switch (status)
 694   {
 695   case GNUNET_SET_STATUS_OK:
 696     /* this element has been removed from the set */
 697     se = GNUNET_CONTAINER_multihashmap_get (s->intersected_elements,
 698                                             element->data);
 699     GNUNET_assert (NULL != se);
 700     LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG,
 701          "Intersection removed element with key %s and value %lld\n",
 702          GNUNET_h2s (&se->key),
 703          (long long) GNUNET_ntohll (se->value));
 704     GNUNET_assert (GNUNET_YES ==
 705                    GNUNET_CONTAINER_multihashmap_remove (s->intersected_elements,
 706                                                          element->data,
 707                                                          se));
 708     GNUNET_free (se);
 709     return;
 710   case GNUNET_SET_STATUS_DONE:
 711     s->intersection_op = NULL;
 712     if (NULL != s->intersection_set)
 713     {
 714       GNUNET_SET_destroy (s->intersection_set);
 715       s->intersection_set = NULL;
 716     }
 717     send_alices_cryptodata_message (s);
 718     return;
 719   case GNUNET_SET_STATUS_HALF_DONE:
 720     /* unexpected for intersection */
 721     GNUNET_break (0);
 722     return;
 723   case GNUNET_SET_STATUS_FAILURE:
 724     /* unhandled status code */
 725     LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG,
 726          "Set intersection failed!\n");
 727     if (NULL != s->intersection_listen)
 728     {
 729       GNUNET_SET_listen_cancel (s->intersection_listen);
 730       s->intersection_listen = NULL;
 731     }
 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     s->status = GNUNET_SCALARPRODUCT_STATUS_FAILURE;
 739     prepare_client_end_notification (s);
 740     return;
 741   default:
 742     GNUNET_break (0);
 743     return;
 744   }
 745 }
 746
 747
 748 /**
 749  * Called when another peer wants to do a set operation with the
 750  * local peer. If a listen error occurs, the @a request is NULL.
 751  *
 752  * @param cls closure with the `struct AliceServiceSession *`
 753  * @param other_peer the other peer
 754  * @param context_msg message with application specific information from
 755  *        the other peer
 756  * @param request request from the other peer (never NULL), use GNUNET_SET_accept()
 757  *        to accept it, otherwise the request will be refused
 758  *        Note that we can't just return value from the listen callback,
 759  *        as it is also necessary to specify the set we want to do the
 760  *        operation with, whith sometimes can be derived from the context
 761  *        message. It's necessary to specify the timeout.
 762  */
 763 static void
 764 cb_intersection_request_alice (void *cls,
 765                                const struct GNUNET_PeerIdentity *other_peer,
 766                                const struct GNUNET_MessageHeader *context_msg,
 767                                struct GNUNET_SET_Request *request)
 768 {
 769   struct AliceServiceSession *s = cls;
 770
 771   GNUNET_log (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG,
 772               "Received intersection request from %s!\n",
 773               GNUNET_i2s (other_peer));
 774   if (0 != memcmp (other_peer,
 775                    &s->peer,
 776                    sizeof (struct GNUNET_PeerIdentity)))
 777   {
 778     GNUNET_break_op (0);
 779     return;
 780   }
 781   s->intersection_op
 782     = GNUNET_SET_accept (request,
 783                          GNUNET_SET_RESULT_REMOVED,
 784                          (struct GNUNET_SET_Option[]) {{ 0 }},
 785                          &cb_intersection_element_removed,
 786                          s);
 787   if (NULL == s->intersection_op)
 788   {
 789     GNUNET_break (0);
 790     s->status = GNUNET_SCALARPRODUCT_STATUS_FAILURE;
 791     prepare_client_end_notification (s);
 792     return;
 793   }
 794   if (GNUNET_OK !=
 795       GNUNET_SET_commit (s->intersection_op,
 796                          s->intersection_set))
 797   {
 798     GNUNET_break (0);
 799     s->status = GNUNET_SCALARPRODUCT_STATUS_FAILURE;
 800     prepare_client_end_notification (s);
 801     return;
 802   }
 803 }
 804
 805
 806 /**
 807  * Our client has finished sending us its multipart message.
 808  *
 809  * @param session the service session context
 810  */
 811 static void
 812 client_request_complete_alice (struct AliceServiceSession *s)
 813 {
 814   struct GNUNET_MQ_MessageHandler cadet_handlers[] = {
 815     GNUNET_MQ_hd_fixed_size (bobs_cryptodata_message,
 816                              GNUNET_MESSAGE_TYPE_SCALARPRODUCT_ECC_BOB_CRYPTODATA,
 817                              struct EccBobCryptodataMessage,
 818                              s),
 819     GNUNET_MQ_handler_end ()
 820   };
 821   struct EccServiceRequestMessage *msg;
 822   struct GNUNET_MQ_Envelope *e;
 823   struct GNUNET_HashCode set_sid;
 824
 825   GNUNET_CRYPTO_hash (&s->session_id,
 826                       sizeof (struct GNUNET_HashCode),
 827                       &set_sid);
 828   GNUNET_log (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG,
 829               "Creating new channel for session with key %s.\n",
 830               GNUNET_h2s (&s->session_id));
 831   s->channel
 832     = GNUNET_CADET_channel_create (my_cadet,
 833                                    s,
 834                                    &s->peer,
 835                                    &s->session_id,
 836                                    GNUNET_CADET_OPTION_RELIABLE,
 837                                    NULL,
 838                                    &cb_channel_destruction,
 839                                    cadet_handlers);
 840   if (NULL == s->channel)
 841   {
 842     s->status = GNUNET_SCALARPRODUCT_STATUS_FAILURE;
 843     prepare_client_end_notification (s);
 844     return;
 845   }
 846   s->cadet_mq = GNUNET_CADET_get_mq (s->channel);
 847   s->intersection_listen
 848     = GNUNET_SET_listen (cfg,
 849                          GNUNET_SET_OPERATION_INTERSECTION,
 850                          &set_sid,
 851                          &cb_intersection_request_alice,
 852                          s);
 853   if (NULL == s->intersection_listen)
 854   {
 855     s->status = GNUNET_SCALARPRODUCT_STATUS_FAILURE;
 856     GNUNET_CADET_channel_destroy (s->channel);
 857     s->channel = NULL;
 858     prepare_client_end_notification (s);
 859     return;
 860   }
 861
 862   e = GNUNET_MQ_msg (msg,
 863                      GNUNET_MESSAGE_TYPE_SCALARPRODUCT_ECC_SESSION_INITIALIZATION);
 864   msg->session_id = s->session_id;
 865   GNUNET_MQ_send (s->cadet_mq,
 866                   e);
 867 }
 868
 869
 870 /**
 871  * We're receiving additional set data. Check if
 872  * @a msg is well-formed.
 873  *
 874  * @param cls client identification of the client
 875  * @param msg the actual message
 876  * @return #GNUNET_OK if @a msg is well-formed
 877  */
 878 static int
 879 check_alice_client_message_multipart (void *cls,
 880                                       const struct ComputationBobCryptodataMultipartMessage *msg)
 881 {
 882   struct AliceServiceSession *s = cls;
 883   uint32_t contained_count;
 884   uint16_t msize;
 885
 886   msize = ntohs (msg->header.size);
 887   contained_count = ntohl (msg->element_count_contained);
 888   if ( (msize != (sizeof (struct ComputationBobCryptodataMultipartMessage) +
 889                   contained_count * sizeof (struct GNUNET_SCALARPRODUCT_Element))) ||
 890        (0 == contained_count) ||
 891        (s->total == s->client_received_element_count) ||
 892        (s->total < s->client_received_element_count + contained_count) )
 893   {
 894     GNUNET_break_op (0);
 895     return GNUNET_SYSERR;
 896   }
 897   return GNUNET_OK;
 898 }
 899
 900
 901 /**
 902  * We're receiving additional set data. Add it to our
 903  * set and if we are done, initiate the transaction.
 904  *
 905  * @param cls client identification of the client
 906  * @param msg the actual message
 907  */
 908 static void
 909 handle_alice_client_message_multipart (void *cls,
 910                                        const struct ComputationBobCryptodataMultipartMessage *msg)
 911 {
 912   struct AliceServiceSession *s = cls;
 913   uint32_t contained_count;
 914   const struct GNUNET_SCALARPRODUCT_Element *elements;
 915   struct GNUNET_SET_Element set_elem;
 916   struct GNUNET_SCALARPRODUCT_Element *elem;
 917
 918   contained_count = ntohl (msg->element_count_contained);
 919   s->client_received_element_count += contained_count;
 920   elements = (const struct GNUNET_SCALARPRODUCT_Element *) &msg[1];
 921   for (uint32_t i = 0; i < contained_count; i++)
 922   {
 923     elem = GNUNET_new (struct GNUNET_SCALARPRODUCT_Element);
 924     GNUNET_memcpy (elem,
 925                    &elements[i],
 926                    sizeof (struct GNUNET_SCALARPRODUCT_Element));
 927     if (GNUNET_SYSERR ==
 928         GNUNET_CONTAINER_multihashmap_put (s->intersected_elements,
 929                                            &elem->key,
 930                                            elem,
 931                                            GNUNET_CONTAINER_MULTIHASHMAPOPTION_UNIQUE_ONLY))
 932     {
 933       GNUNET_break (0);
 934       GNUNET_free (elem);
 935       continue;
 936     }
 937     set_elem.data = &elem->key;
 938     set_elem.size = sizeof (elem->key);
 939     set_elem.element_type = 0;
 940     GNUNET_SET_add_element (s->intersection_set,
 941                             &set_elem,
 942                             NULL, NULL);
 943     s->used_element_count++;
 944   }
 945   GNUNET_SERVICE_client_continue (s->client);
 946   if (s->total != s->client_received_element_count)
 947   {
 948     /* more to come */
 949     GNUNET_log (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG,
 950                 "Received client multipart data, waiting for more!\n");
 951     return;
 952   }
 953   GNUNET_log (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG,
 954               "Launching computation\n");
 955   client_request_complete_alice (s);
 956 }
 957
 958
 959 /**
 960  * Handler for Alice's client request message.
 961  * Check that @a msg is well-formed.
 962  *
 963  * @param cls identification of the client
 964  * @param msg the actual message
 965  * @return #GNUNET_OK if @a msg is well-formed
 966  */
 967 static int
 968 check_alice_client_message (void *cls,
 969                             const struct AliceComputationMessage *msg)
 970 {
 971   struct AliceServiceSession *s = cls;
 972   uint16_t msize;
 973   uint32_t total_count;
 974   uint32_t contained_count;
 975
 976   if (NULL != s->intersected_elements)
 977   {
 978     /* only one concurrent session per client connection allowed,
 979        simplifies logic a lot... */
 980     GNUNET_break (0);
 981     return GNUNET_SYSERR;
 982   }
 983   msize = ntohs (msg->header.size);
 984   total_count = ntohl (msg->element_count_total);
 985   contained_count = ntohl (msg->element_count_contained);
 986   if ( (0 == total_count) ||
 987        (0 == contained_count) ||
 988        (msize != (sizeof (struct AliceComputationMessage) +
 989                   contained_count * sizeof (struct GNUNET_SCALARPRODUCT_Element))) )
 990   {
 991     GNUNET_break_op (0);
 992     return GNUNET_SYSERR;
 993   }
 994   return GNUNET_OK;
 995 }
 996
 997
 998 /**
 999  * Handler for Alice's client request message.
1000  * We are doing request-initiation to compute a scalar product with a peer.
1001  *
1002  * @param cls identification of the client
1003  * @param msg the actual message
1004  */
1005 static void
1006 handle_alice_client_message (void *cls,
1007                              const struct AliceComputationMessage *msg)
1008 {
1009   struct AliceServiceSession *s = cls;
1010   uint32_t contained_count;
1011   uint32_t total_count;
1012   const struct GNUNET_SCALARPRODUCT_Element *elements;
1013   struct GNUNET_SET_Element set_elem;
1014   struct GNUNET_SCALARPRODUCT_Element *elem;
1015
1016   total_count = ntohl (msg->element_count_total);
1017   contained_count = ntohl (msg->element_count_contained);
1018   s->peer = msg->peer;
1019   s->status = GNUNET_SCALARPRODUCT_STATUS_ACTIVE;
1020   s->total = total_count;
1021   s->client_received_element_count = contained_count;
1022   s->session_id = msg->session_key;
1023   elements = (const struct GNUNET_SCALARPRODUCT_Element *) &msg[1];
1024   s->intersected_elements = GNUNET_CONTAINER_multihashmap_create (s->total,
1025                                                                   GNUNET_YES);
1026   s->intersection_set = GNUNET_SET_create (cfg,
1027                                            GNUNET_SET_OPERATION_INTERSECTION);
1028   for (uint32_t i = 0; i < contained_count; i++)
1029   {
1030     if (0 == GNUNET_ntohll (elements[i].value))
1031       continue;
1032     elem = GNUNET_new (struct GNUNET_SCALARPRODUCT_Element);
1033     GNUNET_memcpy (elem,
1034                    &elements[i],
1035                    sizeof (struct GNUNET_SCALARPRODUCT_Element));
1036     if (GNUNET_SYSERR ==
1037         GNUNET_CONTAINER_multihashmap_put (s->intersected_elements,
1038                                            &elem->key,
1039                                            elem,
1040                                            GNUNET_CONTAINER_MULTIHASHMAPOPTION_UNIQUE_ONLY))
1041     {
1042       /* element with same key encountered twice! */
1043       GNUNET_break (0);
1044       GNUNET_free (elem);
1045       continue;
1046     }
1047     set_elem.data = &elem->key;
1048     set_elem.size = sizeof (elem->key);
1049     set_elem.element_type = 0;
1050     GNUNET_SET_add_element (s->intersection_set,
1051                             &set_elem,
1052                             NULL, NULL);
1053     s->used_element_count++;
1054   }
1055   GNUNET_SERVICE_client_continue (s->client);
1056   if (s->total != s->client_received_element_count)
1057   {
1058     /* wait for multipart msg */
1059     GNUNET_log (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG,
1060                 "Received partial client request, waiting for more!\n");
1061     return;
1062   }
1063   GNUNET_log (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG,
1064               "Launching computation\n");
1065   client_request_complete_alice (s);
1066 }
1067
1068
1069 /**
1070  * Task run during shutdown.
1071  *
1072  * @param cls unused
1073  * @param tc unused
1074  */
1075 static void
1076 shutdown_task (void *cls)
1077 {
1078   GNUNET_log (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG,
1079               "Shutting down, initiating cleanup.\n");
1080   // FIXME: we have to cut our connections to CADET first!
1081   if (NULL != my_cadet)
1082   {
1083     GNUNET_CADET_disconnect (my_cadet);
1084     my_cadet = NULL;
1085   }
1086   if (NULL != edc)
1087   {
1088     GNUNET_CRYPTO_ecc_dlog_release (edc);
1089     edc = NULL;
1090   }
1091 }
1092
1093
1094 /**
1095  * A client connected.
1096  *
1097  * Setup the associated data structure.
1098  *
1099  * @param cls closure, NULL
1100  * @param client identification of the client
1101  * @param mq message queue to communicate with @a client
1102  * @return our `struct AliceServiceSession`
1103  */
1104 static void *
1105 client_connect_cb (void *cls,
1106                    struct GNUNET_SERVICE_Client *client,
1107                    struct GNUNET_MQ_Handle *mq)
1108 {
1109   struct AliceServiceSession *s;
1110
1111   s = GNUNET_new (struct AliceServiceSession);
1112   s->client = client;
1113   s->client_mq = mq;
1114   return s;
1115 }
1116
1117
1118 /**
1119  * A client disconnected.
1120  *
1121  * Remove the associated session(s), release data structures
1122  * and cancel pending outgoing transmissions to the client.
1123  *
1124  * @param cls closure, NULL
1125  * @param client identification of the client
1126  * @param app_cls our `struct AliceServiceSession`
1127  */
1128 static void
1129 client_disconnect_cb (void *cls,
1130                       struct GNUNET_SERVICE_Client *client,
1131                       void *app_cls)
1132 {
1133   struct AliceServiceSession *s = app_cls;
1134
1135   GNUNET_log (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG,
1136               "Client %p disconnected from us.\n",
1137               client);
1138   s->client = NULL;
1139   s->client_mq = 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 c configuration to use
1149  * @param service the initialized service
1150  */
1151 static void
1152 run (void *cls,
1153      const struct GNUNET_CONFIGURATION_Handle *c,
1154      struct GNUNET_SERVICE_Handle *service)
1155 {
1156   cfg = c;
1157   edc = GNUNET_CRYPTO_ecc_dlog_prepare (MAX_RESULT,
1158                                         MAX_RAM);
1159   /* Select a random 'a' value for Alice */
1160   GNUNET_CRYPTO_ecc_rnd_mpi (edc,
1161                              &my_privkey,
1162                              &my_privkey_inv);
1163   my_cadet = GNUNET_CADET_connect (cfg);
1164   if (NULL == my_cadet)
1165   {
1166     GNUNET_log (GNUNET_ERROR_TYPE_ERROR,
1167                 _("Connect to CADET failed\n"));
1168     GNUNET_SCHEDULER_shutdown ();
1169     return;
1170   }
1171   GNUNET_SCHEDULER_add_shutdown (&shutdown_task,
1172                                  NULL);
1173
1174 }
1175
1176
1177 /**
1178  * Define "main" method using service macro.
1179  */
1180 GNUNET_SERVICE_MAIN
1181 ("scalarproduct-alice",
1182  GNUNET_SERVICE_OPTION_NONE,
1183  &run,
1184  &client_connect_cb,
1185  &client_disconnect_cb,
1186  NULL,
1187  GNUNET_MQ_hd_var_size (alice_client_message,
1188                         GNUNET_MESSAGE_TYPE_SCALARPRODUCT_CLIENT_TO_ALICE,
1189                         struct AliceComputationMessage,
1190                         NULL),
1191  GNUNET_MQ_hd_var_size (alice_client_message_multipart,
1192                         GNUNET_MESSAGE_TYPE_SCALARPRODUCT_CLIENT_MULTIPART_ALICE,
1193                         struct ComputationBobCryptodataMultipartMessage,
1194                         NULL),
1195  GNUNET_MQ_handler_end ());
1196
1197
1198 /* end of gnunet-service-scalarproduct-ecc_alice.c */