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     LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG,
 264          "Set intersection, listen still up!\n");
 265     GNUNET_SET_listen_cancel (s->intersection_listen);
 266     s->intersection_listen = NULL;
 267   }
 268   if (NULL != s->intersection_op)
 269   {
 270     LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG,
 271          "Set intersection, op still ongoing!\n");
 272     GNUNET_SET_operation_cancel (s->intersection_op);
 273     s->intersection_op = NULL;
 274   }
 275   if (NULL != s->intersection_set)
 276   {
 277     LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG,
 278          "Set intersection, set still there!\n");
 279     GNUNET_SET_destroy (s->intersection_set);
 280     s->intersection_set = NULL;
 281   }
 282   if (NULL != s->sorted_elements)
 283   {
 284     for (i=0;i<s->used_element_count;i++)
 285       gcry_mpi_release (s->sorted_elements[i].value);
 286     GNUNET_free (s->sorted_elements);
 287     s->sorted_elements = NULL;
 288   }
 289   if (NULL != s->product)
 290   {
 291     gcry_mpi_release (s->product);
 292     s->product = NULL;
 293   }
 294   GNUNET_free (s);
 295 }
 296
 297
 298 /**
 299  * Notify the client that the session has failed.  A message gets sent
 300  * to Alice's client if we encountered any error.
 301  *
 302  * @param session the associated client session to fail or succeed
 303  */
 304 static void
 305 prepare_client_end_notification (struct AliceServiceSession *session)
 306 {
 307   struct ClientResponseMessage *msg;
 308   struct GNUNET_MQ_Envelope *e;
 309
 310   if (NULL == session->client_mq)
 311     return; /* no client left to be notified */
 312   GNUNET_log (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG,
 313               "Sending session-end notification with status %d to client for session %s\n",
 314               session->status,
 315               GNUNET_h2s (&session->session_id));
 316   e = GNUNET_MQ_msg (msg,
 317                      GNUNET_MESSAGE_TYPE_SCALARPRODUCT_RESULT);
 318   msg->product_length = htonl (0);
 319   msg->status = htonl (session->status);
 320   GNUNET_MQ_send (session->client_mq,
 321                   e);
 322 }
 323
 324
 325 /**
 326  * Prepare the final (positive) response we will send to Alice's
 327  * client.
 328  *
 329  * @param s the session associated with our client.
 330  */
 331 static void
 332 transmit_client_response (struct AliceServiceSession *s)
 333 {
 334   struct ClientResponseMessage *msg;
 335   struct GNUNET_MQ_Envelope *e;
 336   unsigned char *product_exported = NULL;
 337   size_t product_length = 0;
 338   int32_t range;
 339   gcry_error_t rc;
 340   int sign;
 341   gcry_mpi_t value;
 342
 343   if (NULL == s->product)
 344   {
 345     GNUNET_break (0);
 346     prepare_client_end_notification (s);
 347     return;
 348   }
 349   value = gcry_mpi_new (0);
 350   sign = gcry_mpi_cmp_ui (s->product, 0);
 351   if (0 > sign)
 352   {
 353     range = -1;
 354     gcry_mpi_sub (value,
 355                   value,
 356                   s->product);
 357   }
 358   else if (0 < sign)
 359   {
 360     range = 1;
 361     gcry_mpi_add (value, value, s->product);
 362   }
 363   else
 364   {
 365     /* result is exactly zero */
 366     range = 0;
 367   }
 368   gcry_mpi_release (s->product);
 369   s->product = NULL;
 370
 371   if ( (0 != range) &&
 372        (0 != (rc = gcry_mpi_aprint (GCRYMPI_FMT_STD,
 373                                     &product_exported,
 374                                     &product_length,
 375                                     value))))
 376   {
 377     LOG_GCRY (GNUNET_ERROR_TYPE_ERROR,
 378               "gcry_mpi_scan",
 379               rc);
 380     prepare_client_end_notification (s);
 381     return;
 382   }
 383   gcry_mpi_release (value);
 384   e = GNUNET_MQ_msg_extra (msg,
 385                            product_length,
 386                            GNUNET_MESSAGE_TYPE_SCALARPRODUCT_RESULT);
 387   msg->status = htonl (GNUNET_SCALARPRODUCT_STATUS_SUCCESS);
 388   msg->range = htonl (range);
 389   msg->product_length = htonl (product_length);
 390   if (NULL != product_exported)
 391   {
 392     GNUNET_memcpy (&msg[1],
 393             product_exported,
 394             product_length);
 395     GNUNET_free (product_exported);
 396   }
 397   GNUNET_MQ_send (s->client_mq,
 398                   e);
 399   GNUNET_log (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG,
 400               "Sent result to client, session %s has ended!\n",
 401               GNUNET_h2s (&s->session_id));
 402 }
 403
 404
 405 /**
 406  * Function called whenever a channel is destroyed.  Should clean up
 407  * any associated state.
 408  *
 409  * It must NOT call #GNUNET_CADET_channel_destroy() on the channel.
 410  *
 411  * @param cls the `struct AliceServiceSession`
 412  * @param channel connection to the other end (henceforth invalid)
 413  */
 414 static void
 415 cb_channel_destruction (void *cls,
 416                         const struct GNUNET_CADET_Channel *channel)
 417 {
 418   struct AliceServiceSession *s = cls;
 419
 420   GNUNET_log (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG,
 421               "Peer disconnected, terminating session %s with peer %s\n",
 422               GNUNET_h2s (&s->session_id),
 423               GNUNET_i2s (&s->peer));
 424   s->channel = NULL;
 425   if (GNUNET_SCALARPRODUCT_STATUS_ACTIVE == s->status)
 426   {
 427     /* We didn't get an answer yet, fail with error */
 428     s->status = GNUNET_SCALARPRODUCT_STATUS_FAILURE;
 429     prepare_client_end_notification (s);
 430   }
 431 }
 432
 433
 434 /**
 435  * Compute our scalar product, done by Alice
 436  *
 437  * @param session the session associated with this computation
 438  * @param prod_g_i_b_i value from Bob
 439  * @param prod_h_i_b_i value from Bob
 440  * @return product as MPI, never NULL
 441  */
 442 static gcry_mpi_t
 443 compute_scalar_product (struct AliceServiceSession *session,
 444                         gcry_mpi_point_t prod_g_i_b_i,
 445                         gcry_mpi_point_t prod_h_i_b_i)
 446 {
 447   gcry_mpi_point_t g_i_b_i_a_inv;
 448   gcry_mpi_point_t g_ai_bi;
 449   int ai_bi;
 450   gcry_mpi_t ret;
 451
 452   g_i_b_i_a_inv = GNUNET_CRYPTO_ecc_pmul_mpi (edc,
 453                                               prod_g_i_b_i,
 454                                               my_privkey_inv);
 455   g_ai_bi = GNUNET_CRYPTO_ecc_add (edc,
 456                                    g_i_b_i_a_inv,
 457                                    prod_h_i_b_i);
 458   gcry_mpi_point_release (g_i_b_i_a_inv);
 459   ai_bi = GNUNET_CRYPTO_ecc_dlog (edc,
 460                                   g_ai_bi);
 461   gcry_mpi_point_release (g_ai_bi);
 462   if (INT_MAX == ai_bi)
 463   {
 464     /* result too big */
 465     GNUNET_log (GNUNET_ERROR_TYPE_ERROR,
 466                 "Scalar product result out of range\n");
 467     return NULL;
 468   }
 469   ret = gcry_mpi_new (0);
 470   if (ai_bi > 0)
 471   {
 472     gcry_mpi_set_ui (ret, ai_bi);
 473   }
 474   else
 475   {
 476     gcry_mpi_set_ui (ret, - ai_bi);
 477     gcry_mpi_neg (ret, ret);
 478   }
 479   return ret;
 480 }
 481
 482
 483 /**
 484  * Handle a response we got from another service we wanted to
 485  * calculate a scalarproduct with.
 486  *
 487  * @param cls the `struct AliceServiceSession *`
 488  * @param msg the actual message
 489  */
 490 static void
 491 handle_bobs_cryptodata_message (void *cls,
 492                                 const struct EccBobCryptodataMessage *msg)
 493 {
 494   struct AliceServiceSession *s = cls;
 495   gcry_mpi_point_t prod_g_i_b_i;
 496   gcry_mpi_point_t prod_h_i_b_i;
 497   uint32_t contained;
 498
 499   contained = ntohl (msg->contained_element_count);
 500   if (2 != contained)
 501   {
 502     GNUNET_break_op (0);
 503     destroy_service_session (s);
 504     return;
 505   }
 506   if (NULL == s->sorted_elements)
 507   {
 508     /* we're not ready yet, how can Bob be? */
 509     GNUNET_break_op (0);
 510     destroy_service_session (s);
 511     return;
 512   }
 513   if (s->total != s->client_received_element_count)
 514   {
 515     /* we're not ready yet, how can Bob be? */
 516     GNUNET_break_op (0);
 517     destroy_service_session (s);
 518     return;
 519   }
 520
 521   GNUNET_log (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG,
 522               "Received %u crypto values from Bob\n",
 523               (unsigned int) contained);
 524   GNUNET_CADET_receive_done (s->channel);
 525   prod_g_i_b_i = GNUNET_CRYPTO_ecc_bin_to_point (edc,
 526                                                  &msg->prod_g_i_b_i);
 527   prod_h_i_b_i = GNUNET_CRYPTO_ecc_bin_to_point (edc,
 528                                                  &msg->prod_h_i_b_i);
 529   s->product = compute_scalar_product (s,
 530                                        prod_g_i_b_i,
 531                                        prod_h_i_b_i);
 532   gcry_mpi_point_release (prod_g_i_b_i);
 533   gcry_mpi_point_release (prod_h_i_b_i);
 534   transmit_client_response (s);
 535 }
 536
 537
 538 /**
 539  * Iterator to copy over messages from the hash map
 540  * into an array for sorting.
 541  *
 542  * @param cls the `struct AliceServiceSession *`
 543  * @param key the key (unused)
 544  * @param value the `struct GNUNET_SCALARPRODUCT_Element *`
 545  */
 546 static int
 547 copy_element_cb (void *cls,
 548                  const struct GNUNET_HashCode *key,
 549                  void *value)
 550 {
 551   struct AliceServiceSession *s = cls;
 552   struct GNUNET_SCALARPRODUCT_Element *e = value;
 553   gcry_mpi_t mval;
 554   int64_t val;
 555
 556   mval = gcry_mpi_new (0);
 557   val = (int64_t) GNUNET_ntohll (e->value);
 558   if (0 > val)
 559     gcry_mpi_sub_ui (mval, mval, -val);
 560   else
 561     gcry_mpi_add_ui (mval, mval, val);
 562   s->sorted_elements [s->used_element_count].value = mval;
 563   s->sorted_elements [s->used_element_count].key = &e->key;
 564   s->used_element_count++;
 565   return GNUNET_OK;
 566 }
 567
 568
 569 /**
 570  * Compare two `struct MpiValue`s by key for sorting.
 571  *
 572  * @param a pointer to first `struct MpiValue *`
 573  * @param b pointer to first `struct MpiValue *`
 574  * @return -1 for a < b, 0 for a=b, 1 for a > b.
 575  */
 576 static int
 577 element_cmp (const void *a,
 578              const void *b)
 579 {
 580   const struct MpiElement *ma = a;
 581   const struct MpiElement *mb = b;
 582
 583   return GNUNET_CRYPTO_hash_cmp (ma->key,
 584                                  mb->key);
 585 }
 586
 587
 588 /**
 589  * Maximum number of elements we can put into a single cryptodata
 590  * message
 591  */
 592 #define ELEMENT_CAPACITY ((GNUNET_CONSTANTS_MAX_CADET_MESSAGE_SIZE - 1 - sizeof (struct EccAliceCryptodataMessage)) / sizeof (struct GNUNET_CRYPTO_EccPoint))
 593
 594
 595 /**
 596  * Send the cryptographic data from Alice to Bob.
 597  * Does nothing if we already transferred all elements.
 598  *
 599  * @param s the associated service session
 600  */
 601 static void
 602 send_alices_cryptodata_message (struct AliceServiceSession *s)
 603 {
 604   struct EccAliceCryptodataMessage *msg;
 605   struct GNUNET_MQ_Envelope *e;
 606   struct GNUNET_CRYPTO_EccPoint *payload;
 607   gcry_mpi_t r_ia;
 608   gcry_mpi_t r_ia_ai;
 609   unsigned int i;
 610   unsigned int off;
 611   unsigned int todo_count;
 612
 613   s->sorted_elements
 614     = GNUNET_new_array (GNUNET_CONTAINER_multihashmap_size (s->intersected_elements),
 615                         struct MpiElement);
 616   s->used_element_count = 0;
 617   GNUNET_CONTAINER_multihashmap_iterate (s->intersected_elements,
 618                                          &copy_element_cb,
 619                                          s);
 620   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG,
 621        "Finished intersection, %d items remain\n",
 622        s->used_element_count);
 623   qsort (s->sorted_elements,
 624          s->used_element_count,
 625          sizeof (struct MpiElement),
 626          &element_cmp);
 627   off = 0;
 628   while (off < s->used_element_count)
 629   {
 630     todo_count = s->used_element_count - off;
 631     if (todo_count > ELEMENT_CAPACITY)
 632       todo_count = ELEMENT_CAPACITY;
 633     GNUNET_log (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG,
 634                 "Sending %u/%u crypto values to Bob\n",
 635                 (unsigned int) todo_count,
 636                 (unsigned int) s->used_element_count);
 637
 638     e = GNUNET_MQ_msg_extra (msg,
 639                              todo_count * 2 * sizeof (struct GNUNET_CRYPTO_EccPoint),
 640                              GNUNET_MESSAGE_TYPE_SCALARPRODUCT_ECC_ALICE_CRYPTODATA);
 641     msg->contained_element_count = htonl (todo_count);
 642     payload = (struct GNUNET_CRYPTO_EccPoint *) &msg[1];
 643     r_ia = gcry_mpi_new (0);
 644     r_ia_ai = gcry_mpi_new (0);
 645     for (i = off; i < off + todo_count; i++)
 646     {
 647       gcry_mpi_t r_i;
 648       gcry_mpi_point_t g_i;
 649       gcry_mpi_point_t h_i;
 650
 651       r_i = GNUNET_CRYPTO_ecc_random_mod_n (edc);
 652       g_i = GNUNET_CRYPTO_ecc_dexp_mpi (edc,
 653                                         r_i);
 654       /* r_ia = r_i * a */
 655       gcry_mpi_mul (r_ia,
 656                     r_i,
 657                     my_privkey);
 658       gcry_mpi_release (r_i);
 659       /* r_ia_ai = r_ia + a_i */
 660       gcry_mpi_add (r_ia_ai,
 661                     r_ia,
 662                     s->sorted_elements[i].value);
 663       h_i = GNUNET_CRYPTO_ecc_dexp_mpi (edc,
 664                                         r_ia_ai);
 665       GNUNET_CRYPTO_ecc_point_to_bin (edc,
 666                                       g_i,
 667                                       &payload[(i - off) * 2]);
 668       GNUNET_CRYPTO_ecc_point_to_bin (edc,
 669                                       h_i,
 670                                       &payload[(i - off) * 2 + 1]);
 671       gcry_mpi_point_release (g_i);
 672       gcry_mpi_point_release (h_i);
 673     }
 674     gcry_mpi_release (r_ia);
 675     gcry_mpi_release (r_ia_ai);
 676     off += todo_count;
 677     GNUNET_MQ_send (s->cadet_mq,
 678                     e);
 679   }
 680 }
 681
 682
 683 /**
 684  * Callback for set operation results. Called for each element
 685  * that should be removed from the result set, and then once
 686  * to indicate that the set intersection operation is done.
 687  *
 688  * @param cls closure with the `struct AliceServiceSession`
 689  * @param element a result element, only valid if status is #GNUNET_SET_STATUS_OK
 690  * @param current_size current set size
 691  * @param status what has happened with the set intersection?
 692  */
 693 static void
 694 cb_intersection_element_removed (void *cls,
 695                                  const struct GNUNET_SET_Element *element,
 696                                  uint64_t current_size,
 697                                  enum GNUNET_SET_Status status)
 698 {
 699   struct AliceServiceSession *s = cls;
 700   struct GNUNET_SCALARPRODUCT_Element *se;
 701
 702   switch (status)
 703   {
 704   case GNUNET_SET_STATUS_OK:
 705     /* this element has been removed from the set */
 706     se = GNUNET_CONTAINER_multihashmap_get (s->intersected_elements,
 707                                             element->data);
 708     GNUNET_assert (NULL != se);
 709     LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG,
 710          "Intersection removed element with key %s and value %lld\n",
 711          GNUNET_h2s (&se->key),
 712          (long long) GNUNET_ntohll (se->value));
 713     GNUNET_assert (GNUNET_YES ==
 714                    GNUNET_CONTAINER_multihashmap_remove (s->intersected_elements,
 715                                                          element->data,
 716                                                          se));
 717     GNUNET_free (se);
 718     return;
 719   case GNUNET_SET_STATUS_DONE:
 720     s->intersection_op = NULL;
 721     if (NULL != s->intersection_set)
 722     {
 723       GNUNET_SET_destroy (s->intersection_set);
 724       s->intersection_set = NULL;
 725     }
 726     send_alices_cryptodata_message (s);
 727     return;
 728   case GNUNET_SET_STATUS_HALF_DONE:
 729     /* unexpected for intersection */
 730     GNUNET_break (0);
 731     return;
 732   case GNUNET_SET_STATUS_FAILURE:
 733     /* unhandled status code */
 734     LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG,
 735          "Set intersection failed!\n");
 736     if (NULL != s->intersection_listen)
 737     {
 738       GNUNET_SET_listen_cancel (s->intersection_listen);
 739       s->intersection_listen = NULL;
 740     }
 741     s->intersection_op = NULL;
 742     if (NULL != s->intersection_set)
 743     {
 744       GNUNET_SET_destroy (s->intersection_set);
 745       s->intersection_set = NULL;
 746     }
 747     s->status = GNUNET_SCALARPRODUCT_STATUS_FAILURE;
 748     prepare_client_end_notification (s);
 749     return;
 750   default:
 751     GNUNET_break (0);
 752     return;
 753   }
 754 }
 755
 756
 757 /**
 758  * Called when another peer wants to do a set operation with the
 759  * local peer. If a listen error occurs, the @a request is NULL.
 760  *
 761  * @param cls closure with the `struct AliceServiceSession *`
 762  * @param other_peer the other peer
 763  * @param context_msg message with application specific information from
 764  *        the other peer
 765  * @param request request from the other peer (never NULL), use GNUNET_SET_accept()
 766  *        to accept it, otherwise the request will be refused
 767  *        Note that we can't just return value from the listen callback,
 768  *        as it is also necessary to specify the set we want to do the
 769  *        operation with, whith sometimes can be derived from the context
 770  *        message. It's necessary to specify the timeout.
 771  */
 772 static void
 773 cb_intersection_request_alice (void *cls,
 774                                const struct GNUNET_PeerIdentity *other_peer,
 775                                const struct GNUNET_MessageHeader *context_msg,
 776                                struct GNUNET_SET_Request *request)
 777 {
 778   struct AliceServiceSession *s = cls;
 779
 780   GNUNET_log (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG,
 781               "Received intersection request from %s!\n",
 782               GNUNET_i2s (other_peer));
 783   if (0 != memcmp (other_peer,
 784                    &s->peer,
 785                    sizeof (struct GNUNET_PeerIdentity)))
 786   {
 787     GNUNET_break_op (0);
 788     return;
 789   }
 790   s->intersection_op
 791     = GNUNET_SET_accept (request,
 792                          GNUNET_SET_RESULT_REMOVED,
 793                          (struct GNUNET_SET_Option[]) {{ 0 }},
 794                          &cb_intersection_element_removed,
 795                          s);
 796   if (NULL == s->intersection_op)
 797   {
 798     GNUNET_break (0);
 799     s->status = GNUNET_SCALARPRODUCT_STATUS_FAILURE;
 800     prepare_client_end_notification (s);
 801     return;
 802   }
 803   if (GNUNET_OK !=
 804       GNUNET_SET_commit (s->intersection_op,
 805                          s->intersection_set))
 806   {
 807     GNUNET_break (0);
 808     s->status = GNUNET_SCALARPRODUCT_STATUS_FAILURE;
 809     prepare_client_end_notification (s);
 810     return;
 811   }
 812   GNUNET_SET_destroy (s->intersection_set);
 813   s->intersection_set = NULL;
 814   GNUNET_SET_listen_cancel (s->intersection_listen);
 815   s->intersection_listen = NULL;
 816 }
 817
 818
 819 /**
 820  * Our client has finished sending us its multipart message.
 821  *
 822  * @param session the service session context
 823  */
 824 static void
 825 client_request_complete_alice (struct AliceServiceSession *s)
 826 {
 827   struct GNUNET_MQ_MessageHandler cadet_handlers[] = {
 828     GNUNET_MQ_hd_fixed_size (bobs_cryptodata_message,
 829                              GNUNET_MESSAGE_TYPE_SCALARPRODUCT_ECC_BOB_CRYPTODATA,
 830                              struct EccBobCryptodataMessage,
 831                              s),
 832     GNUNET_MQ_handler_end ()
 833   };
 834   struct EccServiceRequestMessage *msg;
 835   struct GNUNET_MQ_Envelope *e;
 836   struct GNUNET_HashCode set_sid;
 837
 838   GNUNET_CRYPTO_hash (&s->session_id,
 839                       sizeof (struct GNUNET_HashCode),
 840                       &set_sid);
 841   GNUNET_log (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG,
 842               "Creating new channel for session with key %s.\n",
 843               GNUNET_h2s (&s->session_id));
 844   s->channel
 845     = GNUNET_CADET_channel_creatE (my_cadet,
 846                                    s,
 847                                    &s->peer,
 848                                    &s->session_id,
 849                                    GNUNET_CADET_OPTION_RELIABLE,
 850                                    NULL,
 851                                    &cb_channel_destruction,
 852                                    cadet_handlers);
 853   if (NULL == s->channel)
 854   {
 855     s->status = GNUNET_SCALARPRODUCT_STATUS_FAILURE;
 856     prepare_client_end_notification (s);
 857     return;
 858   }
 859   s->cadet_mq = GNUNET_CADET_get_mq (s->channel);
 860   s->intersection_listen
 861     = GNUNET_SET_listen (cfg,
 862                          GNUNET_SET_OPERATION_INTERSECTION,
 863                          &set_sid,
 864                          &cb_intersection_request_alice,
 865                          s);
 866   if (NULL == s->intersection_listen)
 867   {
 868     s->status = GNUNET_SCALARPRODUCT_STATUS_FAILURE;
 869     GNUNET_CADET_channel_destroy (s->channel);
 870     s->channel = NULL;
 871     prepare_client_end_notification (s);
 872     return;
 873   }
 874
 875   e = GNUNET_MQ_msg (msg,
 876                      GNUNET_MESSAGE_TYPE_SCALARPRODUCT_ECC_SESSION_INITIALIZATION);
 877   msg->session_id = s->session_id;
 878   GNUNET_MQ_send (s->cadet_mq,
 879                   e);
 880 }
 881
 882
 883 /**
 884  * We're receiving additional set data. Check if
 885  * @a msg is well-formed.
 886  *
 887  * @param cls client identification of the client
 888  * @param msg the actual message
 889  * @return #GNUNET_OK if @a msg is well-formed
 890  */
 891 static int
 892 check_alice_client_message_multipart (void *cls,
 893                                       const struct ComputationBobCryptodataMultipartMessage *msg)
 894 {
 895   struct AliceServiceSession *s = cls;
 896   uint32_t contained_count;
 897   uint16_t msize;
 898
 899   msize = ntohs (msg->header.size);
 900   contained_count = ntohl (msg->element_count_contained);
 901   if ( (msize != (sizeof (struct ComputationBobCryptodataMultipartMessage) +
 902                   contained_count * sizeof (struct GNUNET_SCALARPRODUCT_Element))) ||
 903        (0 == contained_count) ||
 904        (s->total == s->client_received_element_count) ||
 905        (s->total < s->client_received_element_count + contained_count) )
 906   {
 907     GNUNET_break_op (0);
 908     return GNUNET_SYSERR;
 909   }
 910   return GNUNET_OK;
 911 }
 912
 913
 914 /**
 915  * We're receiving additional set data. Add it to our
 916  * set and if we are done, initiate the transaction.
 917  *
 918  * @param cls client identification of the client
 919  * @param msg the actual message
 920  */
 921 static void
 922 handle_alice_client_message_multipart (void *cls,
 923                                        const struct ComputationBobCryptodataMultipartMessage *msg)
 924 {
 925   struct AliceServiceSession *s = cls;
 926   uint32_t contained_count;
 927   const struct GNUNET_SCALARPRODUCT_Element *elements;
 928   struct GNUNET_SET_Element set_elem;
 929   struct GNUNET_SCALARPRODUCT_Element *elem;
 930
 931   contained_count = ntohl (msg->element_count_contained);
 932   s->client_received_element_count += contained_count;
 933   elements = (const struct GNUNET_SCALARPRODUCT_Element *) &msg[1];
 934   for (uint32_t i = 0; i < contained_count; i++)
 935   {
 936     elem = GNUNET_new (struct GNUNET_SCALARPRODUCT_Element);
 937     GNUNET_memcpy (elem,
 938                    &elements[i],
 939                    sizeof (struct GNUNET_SCALARPRODUCT_Element));
 940     if (GNUNET_SYSERR ==
 941         GNUNET_CONTAINER_multihashmap_put (s->intersected_elements,
 942                                            &elem->key,
 943                                            elem,
 944                                            GNUNET_CONTAINER_MULTIHASHMAPOPTION_UNIQUE_ONLY))
 945     {
 946       GNUNET_break (0);
 947       GNUNET_free (elem);
 948       continue;
 949     }
 950     set_elem.data = &elem->key;
 951     set_elem.size = sizeof (elem->key);
 952     set_elem.element_type = 0;
 953     GNUNET_SET_add_element (s->intersection_set,
 954                             &set_elem,
 955                             NULL, NULL);
 956     s->used_element_count++;
 957   }
 958   GNUNET_SERVICE_client_continue (s->client);
 959   if (s->total != s->client_received_element_count)
 960   {
 961     /* more to come */
 962     GNUNET_log (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG,
 963                 "Received client multipart data, waiting for more!\n");
 964     return;
 965   }
 966   GNUNET_log (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG,
 967               "Launching computation\n");
 968   client_request_complete_alice (s);
 969 }
 970
 971
 972 /**
 973  * Handler for Alice's client request message.
 974  * Check that @a msg is well-formed.
 975  *
 976  * @param cls identification of the client
 977  * @param msg the actual message
 978  * @return #GNUNET_OK if @a msg is well-formed
 979  */
 980 static int
 981 check_alice_client_message (void *cls,
 982                             const struct AliceComputationMessage *msg)
 983 {
 984   struct AliceServiceSession *s = cls;
 985   uint16_t msize;
 986   uint32_t total_count;
 987   uint32_t contained_count;
 988
 989   if (NULL != s->intersected_elements)
 990   {
 991     /* only one concurrent session per client connection allowed,
 992        simplifies logic a lot... */
 993     GNUNET_break (0);
 994     return GNUNET_SYSERR;
 995   }
 996   msize = ntohs (msg->header.size);
 997   total_count = ntohl (msg->element_count_total);
 998   contained_count = ntohl (msg->element_count_contained);
 999   if ( (0 == total_count) ||
1000        (0 == contained_count) ||
1001        (msize != (sizeof (struct AliceComputationMessage) +
1002                   contained_count * sizeof (struct GNUNET_SCALARPRODUCT_Element))) )
1003   {
1004     GNUNET_break_op (0);
1005     return GNUNET_SYSERR;
1006   }
1007   return GNUNET_OK;
1008 }
1009
1010
1011 /**
1012  * Handler for Alice's client request message.
1013  * We are doing request-initiation to compute a scalar product with a peer.
1014  *
1015  * @param cls identification of the client
1016  * @param msg the actual message
1017  */
1018 static void
1019 handle_alice_client_message (void *cls,
1020                              const struct AliceComputationMessage *msg)
1021 {
1022   struct AliceServiceSession *s = cls;
1023   uint32_t contained_count;
1024   uint32_t total_count;
1025   const struct GNUNET_SCALARPRODUCT_Element *elements;
1026   struct GNUNET_SET_Element set_elem;
1027   struct GNUNET_SCALARPRODUCT_Element *elem;
1028
1029   total_count = ntohl (msg->element_count_total);
1030   contained_count = ntohl (msg->element_count_contained);
1031   s->peer = msg->peer;
1032   s->status = GNUNET_SCALARPRODUCT_STATUS_ACTIVE;
1033   s->total = total_count;
1034   s->client_received_element_count = contained_count;
1035   s->session_id = msg->session_key;
1036   elements = (const struct GNUNET_SCALARPRODUCT_Element *) &msg[1];
1037   s->intersected_elements = GNUNET_CONTAINER_multihashmap_create (s->total,
1038                                                                   GNUNET_YES);
1039   s->intersection_set = GNUNET_SET_create (cfg,
1040                                            GNUNET_SET_OPERATION_INTERSECTION);
1041   for (uint32_t i = 0; i < contained_count; i++)
1042   {
1043     if (0 == GNUNET_ntohll (elements[i].value))
1044       continue;
1045     elem = GNUNET_new (struct GNUNET_SCALARPRODUCT_Element);
1046     GNUNET_memcpy (elem,
1047                    &elements[i],
1048                    sizeof (struct GNUNET_SCALARPRODUCT_Element));
1049     if (GNUNET_SYSERR ==
1050         GNUNET_CONTAINER_multihashmap_put (s->intersected_elements,
1051                                            &elem->key,
1052                                            elem,
1053                                            GNUNET_CONTAINER_MULTIHASHMAPOPTION_UNIQUE_ONLY))
1054     {
1055       /* element with same key encountered twice! */
1056       GNUNET_break (0);
1057       GNUNET_free (elem);
1058       continue;
1059     }
1060     set_elem.data = &elem->key;
1061     set_elem.size = sizeof (elem->key);
1062     set_elem.element_type = 0;
1063     GNUNET_SET_add_element (s->intersection_set,
1064                             &set_elem,
1065                             NULL, NULL);
1066     s->used_element_count++;
1067   }
1068   GNUNET_SERVICE_client_continue (s->client);
1069   if (s->total != s->client_received_element_count)
1070   {
1071     /* wait for multipart msg */
1072     GNUNET_log (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG,
1073                 "Received partial client request, waiting for more!\n");
1074     return;
1075   }
1076   GNUNET_log (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG,
1077               "Launching computation\n");
1078   client_request_complete_alice (s);
1079 }
1080
1081
1082 /**
1083  * Task run during shutdown.
1084  *
1085  * @param cls unused
1086  * @param tc unused
1087  */
1088 static void
1089 shutdown_task (void *cls)
1090 {
1091   GNUNET_log (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG,
1092               "Shutting down, initiating cleanup.\n");
1093   // FIXME: we have to cut our connections to CADET first!
1094   if (NULL != my_cadet)
1095   {
1096     GNUNET_CADET_disconnect (my_cadet);
1097     my_cadet = NULL;
1098   }
1099   if (NULL != edc)
1100   {
1101     GNUNET_CRYPTO_ecc_dlog_release (edc);
1102     edc = NULL;
1103   }
1104 }
1105
1106
1107 /**
1108  * A client connected.
1109  *
1110  * Setup the associated data structure.
1111  *
1112  * @param cls closure, NULL
1113  * @param client identification of the client
1114  * @param mq message queue to communicate with @a client
1115  * @return our `struct AliceServiceSession`
1116  */
1117 static void *
1118 client_connect_cb (void *cls,
1119                    struct GNUNET_SERVICE_Client *client,
1120                    struct GNUNET_MQ_Handle *mq)
1121 {
1122   struct AliceServiceSession *s;
1123
1124   s = GNUNET_new (struct AliceServiceSession);
1125   s->client = client;
1126   s->client_mq = mq;
1127   return s;
1128 }
1129
1130
1131 /**
1132  * A client disconnected.
1133  *
1134  * Remove the associated session(s), release data structures
1135  * and cancel pending outgoing transmissions to the client.
1136  *
1137  * @param cls closure, NULL
1138  * @param client identification of the client
1139  * @param app_cls our `struct AliceServiceSession`
1140  */
1141 static void
1142 client_disconnect_cb (void *cls,
1143                       struct GNUNET_SERVICE_Client *client,
1144                       void *app_cls)
1145 {
1146   struct AliceServiceSession *s = app_cls;
1147
1148   GNUNET_log (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG,
1149               "Client %p disconnected from us.\n",
1150               client);
1151   s->client = NULL;
1152   s->client_mq = NULL;
1153   destroy_service_session (s);
1154 }
1155
1156
1157 /**
1158  * Initialization of the program and message handlers
1159  *
1160  * @param cls closure
1161  * @param c configuration to use
1162  * @param service the initialized service
1163  */
1164 static void
1165 run (void *cls,
1166      const struct GNUNET_CONFIGURATION_Handle *c,
1167      struct GNUNET_SERVICE_Handle *service)
1168 {
1169   cfg = c;
1170   edc = GNUNET_CRYPTO_ecc_dlog_prepare (MAX_RESULT,
1171                                         MAX_RAM);
1172   /* Select a random 'a' value for Alice */
1173   GNUNET_CRYPTO_ecc_rnd_mpi (edc,
1174                              &my_privkey,
1175                              &my_privkey_inv);
1176   my_cadet = GNUNET_CADET_connecT (cfg);
1177   if (NULL == my_cadet)
1178   {
1179     GNUNET_log (GNUNET_ERROR_TYPE_ERROR,
1180                 _("Connect to CADET failed\n"));
1181     GNUNET_SCHEDULER_shutdown ();
1182     return;
1183   }
1184   GNUNET_SCHEDULER_add_shutdown (&shutdown_task,
1185                                  NULL);
1186
1187 }
1188
1189
1190 /**
1191  * Define "main" method using service macro.
1192  */
1193 GNUNET_SERVICE_MAIN
1194 ("scalarproduct-alice",
1195  GNUNET_SERVICE_OPTION_NONE,
1196  &run,
1197  &client_connect_cb,
1198  &client_disconnect_cb,
1199  NULL,
1200  GNUNET_MQ_hd_var_size (alice_client_message,
1201                         GNUNET_MESSAGE_TYPE_SCALARPRODUCT_CLIENT_TO_ALICE,
1202                         struct AliceComputationMessage,
1203                         NULL),
1204  GNUNET_MQ_hd_var_size (alice_client_message_multipart,
1205                         GNUNET_MESSAGE_TYPE_SCALARPRODUCT_CLIENT_MULTIPART_ALICE,
1206                         struct ComputationBobCryptodataMultipartMessage,
1207                         NULL),
1208  GNUNET_MQ_handler_end ());
1209
1210
1211 /* end of gnunet-service-scalarproduct-ecc_alice.c */