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

   1 /*
   2      This file is part of GNUnet.
   3      Copyright (C) 2013-2015 Christian Grothoff (and other contributing authors)
   4
   5      GNUnet is free software; you can redistribute it and/or modify
   6      it under the terms of the GNU General Public License as published
   7      by the Free Software Foundation; either version 3, or (at your
   8      option) any later version.
   9
  10      GNUnet is distributed in the hope that it will be useful, but
  11      WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  12      MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  13      General Public License for more details.
  14
  15      You should have received a copy of the GNU General Public License
  16      along with GNUnet; see the file COPYING.  If not, write to the
  17      Free Software Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor,
  18      Boston, MA 02110-1301, USA.
  19  */
  20 /**
  21  * @file scalarproduct/gnunet-service-scalarproduct-ecc_alice.c
  22  * @brief scalarproduct service implementation
  23  * @author Christian M. Fuchs
  24  * @author Christian Grothoff
  25  */
  26 #include "platform.h"
  27 #include <limits.h>
  28 #include <gcrypt.h>
  29 #include "gnunet_util_lib.h"
  30 #include "gnunet_core_service.h"
  31 #include "gnunet_cadet_service.h"
  32 #include "gnunet_applications.h"
  33 #include "gnunet_protocols.h"
  34 #include "gnunet_scalarproduct_service.h"
  35 #include "gnunet_set_service.h"
  36 #include "scalarproduct.h"
  37 #include "gnunet-service-scalarproduct-ecc.h"
  38
  39 #define LOG(kind,...) GNUNET_log_from (kind, "scalarproduct-alice", __VA_ARGS__)
  40
  41 /**
  42  * Maximum allowed result value for the scalarproduct computation.
  43  * DLOG will fail if the result is bigger.
  44  */
  45 #define MAX_RESULT (1024 * 1024)
  46
  47 /**
  48  * An encrypted element key-value pair.
  49  */
  50 struct MpiElement
  51 {
  52   /**
  53    * Key used to identify matching pairs of values to multiply.
  54    * Points into an existing data structure, to avoid copying
  55    * and doubling memory use.
  56    */
  57   const struct GNUNET_HashCode *key;
  58
  59   /**
  60    * a_i value, not disclosed to Bob.
  61    */
  62   gcry_mpi_t value;
  63
  64   /**
  65    * r_i value, chosen at random, not disclosed to Bob.
  66    */
  67   gcry_mpi_t r_i;
  68
  69 };
  70
  71
  72 /**
  73  * A scalarproduct session which tracks
  74  * a request form the client to our final response.
  75  */
  76 struct AliceServiceSession
  77 {
  78
  79   /**
  80    * (hopefully) unique transaction ID
  81    */
  82   struct GNUNET_HashCode session_id;
  83
  84   /**
  85    * Alice or Bob's peerID
  86    */
  87   struct GNUNET_PeerIdentity peer;
  88
  89   /**
  90    * The client this request is related to.
  91    */
  92   struct GNUNET_SERVER_Client *client;
  93
  94   /**
  95    * The message queue for the client.
  96    */
  97   struct GNUNET_MQ_Handle *client_mq;
  98
  99   /**
 100    * The message queue for CADET.
 101    */
 102   struct GNUNET_MQ_Handle *cadet_mq;
 103
 104   /**
 105    * all non-0-value'd elements transmitted to us.
 106    * Values are of type `struct GNUNET_SCALARPRODUCT_Element *`
 107    */
 108   struct GNUNET_CONTAINER_MultiHashMap *intersected_elements;
 109
 110   /**
 111    * Set of elements for which will conduction an intersection.
 112    * the resulting elements are then used for computing the scalar product.
 113    */
 114   struct GNUNET_SET_Handle *intersection_set;
 115
 116   /**
 117    * Set of elements for which will conduction an intersection.
 118    * the resulting elements are then used for computing the scalar product.
 119    */
 120   struct GNUNET_SET_OperationHandle *intersection_op;
 121
 122   /**
 123    * Handle to Alice's Intersection operation listening for Bob
 124    */
 125   struct GNUNET_SET_ListenHandle *intersection_listen;
 126
 127   /**
 128    * channel-handle associated with our cadet handle
 129    */
 130   struct GNUNET_CADET_Channel *channel;
 131
 132   /**
 133    * a(Alice), sorted array by key of length @e used_element_count.
 134    */
 135   struct MpiElement *sorted_elements;
 136
 137   /**
 138    * The computed scalar
 139    */
 140   gcry_mpi_t product;
 141
 142   /**
 143    * How many elements we were supplied with from the client (total
 144    * count before intersection).
 145    */
 146   uint32_t total;
 147
 148   /**
 149    * How many elements actually are used for the scalar product.
 150    * Size of the arrays in @e r and @e r_prime.  Sometimes also
 151    * reset to 0 and used as a counter!
 152    */
 153   uint32_t used_element_count;
 154
 155   /**
 156    * Already transferred elements from client to us.
 157    * Less or equal than @e total.
 158    */
 159   uint32_t client_received_element_count;
 160
 161   /**
 162    * State of this session.   In
 163    * #GNUNET_SCALARPRODUCT_STATUS_ACTIVE while operation is
 164    * ongoing, afterwards in #GNUNET_SCALARPRODUCT_STATUS_SUCCESS or
 165    * #GNUNET_SCALARPRODUCT_STATUS_FAILURE.
 166    */
 167   enum GNUNET_SCALARPRODUCT_ResponseStatus status;
 168
 169   /**
 170    * Flag to prevent recursive calls to #destroy_service_session() from
 171    * doing harm.
 172    */
 173   int in_destroy;
 174
 175 };
 176
 177
 178 /**
 179  * GNUnet configuration handle
 180  */
 181 static const struct GNUNET_CONFIGURATION_Handle *cfg;
 182
 183 /**
 184  * Context for DLOG operations on a curve.
 185  */
 186 static struct GNUNET_CRYPTO_EccDlogContext *edc;
 187
 188 /**
 189  * Alice's private key ('a').
 190  */
 191 static gcry_mpi_t my_privkey;
 192
 193 /**
 194  * Inverse of Alice's private key ('a_inv').
 195  */
 196 static gcry_mpi_t my_privkey_inv;
 197
 198 /**
 199  * Handle to the CADET service.
 200  */
 201 static struct GNUNET_CADET_Handle *my_cadet;
 202
 203
 204 /**
 205  * Iterator called to free elements.
 206  *
 207  * @param cls the `struct AliceServiceSession *` (unused)
 208  * @param key the key (unused)
 209  * @param value value to free
 210  * @return #GNUNET_OK (continue to iterate)
 211  */
 212 static int
 213 free_element_cb (void *cls,
 214                  const struct GNUNET_HashCode *key,
 215                  void *value)
 216 {
 217   struct GNUNET_SCALARPRODUCT_Element *e = value;
 218
 219   GNUNET_free (e);
 220   return GNUNET_OK;
 221 }
 222
 223
 224 /**
 225  * Destroy session state, we are done with it.
 226  *
 227  * @param s the session to free elements from
 228  */
 229 static void
 230 destroy_service_session (struct AliceServiceSession *s)
 231 {
 232   unsigned int i;
 233
 234   if (GNUNET_YES == s->in_destroy)
 235     return;
 236   s->in_destroy = GNUNET_YES;
 237   if (NULL != s->client_mq)
 238   {
 239     GNUNET_MQ_destroy (s->client_mq);
 240     s->client_mq = NULL;
 241   }
 242   if (NULL != s->cadet_mq)
 243   {
 244     GNUNET_MQ_destroy (s->cadet_mq);
 245     s->cadet_mq = NULL;
 246   }
 247   if (NULL != s->client)
 248   {
 249     GNUNET_SERVER_client_set_user_context (s->client,
 250                                            NULL);
 251     GNUNET_SERVER_client_disconnect (s->client);
 252     s->client = NULL;
 253   }
 254   if (NULL != s->channel)
 255   {
 256     GNUNET_CADET_channel_destroy (s->channel);
 257     s->channel = NULL;
 258   }
 259   if (NULL != s->intersected_elements)
 260   {
 261     GNUNET_CONTAINER_multihashmap_iterate (s->intersected_elements,
 262                                            &free_element_cb,
 263                                            s);
 264     GNUNET_CONTAINER_multihashmap_destroy (s->intersected_elements);
 265     s->intersected_elements = NULL;
 266   }
 267   if (NULL != s->intersection_listen)
 268   {
 269     GNUNET_SET_listen_cancel (s->intersection_listen);
 270     s->intersection_listen = NULL;
 271   }
 272   if (NULL != s->intersection_op)
 273   {
 274     GNUNET_SET_operation_cancel (s->intersection_op);
 275     s->intersection_op = NULL;
 276   }
 277   if (NULL != s->intersection_set)
 278   {
 279     GNUNET_SET_destroy (s->intersection_set);
 280     s->intersection_set = NULL;
 281   }
 282   if (NULL != s->sorted_elements)
 283   {
 284     for (i=0;i<s->used_element_count;i++)
 285       gcry_mpi_release (s->sorted_elements[i].value);
 286     GNUNET_free (s->sorted_elements);
 287     s->sorted_elements = NULL;
 288   }
 289   if (NULL != s->product)
 290   {
 291     gcry_mpi_release (s->product);
 292     s->product = NULL;
 293   }
 294   GNUNET_free (s);
 295 }
 296
 297
 298 /**
 299  * Notify the client that the session has failed.  A message gets sent
 300  * to Alice's client if we encountered any error.
 301  *
 302  * @param session the associated client session to fail or succeed
 303  */
 304 static void
 305 prepare_client_end_notification (struct AliceServiceSession *session)
 306 {
 307   struct ClientResponseMessage *msg;
 308   struct GNUNET_MQ_Envelope *e;
 309
 310   GNUNET_log (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG,
 311               "Sending session-end notification with status %d to client for session %s\n",
 312               session->status,
 313               GNUNET_h2s (&session->session_id));
 314   e = GNUNET_MQ_msg (msg,
 315                      GNUNET_MESSAGE_TYPE_SCALARPRODUCT_RESULT);
 316   msg->product_length = htonl (0);
 317   msg->status = htonl (session->status);
 318   GNUNET_MQ_send (session->client_mq,
 319                   e);
 320 }
 321
 322
 323 /**
 324  * Prepare the final (positive) response we will send to Alice's
 325  * client.
 326  *
 327  * @param s the session associated with our client.
 328  */
 329 static void
 330 transmit_client_response (struct AliceServiceSession *s)
 331 {
 332   struct ClientResponseMessage *msg;
 333   struct GNUNET_MQ_Envelope *e;
 334   unsigned char *product_exported = NULL;
 335   size_t product_length = 0;
 336   int32_t range;
 337   gcry_error_t rc;
 338   int sign;
 339   gcry_mpi_t value;
 340
 341   if (NULL == s->product)
 342   {
 343     GNUNET_break (0);
 344     prepare_client_end_notification (s);
 345     return;
 346   }
 347   value = gcry_mpi_new (0);
 348   sign = gcry_mpi_cmp_ui (s->product, 0);
 349   if (0 > sign)
 350   {
 351     range = -1;
 352     gcry_mpi_sub (value,
 353                   value,
 354                   s->product);
 355   }
 356   else if (0 < sign)
 357   {
 358     range = 1;
 359     gcry_mpi_add (value, value, s->product);
 360   }
 361   else
 362   {
 363     /* result is exactly zero */
 364     range = 0;
 365   }
 366   gcry_mpi_release (s->product);
 367   s->product = NULL;
 368
 369   if ( (0 != range) &&
 370        (0 != (rc = gcry_mpi_aprint (GCRYMPI_FMT_STD,
 371                                     &product_exported,
 372                                     &product_length,
 373                                     value))))
 374   {
 375     LOG_GCRY (GNUNET_ERROR_TYPE_ERROR,
 376               "gcry_mpi_scan",
 377               rc);
 378     prepare_client_end_notification (s);
 379     return;
 380   }
 381   gcry_mpi_release (value);
 382   e = GNUNET_MQ_msg_extra (msg,
 383                            product_length,
 384                            GNUNET_MESSAGE_TYPE_SCALARPRODUCT_RESULT);
 385   msg->status = htonl (GNUNET_SCALARPRODUCT_STATUS_SUCCESS);
 386   msg->range = htonl (range);
 387   msg->product_length = htonl (product_length);
 388   if (NULL != product_exported)
 389   {
 390     memcpy (&msg[1],
 391             product_exported,
 392             product_length);
 393     GNUNET_free (product_exported);
 394   }
 395   GNUNET_MQ_send (s->client_mq,
 396                   e);
 397   GNUNET_log (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG,
 398               "Sent result to client, session %s has ended!\n",
 399               GNUNET_h2s (&s->session_id));
 400 }
 401
 402
 403
 404 /**
 405  * Function called whenever a channel is destroyed.  Should clean up
 406  * any associated state.
 407  *
 408  * It must NOT call #GNUNET_CADET_channel_destroy() on the channel.
 409  *
 410  * @param cls closure (set from #GNUNET_CADET_connect())
 411  * @param channel connection to the other end (henceforth invalid)
 412  * @param channel_ctx place where local state associated
 413  *                   with the channel is stored
 414  */
 415 static void
 416 cb_channel_destruction (void *cls,
 417                         const struct GNUNET_CADET_Channel *channel,
 418                         void *channel_ctx)
 419 {
 420   struct AliceServiceSession *s = channel_ctx;
 421
 422   GNUNET_log (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG,
 423               "Peer disconnected, terminating session %s with peer %s\n",
 424               GNUNET_h2s (&s->session_id),
 425               GNUNET_i2s (&s->peer));
 426   if (NULL != s->cadet_mq)
 427   {
 428     GNUNET_MQ_destroy (s->cadet_mq);
 429     s->cadet_mq = NULL;
 430   }
 431   s->channel = NULL;
 432   if (GNUNET_SCALARPRODUCT_STATUS_ACTIVE == s->status)
 433   {
 434     /* We didn't get an answer yet, fail with error */
 435     s->status = GNUNET_SCALARPRODUCT_STATUS_FAILURE;
 436     prepare_client_end_notification (s);
 437   }
 438 }
 439
 440
 441 /**
 442  * Compute our scalar product, done by Alice
 443  *
 444  * @param session the session associated with this computation
 445  * @param prod_g_i_b_i value from Bob
 446  * @param prod_h_i_b_i value from Bob
 447  * @return product as MPI, never NULL
 448  */
 449 static gcry_mpi_t
 450 compute_scalar_product (struct AliceServiceSession *session,
 451                         gcry_mpi_point_t prod_g_i_b_i,
 452                         gcry_mpi_point_t prod_h_i_b_i)
 453 {
 454   gcry_mpi_point_t g_i_b_i_a_inv;
 455   gcry_mpi_point_t g_ai_bi;
 456   int ai_bi;
 457   gcry_mpi_t ret;
 458
 459   g_i_b_i_a_inv = GNUNET_CRYPTO_ecc_pmul_mpi (edc,
 460                                               prod_g_i_b_i,
 461                                               my_privkey_inv);
 462   g_ai_bi = GNUNET_CRYPTO_ecc_add (edc,
 463                                    g_i_b_i_a_inv,
 464                                    prod_h_i_b_i);
 465   gcry_mpi_point_release (g_i_b_i_a_inv);
 466   ai_bi = GNUNET_CRYPTO_ecc_dlog (edc,
 467                                   g_ai_bi);
 468   gcry_mpi_point_release (g_ai_bi);
 469   if (MAX_RESULT == ai_bi)
 470   {
 471     /* result too big */
 472     return NULL;
 473   }
 474   ret = gcry_mpi_new (0);
 475   gcry_mpi_set_ui (ret, ai_bi);
 476   return ret;
 477 }
 478
 479
 480 /**
 481  * Handle a response we got from another service we wanted to
 482  * calculate a scalarproduct with.
 483  *
 484  * @param cls closure (set from #GNUNET_CADET_connect)
 485  * @param channel connection to the other end
 486  * @param channel_ctx place to store local state associated with the channel
 487  * @param message the actual message
 488  * @return #GNUNET_OK to keep the connection open,
 489  *         #GNUNET_SYSERR to close it (we are done)
 490  */
 491 static int
 492 handle_bobs_cryptodata_message (void *cls,
 493                                 struct GNUNET_CADET_Channel *channel,
 494                                 void **channel_ctx,
 495                                 const struct GNUNET_MessageHeader *message)
 496 {
 497   struct AliceServiceSession *s = *channel_ctx;
 498   const struct EccBobCryptodataMessage *msg;
 499   uint32_t contained;
 500   uint16_t msg_size;
 501   gcry_mpi_point_t prod_g_i_b_i;
 502   gcry_mpi_point_t prod_h_i_b_i;
 503
 504   if (NULL == s)
 505   {
 506     GNUNET_break_op (0);
 507     return GNUNET_SYSERR;
 508   }
 509   msg_size = ntohs (message->size);
 510   if (sizeof (struct EccBobCryptodataMessage) > msg_size)
 511   {
 512     GNUNET_break_op (0);
 513     return GNUNET_SYSERR;
 514   }
 515   msg = (const struct EccBobCryptodataMessage *) message;
 516   contained = ntohl (msg->contained_element_count);
 517   if (2 != contained)
 518   {
 519     GNUNET_break_op (0);
 520     return GNUNET_SYSERR;
 521   }
 522   if (NULL == s->sorted_elements)
 523   {
 524     /* we're not ready yet, how can Bob be? */
 525     GNUNET_break_op (0);
 526     return GNUNET_SYSERR;
 527   }
 528   if (s->total != s->client_received_element_count)
 529   {
 530     /* we're not ready yet, how can Bob be? */
 531     GNUNET_break_op (0);
 532     return GNUNET_SYSERR;
 533   }
 534   GNUNET_log (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG,
 535               "Received %u crypto values from Bob\n",
 536               (unsigned int) contained);
 537   GNUNET_CADET_receive_done (s->channel);
 538   prod_g_i_b_i = GNUNET_CRYPTO_ecc_bin_to_point (edc,
 539                                                  &msg->prod_g_i_b_i);
 540   prod_h_i_b_i = GNUNET_CRYPTO_ecc_bin_to_point (edc,
 541                                                  &msg->prod_h_i_b_i);
 542   s->product = compute_scalar_product (s,
 543                                        prod_g_i_b_i,
 544                                        prod_h_i_b_i);
 545   gcry_mpi_point_release (prod_g_i_b_i);
 546   gcry_mpi_point_release (prod_h_i_b_i);
 547   transmit_client_response (s);
 548   return GNUNET_OK;
 549 }
 550
 551
 552 /**
 553  * Iterator to copy over messages from the hash map
 554  * into an array for sorting.
 555  *
 556  * @param cls the `struct AliceServiceSession *`
 557  * @param key the key (unused)
 558  * @param value the `struct GNUNET_SCALARPRODUCT_Element *`
 559  */
 560 static int
 561 copy_element_cb (void *cls,
 562                  const struct GNUNET_HashCode *key,
 563                  void *value)
 564 {
 565   struct AliceServiceSession *s = cls;
 566   struct GNUNET_SCALARPRODUCT_Element *e = value;
 567   gcry_mpi_t mval;
 568   int64_t val;
 569
 570   mval = gcry_mpi_new (0);
 571   val = (int64_t) GNUNET_ntohll (e->value);
 572   if (0 > val)
 573     gcry_mpi_sub_ui (mval, mval, -val);
 574   else
 575     gcry_mpi_add_ui (mval, mval, val);
 576   s->sorted_elements [s->used_element_count].value = mval;
 577   s->sorted_elements [s->used_element_count].r_i
 578     = GNUNET_CRYPTO_ecc_random_mod_n (edc);
 579   s->sorted_elements [s->used_element_count].key = &e->key;
 580   s->used_element_count++;
 581   return GNUNET_OK;
 582 }
 583
 584
 585 /**
 586  * Compare two `struct MpiValue`s by key for sorting.
 587  *
 588  * @param a pointer to first `struct MpiValue *`
 589  * @param b pointer to first `struct MpiValue *`
 590  * @return -1 for a < b, 0 for a=b, 1 for a > b.
 591  */
 592 static int
 593 element_cmp (const void *a,
 594              const void *b)
 595 {
 596   const struct MpiElement *ma = a;
 597   const struct MpiElement *mb = b;
 598
 599   return GNUNET_CRYPTO_hash_cmp (ma->key,
 600                                  mb->key);
 601 }
 602
 603
 604 /**
 605  * Maximum number of elements we can put into a single cryptodata
 606  * message
 607  */
 608 #define ELEMENT_CAPACITY ((GNUNET_CONSTANTS_MAX_CADET_MESSAGE_SIZE - 1 - sizeof (struct EccAliceCryptodataMessage)) / sizeof (struct GNUNET_CRYPTO_EccPoint))
 609
 610
 611 /**
 612  * Send the cryptographic data from Alice to Bob.
 613  * Does nothing if we already transferred all elements.
 614  *
 615  * @param s the associated service session
 616  */
 617 static void
 618 send_alices_cryptodata_message (struct AliceServiceSession *s)
 619 {
 620   struct EccAliceCryptodataMessage *msg;
 621   struct GNUNET_MQ_Envelope *e;
 622   struct GNUNET_CRYPTO_EccPoint *payload;
 623   gcry_mpi_point_t g_i;
 624   gcry_mpi_point_t h_i;
 625   gcry_mpi_t r_ia;
 626   gcry_mpi_t r_ia_ai;
 627   unsigned int i;
 628   unsigned int off;
 629   unsigned int todo_count;
 630
 631   s->sorted_elements
 632     = GNUNET_malloc (GNUNET_CONTAINER_multihashmap_size (s->intersected_elements) *
 633                      sizeof (struct MpiElement));
 634   s->used_element_count = 0;
 635   GNUNET_CONTAINER_multihashmap_iterate (s->intersected_elements,
 636                                          &copy_element_cb,
 637                                          s);
 638   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG,
 639        "Finished intersection, %d items remain\n",
 640        s->used_element_count);
 641   qsort (s->sorted_elements,
 642          s->used_element_count,
 643          sizeof (struct MpiElement),
 644          &element_cmp);
 645   off = 0;
 646   while (off < s->used_element_count)
 647   {
 648     todo_count = s->used_element_count - off;
 649     if (todo_count > ELEMENT_CAPACITY)
 650       todo_count = ELEMENT_CAPACITY;
 651     GNUNET_log (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG,
 652                 "Sending %u/%u crypto values to Bob\n",
 653                 (unsigned int) todo_count,
 654                 (unsigned int) s->used_element_count);
 655
 656     e = GNUNET_MQ_msg_extra (msg,
 657                              todo_count * 2 * sizeof (struct GNUNET_CRYPTO_EccPoint),
 658                              GNUNET_MESSAGE_TYPE_SCALARPRODUCT_ECC_ALICE_CRYPTODATA);
 659     msg->contained_element_count = htonl (todo_count);
 660     payload = (struct GNUNET_CRYPTO_EccPoint *) &msg[1];
 661     r_ia = gcry_mpi_new (0);
 662     r_ia_ai = gcry_mpi_new (0);
 663     for (i = off; i < off + todo_count; i++)
 664     {
 665       g_i = GNUNET_CRYPTO_ecc_dexp_mpi (edc,
 666                                         s->sorted_elements [i].r_i);
 667       /* r_ia = r_i * a */
 668       gcry_mpi_mul (s->sorted_elements[i].r_i,
 669                     my_privkey,
 670                     r_ia);
 671       /* r_ia_ai = r_ia + a_i */
 672       gcry_mpi_add (r_ia_ai,
 673                     s->sorted_elements[i].value,
 674                     r_ia);
 675       h_i = GNUNET_CRYPTO_ecc_dexp_mpi (edc,
 676                                         r_ia_ai);
 677       GNUNET_CRYPTO_ecc_point_to_bin (edc,
 678                                       g_i,
 679                                       &payload[(i - off) * 2]);
 680       GNUNET_CRYPTO_ecc_point_to_bin (edc,
 681                                       h_i,
 682                                       &payload[(i - off) * 2 + 1]);
 683       gcry_mpi_point_release (g_i);
 684       gcry_mpi_point_release (h_i);
 685     }
 686     gcry_mpi_release (r_ia);
 687     gcry_mpi_release (r_ia_ai);
 688     off += todo_count;
 689     GNUNET_MQ_send (s->cadet_mq,
 690                     e);
 691   }
 692 }
 693
 694
 695 /**
 696  * Callback for set operation results. Called for each element
 697  * that should be removed from the result set, and then once
 698  * to indicate that the set intersection operation is done.
 699  *
 700  * @param cls closure with the `struct AliceServiceSession`
 701  * @param element a result element, only valid if status is #GNUNET_SET_STATUS_OK
 702  * @param status what has happened with the set intersection?
 703  */
 704 static void
 705 cb_intersection_element_removed (void *cls,
 706                                  const struct GNUNET_SET_Element *element,
 707                                  enum GNUNET_SET_Status status)
 708 {
 709   struct AliceServiceSession *s = cls;
 710   struct GNUNET_SCALARPRODUCT_Element *se;
 711
 712   switch (status)
 713   {
 714   case GNUNET_SET_STATUS_OK:
 715     /* this element has been removed from the set */
 716     se = GNUNET_CONTAINER_multihashmap_get (s->intersected_elements,
 717                                             element->data);
 718     GNUNET_assert (NULL != se);
 719     LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG,
 720          "Intersection removed element with key %s and value %lld\n",
 721          GNUNET_h2s (&se->key),
 722          (long long) GNUNET_ntohll (se->value));
 723     GNUNET_assert (GNUNET_YES ==
 724                    GNUNET_CONTAINER_multihashmap_remove (s->intersected_elements,
 725                                                          element->data,
 726                                                          se));
 727     GNUNET_free (se);
 728     return;
 729   case GNUNET_SET_STATUS_DONE:
 730     s->intersection_op = NULL;
 731     if (NULL != s->intersection_set)
 732     {
 733       GNUNET_SET_destroy (s->intersection_set);
 734       s->intersection_set = NULL;
 735     }
 736     send_alices_cryptodata_message (s);
 737     return;
 738   case GNUNET_SET_STATUS_HALF_DONE:
 739     /* unexpected for intersection */
 740     GNUNET_break (0);
 741     return;
 742   case GNUNET_SET_STATUS_FAILURE:
 743     /* unhandled status code */
 744     LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG,
 745          "Set intersection failed!\n");
 746     if (NULL != s->intersection_listen)
 747     {
 748       GNUNET_SET_listen_cancel (s->intersection_listen);
 749       s->intersection_listen = NULL;
 750     }
 751     s->intersection_op = NULL;
 752     if (NULL != s->intersection_set)
 753     {
 754       GNUNET_SET_destroy (s->intersection_set);
 755       s->intersection_set = NULL;
 756     }
 757     s->status = GNUNET_SCALARPRODUCT_STATUS_FAILURE;
 758     prepare_client_end_notification (s);
 759     return;
 760   default:
 761     GNUNET_break (0);
 762     return;
 763   }
 764 }
 765
 766
 767 /**
 768  * Called when another peer wants to do a set operation with the
 769  * local peer. If a listen error occurs, the @a request is NULL.
 770  *
 771  * @param cls closure with the `struct AliceServiceSession *`
 772  * @param other_peer the other peer
 773  * @param context_msg message with application specific information from
 774  *        the other peer
 775  * @param request request from the other peer (never NULL), use GNUNET_SET_accept()
 776  *        to accept it, otherwise the request will be refused
 777  *        Note that we can't just return value from the listen callback,
 778  *        as it is also necessary to specify the set we want to do the
 779  *        operation with, whith sometimes can be derived from the context
 780  *        message. It's necessary to specify the timeout.
 781  */
 782 static void
 783 cb_intersection_request_alice (void *cls,
 784                                const struct GNUNET_PeerIdentity *other_peer,
 785                                const struct GNUNET_MessageHeader *context_msg,
 786                                struct GNUNET_SET_Request *request)
 787 {
 788   struct AliceServiceSession *s = cls;
 789
 790   if (0 != memcmp (other_peer,
 791                    &s->peer,
 792                    sizeof (struct GNUNET_PeerIdentity)))
 793   {
 794     GNUNET_break_op (0);
 795     return;
 796   }
 797   s->intersection_op
 798     = GNUNET_SET_accept (request,
 799                          GNUNET_SET_RESULT_REMOVED,
 800                          &cb_intersection_element_removed,
 801                          s);
 802   if (NULL == s->intersection_op)
 803   {
 804     GNUNET_break (0);
 805     s->status = GNUNET_SCALARPRODUCT_STATUS_FAILURE;
 806     prepare_client_end_notification (s);
 807     return;
 808   }
 809   if (GNUNET_OK !=
 810       GNUNET_SET_commit (s->intersection_op,
 811                          s->intersection_set))
 812   {
 813     GNUNET_break (0);
 814     s->status = GNUNET_SCALARPRODUCT_STATUS_FAILURE;
 815     prepare_client_end_notification (s);
 816     return;
 817   }
 818   GNUNET_SET_destroy (s->intersection_set);
 819   s->intersection_set = NULL;
 820   GNUNET_SET_listen_cancel (s->intersection_listen);
 821   s->intersection_listen = NULL;
 822 }
 823
 824
 825 /**
 826  * Our client has finished sending us its multipart message.
 827  *
 828  * @param session the service session context
 829  */
 830 static void
 831 client_request_complete_alice (struct AliceServiceSession *s)
 832 {
 833   struct EccServiceRequestMessage *msg;
 834   struct GNUNET_MQ_Envelope *e;
 835
 836   GNUNET_log (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG,
 837               "Creating new channel for session with key %s.\n",
 838               GNUNET_h2s (&s->session_id));
 839   s->channel
 840     = GNUNET_CADET_channel_create (my_cadet,
 841                                    s,
 842                                    &s->peer,
 843                                    GNUNET_APPLICATION_TYPE_SCALARPRODUCT_ECC,
 844                                    GNUNET_CADET_OPTION_RELIABLE);
 845   if (NULL == s->channel)
 846   {
 847     s->status = GNUNET_SCALARPRODUCT_STATUS_FAILURE;
 848     prepare_client_end_notification (s);
 849     return;
 850   }
 851   s->cadet_mq = GNUNET_CADET_mq_create (s->channel);
 852   s->intersection_listen
 853     = GNUNET_SET_listen (cfg,
 854                          GNUNET_SET_OPERATION_INTERSECTION,
 855                          &s->session_id,
 856                          &cb_intersection_request_alice,
 857                          s);
 858   if (NULL == s->intersection_listen)
 859   {
 860     s->status = GNUNET_SCALARPRODUCT_STATUS_FAILURE;
 861     GNUNET_CADET_channel_destroy (s->channel);
 862     s->channel = NULL;
 863     prepare_client_end_notification (s);
 864     return;
 865   }
 866
 867   e = GNUNET_MQ_msg (msg,
 868                      GNUNET_MESSAGE_TYPE_SCALARPRODUCT_ECC_SESSION_INITIALIZATION);
 869   msg->session_id = s->session_id;
 870   GNUNET_MQ_send (s->cadet_mq,
 871                   e);
 872 }
 873
 874
 875 /**
 876  * We're receiving additional set data. Add it to our
 877  * set and if we are done, initiate the transaction.
 878  *
 879  * @param cls closure
 880  * @param client identification of the client
 881  * @param message the actual message
 882  */
 883 static void
 884 GSS_handle_alice_client_message_multipart (void *cls,
 885                                            struct GNUNET_SERVER_Client *client,
 886                                            const struct GNUNET_MessageHeader *message)
 887 {
 888   const struct ComputationBobCryptodataMultipartMessage * msg;
 889   struct AliceServiceSession *s;
 890   uint32_t contained_count;
 891   const struct GNUNET_SCALARPRODUCT_Element *elements;
 892   uint32_t i;
 893   uint16_t msize;
 894   struct GNUNET_SET_Element set_elem;
 895   struct GNUNET_SCALARPRODUCT_Element *elem;
 896
 897   s = GNUNET_SERVER_client_get_user_context (client,
 898                                              struct AliceServiceSession);
 899   if (NULL == s)
 900   {
 901     /* session needs to already exist */
 902     GNUNET_break (0);
 903     GNUNET_SERVER_receive_done (client,
 904                                 GNUNET_SYSERR);
 905     return;
 906   }
 907   msize = ntohs (message->size);
 908   if (msize < sizeof (struct ComputationBobCryptodataMultipartMessage))
 909   {
 910     GNUNET_break (0);
 911     GNUNET_SERVER_receive_done (client,
 912                                 GNUNET_SYSERR);
 913     return;
 914   }
 915   msg = (const struct ComputationBobCryptodataMultipartMessage *) message;
 916   contained_count = ntohl (msg->element_count_contained);
 917
 918   if ( (msize != (sizeof (struct ComputationBobCryptodataMultipartMessage) +
 919                   contained_count * sizeof (struct GNUNET_SCALARPRODUCT_Element))) ||
 920        (0 == contained_count) ||
 921        (s->total == s->client_received_element_count) ||
 922        (s->total < s->client_received_element_count + contained_count) )
 923   {
 924     GNUNET_break_op (0);
 925     GNUNET_SERVER_receive_done (client,
 926                                 GNUNET_SYSERR);
 927     return;
 928   }
 929   s->client_received_element_count += contained_count;
 930   elements = (const struct GNUNET_SCALARPRODUCT_Element *) &msg[1];
 931   for (i = 0; i < contained_count; i++)
 932   {
 933     elem = GNUNET_new (struct GNUNET_SCALARPRODUCT_Element);
 934     memcpy (elem,
 935             &elements[i],
 936             sizeof (struct GNUNET_SCALARPRODUCT_Element));
 937     if (GNUNET_SYSERR ==
 938         GNUNET_CONTAINER_multihashmap_put (s->intersected_elements,
 939                                            &elem->key,
 940                                            elem,
 941                                            GNUNET_CONTAINER_MULTIHASHMAPOPTION_UNIQUE_ONLY))
 942     {
 943       GNUNET_break (0);
 944       GNUNET_free (elem);
 945       continue;
 946     }
 947     set_elem.data = &elem->key;
 948     set_elem.size = sizeof (elem->key);
 949     set_elem.element_type = 0;
 950     GNUNET_SET_add_element (s->intersection_set,
 951                             &set_elem,
 952                             NULL, NULL);
 953     s->used_element_count++;
 954   }
 955   GNUNET_SERVER_receive_done (client,
 956                               GNUNET_OK);
 957   if (s->total != s->client_received_element_count)
 958   {
 959     /* more to come */
 960     return;
 961   }
 962   client_request_complete_alice (s);
 963 }
 964
 965
 966 /**
 967  * Handler for Alice's client request message.
 968  * We are doing request-initiation to compute a scalar product with a peer.
 969  *
 970  * @param cls closure
 971  * @param client identification of the client
 972  * @param message the actual message
 973  */
 974 static void
 975 GSS_handle_alice_client_message (void *cls,
 976                                  struct GNUNET_SERVER_Client *client,
 977                                  const struct GNUNET_MessageHeader *message)
 978 {
 979   const struct AliceComputationMessage *msg;
 980   struct AliceServiceSession *s;
 981   uint32_t contained_count;
 982   uint32_t total_count;
 983   const struct GNUNET_SCALARPRODUCT_Element *elements;
 984   uint32_t i;
 985   uint16_t msize;
 986   struct GNUNET_SET_Element set_elem;
 987   struct GNUNET_SCALARPRODUCT_Element *elem;
 988
 989   s = GNUNET_SERVER_client_get_user_context (client,
 990                                              struct AliceServiceSession);
 991   if (NULL != s)
 992   {
 993     /* only one concurrent session per client connection allowed,
 994        simplifies logic a lot... */
 995     GNUNET_break (0);
 996     GNUNET_SERVER_receive_done (client, GNUNET_SYSERR);
 997     return;
 998   }
 999   msize = ntohs (message->size);
1000   if (msize < sizeof (struct AliceComputationMessage))
1001   {
1002     GNUNET_break (0);
1003     GNUNET_SERVER_receive_done (client, GNUNET_SYSERR);
1004     return;
1005   }
1006   msg = (const struct AliceComputationMessage *) message;
1007   total_count = ntohl (msg->element_count_total);
1008   contained_count = ntohl (msg->element_count_contained);
1009   if ( (0 == total_count) ||
1010        (0 == contained_count) ||
1011        (msize != (sizeof (struct AliceComputationMessage) +
1012                   contained_count * sizeof (struct GNUNET_SCALARPRODUCT_Element))) )
1013   {
1014     GNUNET_break_op (0);
1015     GNUNET_SERVER_receive_done (client, GNUNET_SYSERR);
1016     return;
1017   }
1018
1019   s = GNUNET_new (struct AliceServiceSession);
1020   s->peer = msg->peer;
1021   s->status = GNUNET_SCALARPRODUCT_STATUS_ACTIVE;
1022   s->client = client;
1023   s->client_mq = GNUNET_MQ_queue_for_server_client (client);
1024   s->total = total_count;
1025   s->client_received_element_count = contained_count;
1026   s->session_id = msg->session_key;
1027   elements = (const struct GNUNET_SCALARPRODUCT_Element *) &msg[1];
1028   s->intersected_elements = GNUNET_CONTAINER_multihashmap_create (s->total,
1029                                                                   GNUNET_YES);
1030   s->intersection_set = GNUNET_SET_create (cfg,
1031                                            GNUNET_SET_OPERATION_INTERSECTION);
1032   for (i = 0; i < contained_count; i++)
1033   {
1034     if (0 == GNUNET_ntohll (elements[i].value))
1035       continue;
1036     elem = GNUNET_new (struct GNUNET_SCALARPRODUCT_Element);
1037     memcpy (elem,
1038             &elements[i],
1039             sizeof (struct GNUNET_SCALARPRODUCT_Element));
1040     if (GNUNET_SYSERR ==
1041         GNUNET_CONTAINER_multihashmap_put (s->intersected_elements,
1042                                            &elem->key,
1043                                            elem,
1044                                            GNUNET_CONTAINER_MULTIHASHMAPOPTION_UNIQUE_ONLY))
1045     {
1046       /* element with same key encountered twice! */
1047       GNUNET_break (0);
1048       GNUNET_free (elem);
1049       continue;
1050     }
1051     set_elem.data = &elem->key;
1052     set_elem.size = sizeof (elem->key);
1053     set_elem.element_type = 0;
1054     GNUNET_SET_add_element (s->intersection_set,
1055                             &set_elem,
1056                             NULL, NULL);
1057     s->used_element_count++;
1058   }
1059   GNUNET_SERVER_client_set_user_context (client,
1060                                          s);
1061   GNUNET_SERVER_receive_done (client,
1062                               GNUNET_OK);
1063   if (s->total != s->client_received_element_count)
1064   {
1065     /* wait for multipart msg */
1066     return;
1067   }
1068   client_request_complete_alice (s);
1069 }
1070
1071
1072 /**
1073  * Task run during shutdown.
1074  *
1075  * @param cls unused
1076  * @param tc unused
1077  */
1078 static void
1079 shutdown_task (void *cls,
1080                const struct GNUNET_SCHEDULER_TaskContext *tc)
1081 {
1082   GNUNET_log (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG,
1083               "Shutting down, initiating cleanup.\n");
1084   // FIXME: we have to cut our connections to CADET first!
1085   if (NULL != my_cadet)
1086   {
1087     GNUNET_CADET_disconnect (my_cadet);
1088     my_cadet = NULL;
1089   }
1090   if (NULL != edc)
1091   {
1092     GNUNET_CRYPTO_ecc_dlog_release (edc);
1093     edc = NULL;
1094   }
1095 }
1096
1097
1098 /**
1099  * A client disconnected.
1100  *
1101  * Remove the associated session(s), release data structures
1102  * and cancel pending outgoing transmissions to the client.
1103  *
1104  * @param cls closure, NULL
1105  * @param client identification of the client
1106  */
1107 static void
1108 handle_client_disconnect (void *cls,
1109                           struct GNUNET_SERVER_Client *client)
1110 {
1111   struct AliceServiceSession *s;
1112
1113   if (NULL == client)
1114     return;
1115   GNUNET_log (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG,
1116               "Client %p disconnected from us.\n",
1117               client);
1118   s = GNUNET_SERVER_client_get_user_context (client,
1119                                              struct AliceServiceSession);
1120   if (NULL == s)
1121     return;
1122   s->client = NULL;
1123   GNUNET_SERVER_client_set_user_context (client,
1124                                          NULL);
1125   destroy_service_session (s);
1126 }
1127
1128
1129 /**
1130  * Initialization of the program and message handlers
1131  *
1132  * @param cls closure
1133  * @param server the initialized server
1134  * @param c configuration to use
1135  */
1136 static void
1137 run (void *cls,
1138      struct GNUNET_SERVER_Handle *server,
1139      const struct GNUNET_CONFIGURATION_Handle *c)
1140 {
1141   static const struct GNUNET_CADET_MessageHandler cadet_handlers[] = {
1142     { &handle_bobs_cryptodata_message,
1143       GNUNET_MESSAGE_TYPE_SCALARPRODUCT_ECC_BOB_CRYPTODATA,
1144       0},
1145     { NULL, 0, 0}
1146   };
1147   static const struct GNUNET_SERVER_MessageHandler server_handlers[] = {
1148     { &GSS_handle_alice_client_message, NULL,
1149       GNUNET_MESSAGE_TYPE_SCALARPRODUCT_CLIENT_TO_ALICE,
1150       0},
1151     { &GSS_handle_alice_client_message_multipart, NULL,
1152       GNUNET_MESSAGE_TYPE_SCALARPRODUCT_CLIENT_MUTLIPART_ALICE,
1153       0},
1154     { NULL, NULL, 0, 0}
1155   };
1156
1157   cfg = c;
1158   edc = GNUNET_CRYPTO_ecc_dlog_prepare (MAX_RESULT /* max value */,
1159                                         1024 /* RAM */);
1160   /* Select a random 'a' value for Alice */
1161   GNUNET_CRYPTO_ecc_rnd_mpi (edc,
1162                              &my_privkey,
1163                              &my_privkey_inv);
1164   GNUNET_SERVER_add_handlers (server,
1165                               server_handlers);
1166   GNUNET_SERVER_disconnect_notify (server,
1167                                    &handle_client_disconnect,
1168                                    NULL);
1169   my_cadet = GNUNET_CADET_connect (cfg, NULL,
1170                                    NULL /* no incoming supported */,
1171                                    &cb_channel_destruction,
1172                                    cadet_handlers,
1173                                    NULL);
1174   if (NULL == my_cadet)
1175   {
1176     GNUNET_log (GNUNET_ERROR_TYPE_ERROR,
1177                 _("Connect to CADET failed\n"));
1178     GNUNET_SCHEDULER_shutdown ();
1179     return;
1180   }
1181   GNUNET_SCHEDULER_add_delayed (GNUNET_TIME_UNIT_FOREVER_REL,
1182                                 &shutdown_task,
1183                                 NULL);
1184
1185 }
1186
1187
1188 /**
1189  * The main function for the scalarproduct service.
1190  *
1191  * @param argc number of arguments from the command line
1192  * @param argv command line arguments
1193  * @return 0 ok, 1 on error
1194  */
1195 int
1196 main (int argc,
1197       char *const *argv)
1198 {
1199   return (GNUNET_OK ==
1200           GNUNET_SERVICE_run (argc, argv,
1201                               "scalarproduct-alice",
1202                               GNUNET_SERVICE_OPTION_NONE,
1203                               &run, NULL)) ? 0 : 1;
1204 }
1205
1206 /* end of gnunet-service-scalarproduct-ecc_alice.c */