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
  66
  67 /**
  68  * A scalarproduct session which tracks
  69  * a request form the client to our final response.
  70  */
  71 struct AliceServiceSession
  72 {
  73
  74   /**
  75    * (hopefully) unique transaction ID
  76    */
  77   struct GNUNET_HashCode session_id;
  78
  79   /**
  80    * Alice or Bob's peerID
  81    */
  82   struct GNUNET_PeerIdentity peer;
  83
  84   /**
  85    * The client this request is related to.
  86    */
  87   struct GNUNET_SERVER_Client *client;
  88
  89   /**
  90    * The message queue for the client.
  91    */
  92   struct GNUNET_MQ_Handle *client_mq;
  93
  94   /**
  95    * The message queue for CADET.
  96    */
  97   struct GNUNET_MQ_Handle *cadet_mq;
  98
  99   /**
 100    * all non-0-value'd elements transmitted to us.
 101    * Values are of type `struct GNUNET_SCALARPRODUCT_Element *`
 102    */
 103   struct GNUNET_CONTAINER_MultiHashMap *intersected_elements;
 104
 105   /**
 106    * Set of elements for which will conduction an intersection.
 107    * the resulting elements are then used for computing the scalar product.
 108    */
 109   struct GNUNET_SET_Handle *intersection_set;
 110
 111   /**
 112    * Set of elements for which will conduction an intersection.
 113    * the resulting elements are then used for computing the scalar product.
 114    */
 115   struct GNUNET_SET_OperationHandle *intersection_op;
 116
 117   /**
 118    * Handle to Alice's Intersection operation listening for Bob
 119    */
 120   struct GNUNET_SET_ListenHandle *intersection_listen;
 121
 122   /**
 123    * channel-handle associated with our cadet handle
 124    */
 125   struct GNUNET_CADET_Channel *channel;
 126
 127   /**
 128    * a(Alice), sorted array by key of length @e used_element_count.
 129    */
 130   struct MpiElement *sorted_elements;
 131
 132   /**
 133    * The computed scalar
 134    */
 135   gcry_mpi_t product;
 136
 137   /**
 138    * How many elements we were supplied with from the client (total
 139    * count before intersection).
 140    */
 141   uint32_t total;
 142
 143   /**
 144    * How many elements actually are used for the scalar product.
 145    * Size of the arrays in @e r and @e r_prime.  Sometimes also
 146    * reset to 0 and used as a counter!
 147    */
 148   uint32_t used_element_count;
 149
 150   /**
 151    * Already transferred elements from client to us.
 152    * Less or equal than @e total.
 153    */
 154   uint32_t client_received_element_count;
 155
 156   /**
 157    * State of this session.   In
 158    * #GNUNET_SCALARPRODUCT_STATUS_ACTIVE while operation is
 159    * ongoing, afterwards in #GNUNET_SCALARPRODUCT_STATUS_SUCCESS or
 160    * #GNUNET_SCALARPRODUCT_STATUS_FAILURE.
 161    */
 162   enum GNUNET_SCALARPRODUCT_ResponseStatus status;
 163
 164   /**
 165    * Flag to prevent recursive calls to #destroy_service_session() from
 166    * doing harm.
 167    */
 168   int in_destroy;
 169
 170 };
 171
 172
 173 /**
 174  * GNUnet configuration handle
 175  */
 176 static const struct GNUNET_CONFIGURATION_Handle *cfg;
 177
 178 /**
 179  * Context for DLOG operations on a curve.
 180  */
 181 static struct GNUNET_CRYPTO_EccDlogContext *edc;
 182
 183 /**
 184  * Alice's private key ('a').
 185  */
 186 static gcry_mpi_t my_privkey;
 187
 188 /**
 189  * Inverse of Alice's private key ('a_inv').
 190  */
 191 static gcry_mpi_t my_privkey_inv;
 192
 193 /**
 194  * Handle to the CADET service.
 195  */
 196 static struct GNUNET_CADET_Handle *my_cadet;
 197
 198
 199 /**
 200  * Iterator called to free elements.
 201  *
 202  * @param cls the `struct AliceServiceSession *` (unused)
 203  * @param key the key (unused)
 204  * @param value value to free
 205  * @return #GNUNET_OK (continue to iterate)
 206  */
 207 static int
 208 free_element_cb (void *cls,
 209                  const struct GNUNET_HashCode *key,
 210                  void *value)
 211 {
 212   struct GNUNET_SCALARPRODUCT_Element *e = value;
 213
 214   GNUNET_free (e);
 215   return GNUNET_OK;
 216 }
 217
 218
 219 /**
 220  * Destroy session state, we are done with it.
 221  *
 222  * @param s the session to free elements from
 223  */
 224 static void
 225 destroy_service_session (struct AliceServiceSession *s)
 226 {
 227   unsigned int i;
 228
 229   if (GNUNET_YES == s->in_destroy)
 230     return;
 231   s->in_destroy = GNUNET_YES;
 232   if (NULL != s->client_mq)
 233   {
 234     GNUNET_MQ_destroy (s->client_mq);
 235     s->client_mq = NULL;
 236   }
 237   if (NULL != s->cadet_mq)
 238   {
 239     GNUNET_MQ_destroy (s->cadet_mq);
 240     s->cadet_mq = NULL;
 241   }
 242   if (NULL != s->client)
 243   {
 244     GNUNET_SERVER_client_set_user_context (s->client,
 245                                            NULL);
 246     GNUNET_SERVER_client_disconnect (s->client);
 247     s->client = NULL;
 248   }
 249   if (NULL != s->channel)
 250   {
 251     GNUNET_CADET_channel_destroy (s->channel);
 252     s->channel = NULL;
 253   }
 254   if (NULL != s->intersected_elements)
 255   {
 256     GNUNET_CONTAINER_multihashmap_iterate (s->intersected_elements,
 257                                            &free_element_cb,
 258                                            s);
 259     GNUNET_CONTAINER_multihashmap_destroy (s->intersected_elements);
 260     s->intersected_elements = NULL;
 261   }
 262   if (NULL != s->intersection_listen)
 263   {
 264     GNUNET_SET_listen_cancel (s->intersection_listen);
 265     s->intersection_listen = NULL;
 266   }
 267   if (NULL != s->intersection_op)
 268   {
 269     GNUNET_SET_operation_cancel (s->intersection_op);
 270     s->intersection_op = NULL;
 271   }
 272   if (NULL != s->intersection_set)
 273   {
 274     GNUNET_SET_destroy (s->intersection_set);
 275     s->intersection_set = NULL;
 276   }
 277   if (NULL != s->sorted_elements)
 278   {
 279     for (i=0;i<s->used_element_count;i++)
 280       gcry_mpi_release (s->sorted_elements[i].value);
 281     GNUNET_free (s->sorted_elements);
 282     s->sorted_elements = NULL;
 283   }
 284   if (NULL != s->product)
 285   {
 286     gcry_mpi_release (s->product);
 287     s->product = NULL;
 288   }
 289   GNUNET_free (s);
 290 }
 291
 292
 293 /**
 294  * Notify the client that the session has failed.  A message gets sent
 295  * to Alice's client if we encountered any error.
 296  *
 297  * @param session the associated client session to fail or succeed
 298  */
 299 static void
 300 prepare_client_end_notification (struct AliceServiceSession *session)
 301 {
 302   struct ClientResponseMessage *msg;
 303   struct GNUNET_MQ_Envelope *e;
 304
 305   GNUNET_log (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG,
 306               "Sending session-end notification with status %d to client for session %s\n",
 307               session->status,
 308               GNUNET_h2s (&session->session_id));
 309   e = GNUNET_MQ_msg (msg,
 310                      GNUNET_MESSAGE_TYPE_SCALARPRODUCT_RESULT);
 311   msg->product_length = htonl (0);
 312   msg->status = htonl (session->status);
 313   GNUNET_MQ_send (session->client_mq,
 314                   e);
 315 }
 316
 317
 318 /**
 319  * Prepare the final (positive) response we will send to Alice's
 320  * client.
 321  *
 322  * @param s the session associated with our client.
 323  */
 324 static void
 325 transmit_client_response (struct AliceServiceSession *s)
 326 {
 327   struct ClientResponseMessage *msg;
 328   struct GNUNET_MQ_Envelope *e;
 329   unsigned char *product_exported = NULL;
 330   size_t product_length = 0;
 331   int32_t range;
 332   gcry_error_t rc;
 333   int sign;
 334   gcry_mpi_t value;
 335
 336   if (NULL == s->product)
 337   {
 338     GNUNET_break (0);
 339     prepare_client_end_notification (s);
 340     return;
 341   }
 342   value = gcry_mpi_new (0);
 343   sign = gcry_mpi_cmp_ui (s->product, 0);
 344   if (0 > sign)
 345   {
 346     range = -1;
 347     gcry_mpi_sub (value,
 348                   value,
 349                   s->product);
 350   }
 351   else if (0 < sign)
 352   {
 353     range = 1;
 354     gcry_mpi_add (value, value, s->product);
 355   }
 356   else
 357   {
 358     /* result is exactly zero */
 359     range = 0;
 360   }
 361   gcry_mpi_release (s->product);
 362   s->product = NULL;
 363
 364   if ( (0 != range) &&
 365        (0 != (rc = gcry_mpi_aprint (GCRYMPI_FMT_STD,
 366                                     &product_exported,
 367                                     &product_length,
 368                                     value))))
 369   {
 370     LOG_GCRY (GNUNET_ERROR_TYPE_ERROR,
 371               "gcry_mpi_scan",
 372               rc);
 373     prepare_client_end_notification (s);
 374     return;
 375   }
 376   gcry_mpi_release (value);
 377   e = GNUNET_MQ_msg_extra (msg,
 378                            product_length,
 379                            GNUNET_MESSAGE_TYPE_SCALARPRODUCT_RESULT);
 380   msg->status = htonl (GNUNET_SCALARPRODUCT_STATUS_SUCCESS);
 381   msg->range = htonl (range);
 382   msg->product_length = htonl (product_length);
 383   if (NULL != product_exported)
 384   {
 385     memcpy (&msg[1],
 386             product_exported,
 387             product_length);
 388     GNUNET_free (product_exported);
 389   }
 390   GNUNET_MQ_send (s->client_mq,
 391                   e);
 392   GNUNET_log (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG,
 393               "Sent result to client, session %s has ended!\n",
 394               GNUNET_h2s (&s->session_id));
 395 }
 396
 397
 398
 399 /**
 400  * Function called whenever a channel is destroyed.  Should clean up
 401  * any associated state.
 402  *
 403  * It must NOT call #GNUNET_CADET_channel_destroy() on the channel.
 404  *
 405  * @param cls closure (set from #GNUNET_CADET_connect())
 406  * @param channel connection to the other end (henceforth invalid)
 407  * @param channel_ctx place where local state associated
 408  *                   with the channel is stored
 409  */
 410 static void
 411 cb_channel_destruction (void *cls,
 412                         const struct GNUNET_CADET_Channel *channel,
 413                         void *channel_ctx)
 414 {
 415   struct AliceServiceSession *s = channel_ctx;
 416
 417   GNUNET_log (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG,
 418               "Peer disconnected, terminating session %s with peer %s\n",
 419               GNUNET_h2s (&s->session_id),
 420               GNUNET_i2s (&s->peer));
 421   if (NULL != s->cadet_mq)
 422   {
 423     GNUNET_MQ_destroy (s->cadet_mq);
 424     s->cadet_mq = NULL;
 425   }
 426   s->channel = NULL;
 427   if (GNUNET_SCALARPRODUCT_STATUS_ACTIVE == s->status)
 428   {
 429     /* We didn't get an answer yet, fail with error */
 430     s->status = GNUNET_SCALARPRODUCT_STATUS_FAILURE;
 431     prepare_client_end_notification (s);
 432   }
 433 }
 434
 435
 436 /**
 437  * Compute our scalar product, done by Alice
 438  *
 439  * @param session the session associated with this computation
 440  * @param prod_g_i_b_i value from Bob
 441  * @param prod_h_i_b_i value from Bob
 442  * @return product as MPI, never NULL
 443  */
 444 static gcry_mpi_t
 445 compute_scalar_product (struct AliceServiceSession *session,
 446                         gcry_mpi_point_t prod_g_i_b_i,
 447                         gcry_mpi_point_t prod_h_i_b_i)
 448 {
 449   gcry_mpi_point_t g_i_b_i_a_inv;
 450   gcry_mpi_point_t g_ai_bi;
 451   int ai_bi;
 452   gcry_mpi_t ret;
 453
 454   g_i_b_i_a_inv = GNUNET_CRYPTO_ecc_pmul_mpi (edc,
 455                                               prod_g_i_b_i,
 456                                               my_privkey_inv);
 457   g_ai_bi = GNUNET_CRYPTO_ecc_add (edc,
 458                                    g_i_b_i_a_inv,
 459                                    prod_h_i_b_i);
 460   gcry_mpi_point_release (g_i_b_i_a_inv);
 461   ai_bi = GNUNET_CRYPTO_ecc_dlog (edc,
 462                                   g_ai_bi);
 463   gcry_mpi_point_release (g_ai_bi);
 464   if (MAX_RESULT == ai_bi)
 465   {
 466     /* result too big */
 467     GNUNET_log (GNUNET_ERROR_TYPE_ERROR,
 468                 "Scalar product result out of range\n");
 469     return NULL;
 470   }
 471   ret = gcry_mpi_new (0);
 472   if (ai_bi > 0)
 473   {
 474     gcry_mpi_set_ui (ret, ai_bi);
 475   }
 476   else
 477   {
 478     gcry_mpi_set_ui (ret, - ai_bi);
 479     gcry_mpi_neg (ret, ret);
 480   }
 481   return ret;
 482 }
 483
 484
 485 /**
 486  * Handle a response we got from another service we wanted to
 487  * calculate a scalarproduct with.
 488  *
 489  * @param cls closure (set from #GNUNET_CADET_connect)
 490  * @param channel connection to the other end
 491  * @param channel_ctx place to store local state associated with the channel
 492  * @param message the actual message
 493  * @return #GNUNET_OK to keep the connection open,
 494  *         #GNUNET_SYSERR to close it (we are done)
 495  */
 496 static int
 497 handle_bobs_cryptodata_message (void *cls,
 498                                 struct GNUNET_CADET_Channel *channel,
 499                                 void **channel_ctx,
 500                                 const struct GNUNET_MessageHeader *message)
 501 {
 502   struct AliceServiceSession *s = *channel_ctx;
 503   const struct EccBobCryptodataMessage *msg;
 504   uint32_t contained;
 505   uint16_t msg_size;
 506   gcry_mpi_point_t prod_g_i_b_i;
 507   gcry_mpi_point_t prod_h_i_b_i;
 508
 509   if (NULL == s)
 510   {
 511     GNUNET_break_op (0);
 512     return GNUNET_SYSERR;
 513   }
 514   msg_size = ntohs (message->size);
 515   if (sizeof (struct EccBobCryptodataMessage) > msg_size)
 516   {
 517     GNUNET_break_op (0);
 518     return GNUNET_SYSERR;
 519   }
 520   msg = (const struct EccBobCryptodataMessage *) message;
 521   contained = ntohl (msg->contained_element_count);
 522   if (2 != contained)
 523   {
 524     GNUNET_break_op (0);
 525     return GNUNET_SYSERR;
 526   }
 527   if (NULL == s->sorted_elements)
 528   {
 529     /* we're not ready yet, how can Bob be? */
 530     GNUNET_break_op (0);
 531     return GNUNET_SYSERR;
 532   }
 533   if (s->total != s->client_received_element_count)
 534   {
 535     /* we're not ready yet, how can Bob be? */
 536     GNUNET_break_op (0);
 537     return GNUNET_SYSERR;
 538   }
 539   GNUNET_log (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG,
 540               "Received %u crypto values from Bob\n",
 541               (unsigned int) contained);
 542   GNUNET_CADET_receive_done (s->channel);
 543   prod_g_i_b_i = GNUNET_CRYPTO_ecc_bin_to_point (edc,
 544                                                  &msg->prod_g_i_b_i);
 545   prod_h_i_b_i = GNUNET_CRYPTO_ecc_bin_to_point (edc,
 546                                                  &msg->prod_h_i_b_i);
 547   s->product = compute_scalar_product (s,
 548                                        prod_g_i_b_i,
 549                                        prod_h_i_b_i);
 550   gcry_mpi_point_release (prod_g_i_b_i);
 551   gcry_mpi_point_release (prod_h_i_b_i);
 552   transmit_client_response (s);
 553   return GNUNET_OK;
 554 }
 555
 556
 557 /**
 558  * Iterator to copy over messages from the hash map
 559  * into an array for sorting.
 560  *
 561  * @param cls the `struct AliceServiceSession *`
 562  * @param key the key (unused)
 563  * @param value the `struct GNUNET_SCALARPRODUCT_Element *`
 564  */
 565 static int
 566 copy_element_cb (void *cls,
 567                  const struct GNUNET_HashCode *key,
 568                  void *value)
 569 {
 570   struct AliceServiceSession *s = cls;
 571   struct GNUNET_SCALARPRODUCT_Element *e = value;
 572   gcry_mpi_t mval;
 573   int64_t val;
 574
 575   mval = gcry_mpi_new (0);
 576   val = (int64_t) GNUNET_ntohll (e->value);
 577   if (0 > val)
 578     gcry_mpi_sub_ui (mval, mval, -val);
 579   else
 580     gcry_mpi_add_ui (mval, mval, val);
 581   s->sorted_elements [s->used_element_count].value = mval;
 582   s->sorted_elements [s->used_element_count].key = &e->key;
 583   s->used_element_count++;
 584   return GNUNET_OK;
 585 }
 586
 587
 588 /**
 589  * Compare two `struct MpiValue`s by key for sorting.
 590  *
 591  * @param a pointer to first `struct MpiValue *`
 592  * @param b pointer to first `struct MpiValue *`
 593  * @return -1 for a < b, 0 for a=b, 1 for a > b.
 594  */
 595 static int
 596 element_cmp (const void *a,
 597              const void *b)
 598 {
 599   const struct MpiElement *ma = a;
 600   const struct MpiElement *mb = b;
 601
 602   return GNUNET_CRYPTO_hash_cmp (ma->key,
 603                                  mb->key);
 604 }
 605
 606
 607 /**
 608  * Maximum number of elements we can put into a single cryptodata
 609  * message
 610  */
 611 #define ELEMENT_CAPACITY ((GNUNET_CONSTANTS_MAX_CADET_MESSAGE_SIZE - 1 - sizeof (struct EccAliceCryptodataMessage)) / sizeof (struct GNUNET_CRYPTO_EccPoint))
 612
 613
 614 /**
 615  * Send the cryptographic data from Alice to Bob.
 616  * Does nothing if we already transferred all elements.
 617  *
 618  * @param s the associated service session
 619  */
 620 static void
 621 send_alices_cryptodata_message (struct AliceServiceSession *s)
 622 {
 623   struct EccAliceCryptodataMessage *msg;
 624   struct GNUNET_MQ_Envelope *e;
 625   struct GNUNET_CRYPTO_EccPoint *payload;
 626   gcry_mpi_t r_ia;
 627   gcry_mpi_t r_ia_ai;
 628   unsigned int i;
 629   unsigned int off;
 630   unsigned int todo_count;
 631
 632   s->sorted_elements
 633     = GNUNET_malloc (GNUNET_CONTAINER_multihashmap_size (s->intersected_elements) *
 634                      sizeof (struct MpiElement));
 635   s->used_element_count = 0;
 636   GNUNET_CONTAINER_multihashmap_iterate (s->intersected_elements,
 637                                          &copy_element_cb,
 638                                          s);
 639   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG,
 640        "Finished intersection, %d items remain\n",
 641        s->used_element_count);
 642   qsort (s->sorted_elements,
 643          s->used_element_count,
 644          sizeof (struct MpiElement),
 645          &element_cmp);
 646   off = 0;
 647   while (off < s->used_element_count)
 648   {
 649     todo_count = s->used_element_count - off;
 650     if (todo_count > ELEMENT_CAPACITY)
 651       todo_count = ELEMENT_CAPACITY;
 652     GNUNET_log (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG,
 653                 "Sending %u/%u crypto values to Bob\n",
 654                 (unsigned int) todo_count,
 655                 (unsigned int) s->used_element_count);
 656
 657     e = GNUNET_MQ_msg_extra (msg,
 658                              todo_count * 2 * sizeof (struct GNUNET_CRYPTO_EccPoint),
 659                              GNUNET_MESSAGE_TYPE_SCALARPRODUCT_ECC_ALICE_CRYPTODATA);
 660     msg->contained_element_count = htonl (todo_count);
 661     payload = (struct GNUNET_CRYPTO_EccPoint *) &msg[1];
 662     r_ia = gcry_mpi_new (0);
 663     r_ia_ai = gcry_mpi_new (0);
 664     for (i = off; i < off + todo_count; i++)
 665     {
 666       gcry_mpi_t r_i;
 667       gcry_mpi_point_t g_i;
 668       gcry_mpi_point_t h_i;
 669
 670       r_i = GNUNET_CRYPTO_ecc_random_mod_n (edc);
 671       g_i = GNUNET_CRYPTO_ecc_dexp_mpi (edc,
 672                                         r_i);
 673       /* r_ia = r_i * a */
 674       gcry_mpi_mul (r_ia,
 675                     r_i,
 676                     my_privkey);
 677       gcry_mpi_release (r_i);
 678       /* r_ia_ai = r_ia + a_i */
 679       gcry_mpi_add (r_ia_ai,
 680                     r_ia,
 681                     s->sorted_elements[i].value);
 682       h_i = GNUNET_CRYPTO_ecc_dexp_mpi (edc,
 683                                         r_ia_ai);
 684       GNUNET_CRYPTO_ecc_point_to_bin (edc,
 685                                       g_i,
 686                                       &payload[(i - off) * 2]);
 687       GNUNET_CRYPTO_ecc_point_to_bin (edc,
 688                                       h_i,
 689                                       &payload[(i - off) * 2 + 1]);
 690       gcry_mpi_point_release (g_i);
 691       gcry_mpi_point_release (h_i);
 692     }
 693     gcry_mpi_release (r_ia);
 694     gcry_mpi_release (r_ia_ai);
 695     off += todo_count;
 696     GNUNET_MQ_send (s->cadet_mq,
 697                     e);
 698   }
 699 }
 700
 701
 702 /**
 703  * Callback for set operation results. Called for each element
 704  * that should be removed from the result set, and then once
 705  * to indicate that the set intersection operation is done.
 706  *
 707  * @param cls closure with the `struct AliceServiceSession`
 708  * @param element a result element, only valid if status is #GNUNET_SET_STATUS_OK
 709  * @param status what has happened with the set intersection?
 710  */
 711 static void
 712 cb_intersection_element_removed (void *cls,
 713                                  const struct GNUNET_SET_Element *element,
 714                                  enum GNUNET_SET_Status status)
 715 {
 716   struct AliceServiceSession *s = cls;
 717   struct GNUNET_SCALARPRODUCT_Element *se;
 718
 719   switch (status)
 720   {
 721   case GNUNET_SET_STATUS_OK:
 722     /* this element has been removed from the set */
 723     se = GNUNET_CONTAINER_multihashmap_get (s->intersected_elements,
 724                                             element->data);
 725     GNUNET_assert (NULL != se);
 726     LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG,
 727          "Intersection removed element with key %s and value %lld\n",
 728          GNUNET_h2s (&se->key),
 729          (long long) GNUNET_ntohll (se->value));
 730     GNUNET_assert (GNUNET_YES ==
 731                    GNUNET_CONTAINER_multihashmap_remove (s->intersected_elements,
 732                                                          element->data,
 733                                                          se));
 734     GNUNET_free (se);
 735     return;
 736   case GNUNET_SET_STATUS_DONE:
 737     s->intersection_op = NULL;
 738     if (NULL != s->intersection_set)
 739     {
 740       GNUNET_SET_destroy (s->intersection_set);
 741       s->intersection_set = NULL;
 742     }
 743     send_alices_cryptodata_message (s);
 744     return;
 745   case GNUNET_SET_STATUS_HALF_DONE:
 746     /* unexpected for intersection */
 747     GNUNET_break (0);
 748     return;
 749   case GNUNET_SET_STATUS_FAILURE:
 750     /* unhandled status code */
 751     LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG,
 752          "Set intersection failed!\n");
 753     if (NULL != s->intersection_listen)
 754     {
 755       GNUNET_SET_listen_cancel (s->intersection_listen);
 756       s->intersection_listen = NULL;
 757     }
 758     s->intersection_op = NULL;
 759     if (NULL != s->intersection_set)
 760     {
 761       GNUNET_SET_destroy (s->intersection_set);
 762       s->intersection_set = NULL;
 763     }
 764     s->status = GNUNET_SCALARPRODUCT_STATUS_FAILURE;
 765     prepare_client_end_notification (s);
 766     return;
 767   default:
 768     GNUNET_break (0);
 769     return;
 770   }
 771 }
 772
 773
 774 /**
 775  * Called when another peer wants to do a set operation with the
 776  * local peer. If a listen error occurs, the @a request is NULL.
 777  *
 778  * @param cls closure with the `struct AliceServiceSession *`
 779  * @param other_peer the other peer
 780  * @param context_msg message with application specific information from
 781  *        the other peer
 782  * @param request request from the other peer (never NULL), use GNUNET_SET_accept()
 783  *        to accept it, otherwise the request will be refused
 784  *        Note that we can't just return value from the listen callback,
 785  *        as it is also necessary to specify the set we want to do the
 786  *        operation with, whith sometimes can be derived from the context
 787  *        message. It's necessary to specify the timeout.
 788  */
 789 static void
 790 cb_intersection_request_alice (void *cls,
 791                                const struct GNUNET_PeerIdentity *other_peer,
 792                                const struct GNUNET_MessageHeader *context_msg,
 793                                struct GNUNET_SET_Request *request)
 794 {
 795   struct AliceServiceSession *s = cls;
 796
 797   if (0 != memcmp (other_peer,
 798                    &s->peer,
 799                    sizeof (struct GNUNET_PeerIdentity)))
 800   {
 801     GNUNET_break_op (0);
 802     return;
 803   }
 804   s->intersection_op
 805     = GNUNET_SET_accept (request,
 806                          GNUNET_SET_RESULT_REMOVED,
 807                          &cb_intersection_element_removed,
 808                          s);
 809   if (NULL == s->intersection_op)
 810   {
 811     GNUNET_break (0);
 812     s->status = GNUNET_SCALARPRODUCT_STATUS_FAILURE;
 813     prepare_client_end_notification (s);
 814     return;
 815   }
 816   if (GNUNET_OK !=
 817       GNUNET_SET_commit (s->intersection_op,
 818                          s->intersection_set))
 819   {
 820     GNUNET_break (0);
 821     s->status = GNUNET_SCALARPRODUCT_STATUS_FAILURE;
 822     prepare_client_end_notification (s);
 823     return;
 824   }
 825   GNUNET_SET_destroy (s->intersection_set);
 826   s->intersection_set = NULL;
 827   GNUNET_SET_listen_cancel (s->intersection_listen);
 828   s->intersection_listen = NULL;
 829 }
 830
 831
 832 /**
 833  * Our client has finished sending us its multipart message.
 834  *
 835  * @param session the service session context
 836  */
 837 static void
 838 client_request_complete_alice (struct AliceServiceSession *s)
 839 {
 840   struct EccServiceRequestMessage *msg;
 841   struct GNUNET_MQ_Envelope *e;
 842
 843   GNUNET_log (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG,
 844               "Creating new channel for session with key %s.\n",
 845               GNUNET_h2s (&s->session_id));
 846   s->channel
 847     = GNUNET_CADET_channel_create (my_cadet,
 848                                    s,
 849                                    &s->peer,
 850                                    GNUNET_APPLICATION_TYPE_SCALARPRODUCT_ECC,
 851                                    GNUNET_CADET_OPTION_RELIABLE);
 852   if (NULL == s->channel)
 853   {
 854     s->status = GNUNET_SCALARPRODUCT_STATUS_FAILURE;
 855     prepare_client_end_notification (s);
 856     return;
 857   }
 858   s->cadet_mq = GNUNET_CADET_mq_create (s->channel);
 859   s->intersection_listen
 860     = GNUNET_SET_listen (cfg,
 861                          GNUNET_SET_OPERATION_INTERSECTION,
 862                          &s->session_id,
 863                          &cb_intersection_request_alice,
 864                          s);
 865   if (NULL == s->intersection_listen)
 866   {
 867     s->status = GNUNET_SCALARPRODUCT_STATUS_FAILURE;
 868     GNUNET_CADET_channel_destroy (s->channel);
 869     s->channel = NULL;
 870     prepare_client_end_notification (s);
 871     return;
 872   }
 873
 874   e = GNUNET_MQ_msg (msg,
 875                      GNUNET_MESSAGE_TYPE_SCALARPRODUCT_ECC_SESSION_INITIALIZATION);
 876   msg->session_id = s->session_id;
 877   GNUNET_MQ_send (s->cadet_mq,
 878                   e);
 879 }
 880
 881
 882 /**
 883  * We're receiving additional set data. Add it to our
 884  * set and if we are done, initiate the transaction.
 885  *
 886  * @param cls closure
 887  * @param client identification of the client
 888  * @param message the actual message
 889  */
 890 static void
 891 GSS_handle_alice_client_message_multipart (void *cls,
 892                                            struct GNUNET_SERVER_Client *client,
 893                                            const struct GNUNET_MessageHeader *message)
 894 {
 895   const struct ComputationBobCryptodataMultipartMessage * msg;
 896   struct AliceServiceSession *s;
 897   uint32_t contained_count;
 898   const struct GNUNET_SCALARPRODUCT_Element *elements;
 899   uint32_t i;
 900   uint16_t msize;
 901   struct GNUNET_SET_Element set_elem;
 902   struct GNUNET_SCALARPRODUCT_Element *elem;
 903
 904   s = GNUNET_SERVER_client_get_user_context (client,
 905                                              struct AliceServiceSession);
 906   if (NULL == s)
 907   {
 908     /* session needs to already exist */
 909     GNUNET_break (0);
 910     GNUNET_SERVER_receive_done (client,
 911                                 GNUNET_SYSERR);
 912     return;
 913   }
 914   msize = ntohs (message->size);
 915   if (msize < sizeof (struct ComputationBobCryptodataMultipartMessage))
 916   {
 917     GNUNET_break (0);
 918     GNUNET_SERVER_receive_done (client,
 919                                 GNUNET_SYSERR);
 920     return;
 921   }
 922   msg = (const struct ComputationBobCryptodataMultipartMessage *) message;
 923   contained_count = ntohl (msg->element_count_contained);
 924
 925   if ( (msize != (sizeof (struct ComputationBobCryptodataMultipartMessage) +
 926                   contained_count * sizeof (struct GNUNET_SCALARPRODUCT_Element))) ||
 927        (0 == contained_count) ||
 928        (s->total == s->client_received_element_count) ||
 929        (s->total < s->client_received_element_count + contained_count) )
 930   {
 931     GNUNET_break_op (0);
 932     GNUNET_SERVER_receive_done (client,
 933                                 GNUNET_SYSERR);
 934     return;
 935   }
 936   s->client_received_element_count += contained_count;
 937   elements = (const struct GNUNET_SCALARPRODUCT_Element *) &msg[1];
 938   for (i = 0; i < contained_count; i++)
 939   {
 940     elem = GNUNET_new (struct GNUNET_SCALARPRODUCT_Element);
 941     memcpy (elem,
 942             &elements[i],
 943             sizeof (struct GNUNET_SCALARPRODUCT_Element));
 944     if (GNUNET_SYSERR ==
 945         GNUNET_CONTAINER_multihashmap_put (s->intersected_elements,
 946                                            &elem->key,
 947                                            elem,
 948                                            GNUNET_CONTAINER_MULTIHASHMAPOPTION_UNIQUE_ONLY))
 949     {
 950       GNUNET_break (0);
 951       GNUNET_free (elem);
 952       continue;
 953     }
 954     set_elem.data = &elem->key;
 955     set_elem.size = sizeof (elem->key);
 956     set_elem.element_type = 0;
 957     GNUNET_SET_add_element (s->intersection_set,
 958                             &set_elem,
 959                             NULL, NULL);
 960     s->used_element_count++;
 961   }
 962   GNUNET_SERVER_receive_done (client,
 963                               GNUNET_OK);
 964   if (s->total != s->client_received_element_count)
 965   {
 966     /* more to come */
 967     return;
 968   }
 969   client_request_complete_alice (s);
 970 }
 971
 972
 973 /**
 974  * Handler for Alice's client request message.
 975  * We are doing request-initiation to compute a scalar product with a peer.
 976  *
 977  * @param cls closure
 978  * @param client identification of the client
 979  * @param message the actual message
 980  */
 981 static void
 982 GSS_handle_alice_client_message (void *cls,
 983                                  struct GNUNET_SERVER_Client *client,
 984                                  const struct GNUNET_MessageHeader *message)
 985 {
 986   const struct AliceComputationMessage *msg;
 987   struct AliceServiceSession *s;
 988   uint32_t contained_count;
 989   uint32_t total_count;
 990   const struct GNUNET_SCALARPRODUCT_Element *elements;
 991   uint32_t i;
 992   uint16_t msize;
 993   struct GNUNET_SET_Element set_elem;
 994   struct GNUNET_SCALARPRODUCT_Element *elem;
 995
 996   s = GNUNET_SERVER_client_get_user_context (client,
 997                                              struct AliceServiceSession);
 998   if (NULL != s)
 999   {
1000     /* only one concurrent session per client connection allowed,
1001        simplifies logic a lot... */
1002     GNUNET_break (0);
1003     GNUNET_SERVER_receive_done (client, GNUNET_SYSERR);
1004     return;
1005   }
1006   msize = ntohs (message->size);
1007   if (msize < sizeof (struct AliceComputationMessage))
1008   {
1009     GNUNET_break (0);
1010     GNUNET_SERVER_receive_done (client, GNUNET_SYSERR);
1011     return;
1012   }
1013   msg = (const struct AliceComputationMessage *) message;
1014   total_count = ntohl (msg->element_count_total);
1015   contained_count = ntohl (msg->element_count_contained);
1016   if ( (0 == total_count) ||
1017        (0 == contained_count) ||
1018        (msize != (sizeof (struct AliceComputationMessage) +
1019                   contained_count * sizeof (struct GNUNET_SCALARPRODUCT_Element))) )
1020   {
1021     GNUNET_break_op (0);
1022     GNUNET_SERVER_receive_done (client, GNUNET_SYSERR);
1023     return;
1024   }
1025
1026   s = GNUNET_new (struct AliceServiceSession);
1027   s->peer = msg->peer;
1028   s->status = GNUNET_SCALARPRODUCT_STATUS_ACTIVE;
1029   s->client = client;
1030   s->client_mq = GNUNET_MQ_queue_for_server_client (client);
1031   s->total = total_count;
1032   s->client_received_element_count = contained_count;
1033   s->session_id = msg->session_key;
1034   elements = (const struct GNUNET_SCALARPRODUCT_Element *) &msg[1];
1035   s->intersected_elements = GNUNET_CONTAINER_multihashmap_create (s->total,
1036                                                                   GNUNET_YES);
1037   s->intersection_set = GNUNET_SET_create (cfg,
1038                                            GNUNET_SET_OPERATION_INTERSECTION);
1039   for (i = 0; i < contained_count; i++)
1040   {
1041     if (0 == GNUNET_ntohll (elements[i].value))
1042       continue;
1043     elem = GNUNET_new (struct GNUNET_SCALARPRODUCT_Element);
1044     memcpy (elem,
1045             &elements[i],
1046             sizeof (struct GNUNET_SCALARPRODUCT_Element));
1047     if (GNUNET_SYSERR ==
1048         GNUNET_CONTAINER_multihashmap_put (s->intersected_elements,
1049                                            &elem->key,
1050                                            elem,
1051                                            GNUNET_CONTAINER_MULTIHASHMAPOPTION_UNIQUE_ONLY))
1052     {
1053       /* element with same key encountered twice! */
1054       GNUNET_break (0);
1055       GNUNET_free (elem);
1056       continue;
1057     }
1058     set_elem.data = &elem->key;
1059     set_elem.size = sizeof (elem->key);
1060     set_elem.element_type = 0;
1061     GNUNET_SET_add_element (s->intersection_set,
1062                             &set_elem,
1063                             NULL, NULL);
1064     s->used_element_count++;
1065   }
1066   GNUNET_SERVER_client_set_user_context (client,
1067                                          s);
1068   GNUNET_SERVER_receive_done (client,
1069                               GNUNET_OK);
1070   if (s->total != s->client_received_element_count)
1071   {
1072     /* wait for multipart msg */
1073     return;
1074   }
1075   client_request_complete_alice (s);
1076 }
1077
1078
1079 /**
1080  * Task run during shutdown.
1081  *
1082  * @param cls unused
1083  * @param tc unused
1084  */
1085 static void
1086 shutdown_task (void *cls,
1087                const struct GNUNET_SCHEDULER_TaskContext *tc)
1088 {
1089   GNUNET_log (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG,
1090               "Shutting down, initiating cleanup.\n");
1091   // FIXME: we have to cut our connections to CADET first!
1092   if (NULL != my_cadet)
1093   {
1094     GNUNET_CADET_disconnect (my_cadet);
1095     my_cadet = NULL;
1096   }
1097   if (NULL != edc)
1098   {
1099     GNUNET_CRYPTO_ecc_dlog_release (edc);
1100     edc = NULL;
1101   }
1102 }
1103
1104
1105 /**
1106  * A client disconnected.
1107  *
1108  * Remove the associated session(s), release data structures
1109  * and cancel pending outgoing transmissions to the client.
1110  *
1111  * @param cls closure, NULL
1112  * @param client identification of the client
1113  */
1114 static void
1115 handle_client_disconnect (void *cls,
1116                           struct GNUNET_SERVER_Client *client)
1117 {
1118   struct AliceServiceSession *s;
1119
1120   if (NULL == client)
1121     return;
1122   GNUNET_log (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG,
1123               "Client %p disconnected from us.\n",
1124               client);
1125   s = GNUNET_SERVER_client_get_user_context (client,
1126                                              struct AliceServiceSession);
1127   if (NULL == s)
1128     return;
1129   s->client = NULL;
1130   GNUNET_SERVER_client_set_user_context (client,
1131                                          NULL);
1132   destroy_service_session (s);
1133 }
1134
1135
1136 /**
1137  * Initialization of the program and message handlers
1138  *
1139  * @param cls closure
1140  * @param server the initialized server
1141  * @param c configuration to use
1142  */
1143 static void
1144 run (void *cls,
1145      struct GNUNET_SERVER_Handle *server,
1146      const struct GNUNET_CONFIGURATION_Handle *c)
1147 {
1148   static const struct GNUNET_CADET_MessageHandler cadet_handlers[] = {
1149     { &handle_bobs_cryptodata_message,
1150       GNUNET_MESSAGE_TYPE_SCALARPRODUCT_ECC_BOB_CRYPTODATA,
1151       0},
1152     { NULL, 0, 0}
1153   };
1154   static const struct GNUNET_SERVER_MessageHandler server_handlers[] = {
1155     { &GSS_handle_alice_client_message, NULL,
1156       GNUNET_MESSAGE_TYPE_SCALARPRODUCT_CLIENT_TO_ALICE,
1157       0},
1158     { &GSS_handle_alice_client_message_multipart, NULL,
1159       GNUNET_MESSAGE_TYPE_SCALARPRODUCT_CLIENT_MUTLIPART_ALICE,
1160       0},
1161     { NULL, NULL, 0, 0}
1162   };
1163
1164   cfg = c;
1165   edc = GNUNET_CRYPTO_ecc_dlog_prepare (MAX_RESULT /* max value */,
1166                                         1024 /* RAM */);
1167   /* Select a random 'a' value for Alice */
1168   GNUNET_CRYPTO_ecc_rnd_mpi (edc,
1169                              &my_privkey,
1170                              &my_privkey_inv);
1171   GNUNET_SERVER_add_handlers (server,
1172                               server_handlers);
1173   GNUNET_SERVER_disconnect_notify (server,
1174                                    &handle_client_disconnect,
1175                                    NULL);
1176   my_cadet = GNUNET_CADET_connect (cfg, NULL,
1177                                    NULL /* no incoming supported */,
1178                                    &cb_channel_destruction,
1179                                    cadet_handlers,
1180                                    NULL);
1181   if (NULL == my_cadet)
1182   {
1183     GNUNET_log (GNUNET_ERROR_TYPE_ERROR,
1184                 _("Connect to CADET failed\n"));
1185     GNUNET_SCHEDULER_shutdown ();
1186     return;
1187   }
1188   GNUNET_SCHEDULER_add_delayed (GNUNET_TIME_UNIT_FOREVER_REL,
1189                                 &shutdown_task,
1190                                 NULL);
1191
1192 }
1193
1194
1195 /**
1196  * The main function for the scalarproduct service.
1197  *
1198  * @param argc number of arguments from the command line
1199  * @param argv command line arguments
1200  * @return 0 ok, 1 on error
1201  */
1202 int
1203 main (int argc,
1204       char *const *argv)
1205 {
1206   return (GNUNET_OK ==
1207           GNUNET_SERVICE_run (argc, argv,
1208                               "scalarproduct-alice",
1209                               GNUNET_SERVICE_OPTION_NONE,
1210                               &run, NULL)) ? 0 : 1;
1211 }
1212
1213 /* end of gnunet-service-scalarproduct-ecc_alice.c */