src/scalarproduct/gnunet-service-scalarproduct.c

   1 /*
   2      This file is part of GNUnet.
   3      (C) 2013 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., 59 Temple Place - Suite 330,
  18      Boston, MA 02111-1307, USA.
  19  */
  20
  21 /**
  22  * @file scalarproduct/gnunet-service-scalarproduct.c
  23  * @brief scalarproduct service implementation
  24  * @author Christian M. Fuchs
  25  */
  26 #include <limits.h>
  27 #include "platform.h"
  28 #include "gnunet_util_lib.h"
  29 #include "gnunet_core_service.h"
  30 #include "gnunet_mesh_service.h"
  31 #include "gnunet_applications.h"
  32 #include "gnunet_protocols.h"
  33 #include "gnunet_scalarproduct_service.h"
  34 #include "scalarproduct.h"
  35
  36 #define LOG(kind,...) GNUNET_log_from (kind, "scalarproduct", __VA_ARGS__)
  37
  38 ///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
  39 //                     Service Structure Definitions
  40 ///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
  41
  42
  43 /**
  44  * state a session can be in
  45  */
  46 enum SessionState
  47 {
  48   CLIENT_REQUEST_RECEIVED,
  49   WAITING_FOR_BOBS_CONNECT,
  50   CLIENT_RESPONSE_RECEIVED,
  51   WAITING_FOR_SERVICE_REQUEST,
  52   WAITING_FOR_MULTIPART_TRANSMISSION,
  53   WAITING_FOR_SERVICE_RESPONSE,
  54   SERVICE_REQUEST_RECEIVED,
  55   SERVICE_RESPONSE_RECEIVED,
  56   FINALIZED
  57 };
  58
  59
  60 /**
  61  * role a peer in a session can assume
  62  */
  63 enum PeerRole
  64 {
  65   ALICE,
  66   BOB
  67 };
  68
  69
  70 /**
  71  * A scalarproduct session which tracks:
  72  *
  73  * a request form the client to our final response.
  74  * or
  75  * a request from a service to us(service).
  76  */
  77 struct ServiceSession
  78 {
  79   /**
  80    * the role this peer has
  81    */
  82   enum PeerRole role;
  83
  84   /**
  85    * session information is kept in a DLL
  86    */
  87   struct ServiceSession *next;
  88
  89   /**
  90    * session information is kept in a DLL
  91    */
  92   struct ServiceSession *prev;
  93
  94   /**
  95    * (hopefully) unique transaction ID
  96    */
  97   struct GNUNET_HashCode key;
  98
  99   /**
 100    * state of the session
 101    */
 102   enum SessionState state;
 103
 104   /**
 105    * Alice or Bob's peerID
 106    */
 107   struct GNUNET_PeerIdentity peer;
 108
 109   /**
 110    * the client this request is related to
 111    */
 112   struct GNUNET_SERVER_Client * client;
 113
 114   /**
 115    * The message to send
 116    */
 117   struct GNUNET_MessageHeader * msg;
 118
 119   /**
 120    * how many elements we were supplied with from the client
 121    */
 122   uint32_t total;
 123
 124   /**
 125    * how many elements actually are used after applying the mask
 126    */
 127   uint32_t used;
 128
 129   /**
 130    * already transferred elements (sent/received) for multipart messages, less or equal than used_element_count for
 131    */
 132   uint32_t transferred;
 133
 134   /**
 135    * index of the last transferred element for multipart messages
 136    */
 137   uint32_t last_processed;
 138
 139   /**
 140    * how many bytes the mask is long.
 141    * just for convenience so we don't have to re-re-re calculate it each time
 142    */
 143   uint32_t mask_length;
 144
 145   /**
 146    * all the vector elements we received
 147    */
 148   int32_t * vector;
 149
 150   /**
 151    * mask of which elements to check
 152    */
 153   unsigned char * mask;
 154
 155   /**
 156    * Public key of the remote service, only used by bob
 157    */
 158   gcry_sexp_t remote_pubkey;
 159
 160   /**
 161    * E(ai)(Bob) or ai(Alice) after applying the mask
 162    */
 163   gcry_mpi_t * a;
 164
 165   /**
 166    * Bob's permutation p of R
 167    */
 168   gcry_mpi_t * r;
 169
 170   /**
 171    * Bob's permutation q of R
 172    */
 173   gcry_mpi_t * r_prime;
 174
 175   /**
 176    * Bob's s
 177    */
 178   gcry_mpi_t s;
 179
 180   /**
 181    * Bob's s'
 182    */
 183   gcry_mpi_t s_prime;
 184
 185   /**
 186    * Bobs matching response session from the client
 187    */
 188   struct ServiceSession * response;
 189
 190   /**
 191    * The computed scalar
 192    */
 193   gcry_mpi_t product;
 194
 195   /**
 196    * My transmit handle for the current message to a alice/bob
 197    */
 198   struct GNUNET_MESH_TransmitHandle * service_transmit_handle;
 199
 200   /**
 201    * My transmit handle for the current message to the client
 202    */
 203   struct GNUNET_SERVER_TransmitHandle * client_transmit_handle;
 204
 205   /**
 206    * channel-handle associated with our mesh handle
 207    */
 208   struct GNUNET_MESH_Channel * channel;
 209
 210   /**
 211    * Handle to a task that sends a msg to the our client
 212    */
 213   GNUNET_SCHEDULER_TaskIdentifier client_notification_task;
 214
 215   /**
 216    * Handle to a task that sends a msg to the our peer
 217    */
 218   GNUNET_SCHEDULER_TaskIdentifier service_request_task;
 219 };
 220
 221 ///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 222 //                      Forward Delcarations
 223 ///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 224
 225 /**
 226  * Send a multi part chunk of a service request from alice to bob.
 227  * This element only contains a part of the elements-vector (session->a[]),
 228  * mask and public key set have to be contained within the first message
 229  *
 230  * This allows a ~32kbit key length while using 32000 elements or 62000 elements per request.
 231  *
 232  * @param cls the associated service session
 233  */
 234 static void
 235 prepare_service_request_multipart (void *cls);
 236
 237 /**
 238  * Send a multi part chunk of a service response from bob to alice.
 239  * This element only contains the two permutations of R, R'.
 240  *
 241  * @param cls the associated service session
 242  */
 243 static void
 244 prepare_service_response_multipart (void *cls);
 245
 246
 247 ///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 248 //                      Global Variables
 249 ///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 250
 251
 252 /**
 253  * Handle to the core service (NULL until we've connected to it).
 254  */
 255 static struct GNUNET_MESH_Handle *my_mesh;
 256
 257 /**
 258  * The identity of this host.
 259  */
 260 static struct GNUNET_PeerIdentity me;
 261
 262 /**
 263  * Service's own public key represented as string
 264  */
 265 static unsigned char * my_pubkey_external;
 266
 267 /**
 268  * Service's own public key represented as string
 269  */
 270 static uint32_t my_pubkey_external_length = 0;
 271
 272 /**
 273  * Service's own n
 274  */
 275 static gcry_mpi_t my_n;
 276
 277 /**
 278  * Service's own n^2 (kept for performance)
 279  */
 280 static gcry_mpi_t my_nsquare;
 281
 282 /**
 283  * Service's own public exponent
 284  */
 285 static gcry_mpi_t my_g;
 286
 287 /**
 288  * Service's own private multiplier
 289  */
 290 static gcry_mpi_t my_mu;
 291
 292 /**
 293  * Service's own private exponent
 294  */
 295 static gcry_mpi_t my_lambda;
 296
 297 /**
 298  * Service's offset for values that could possibly be negative but are plaintext for encryption.
 299  */
 300 static gcry_mpi_t my_offset;
 301
 302 /**
 303  * Head of our double linked list for client-requests sent to us.
 304  * for all of these elements we calculate a scalar product with a remote peer
 305  * split between service->service and client->service for simplicity
 306  */
 307 static struct ServiceSession * from_client_head;
 308 /**
 309  * Tail of our double linked list for client-requests sent to us.
 310  * for all of these elements we calculate a scalar product with a remote peer
 311  * split between service->service and client->service for simplicity
 312  */
 313 static struct ServiceSession * from_client_tail;
 314
 315 /**
 316  * Head of our double linked list for service-requests sent to us.
 317  * for all of these elements we help the requesting service in calculating a scalar product
 318  * split between service->service and client->service for simplicity
 319  */
 320 static struct ServiceSession * from_service_head;
 321
 322 /**
 323  * Tail of our double linked list for service-requests sent to us.
 324  * for all of these elements we help the requesting service in calculating a scalar product
 325  * split between service->service and client->service for simplicity
 326  */
 327 static struct ServiceSession * from_service_tail;
 328
 329 /**
 330  * Certain events (callbacks for server & mesh operations) must not be queued after shutdown.
 331  */
 332 static int do_shutdown;
 333
 334 ///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 335 //                      Helper Functions
 336 ///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 337
 338
 339 /**
 340  * Generates an Paillier private/public keyset and extracts the values using libgrcypt only
 341  */
 342 static void
 343 generate_keyset ()
 344 {
 345   gcry_sexp_t gen_params;
 346   gcry_sexp_t key;
 347   gcry_sexp_t tmp_sexp;
 348   gcry_mpi_t p;
 349   gcry_mpi_t q;
 350   gcry_mpi_t tmp1;
 351   gcry_mpi_t tmp2;
 352   gcry_mpi_t gcd;
 353
 354   size_t erroff = 0;
 355
 356   // we can still use the RSA keygen for generating p,q,n, but using e is pointless.
 357   GNUNET_assert (0 == gcry_sexp_build (&gen_params, &erroff,
 358                                        "(genkey(rsa(nbits %d)(rsa-use-e 3:257)))",
 359                                        KEYBITS));
 360
 361   GNUNET_assert (0 == gcry_pk_genkey (&key, gen_params));
 362   gcry_sexp_release (gen_params);
 363
 364   // get n and d of our publickey as MPI
 365   tmp_sexp = gcry_sexp_find_token (key, "n", 0);
 366   GNUNET_assert (tmp_sexp);
 367   my_n = gcry_sexp_nth_mpi (tmp_sexp, 1, GCRYMPI_FMT_USG);
 368   gcry_sexp_release (tmp_sexp);
 369   tmp_sexp = gcry_sexp_find_token (key, "p", 0);
 370   GNUNET_assert (tmp_sexp);
 371   p = gcry_sexp_nth_mpi (tmp_sexp, 1, GCRYMPI_FMT_USG);
 372   gcry_sexp_release (tmp_sexp);
 373   tmp_sexp = gcry_sexp_find_token (key, "q", 0);
 374   GNUNET_assert (tmp_sexp);
 375   q = gcry_sexp_nth_mpi (tmp_sexp, 1, GCRYMPI_FMT_USG);
 376   gcry_sexp_release (key);
 377
 378   tmp1 = gcry_mpi_new (0);
 379   tmp2 = gcry_mpi_new (0);
 380   gcd = gcry_mpi_new (0);
 381   my_g = gcry_mpi_new (0);
 382   my_mu = gcry_mpi_new (0);
 383   my_nsquare = gcry_mpi_new (0);
 384   my_lambda = gcry_mpi_new (0);
 385
 386   // calculate lambda
 387   // lambda = frac{(p-1)*(q-1)}{gcd(p-1,q-1)}
 388   gcry_mpi_sub_ui (tmp1, p, 1);
 389   gcry_mpi_sub_ui (tmp2, q, 1);
 390   gcry_mpi_gcd (gcd, tmp1, tmp2);
 391   gcry_mpi_set (my_lambda, tmp1);
 392   gcry_mpi_mul (my_lambda, my_lambda, tmp2);
 393   gcry_mpi_div (my_lambda, NULL, my_lambda, gcd, 0);
 394
 395   // generate a g
 396   gcry_mpi_mul (my_nsquare, my_n, my_n);
 397   do {
 398     // find a matching g
 399     do {
 400       gcry_mpi_randomize (my_g, KEYBITS * 2, GCRY_WEAK_RANDOM);
 401       // g must be smaller than n^2
 402       if (0 >= gcry_mpi_cmp (my_g, my_nsquare))
 403         continue;
 404
 405       // g must have gcd == 1 with n^2
 406       gcry_mpi_gcd (gcd, my_g, my_nsquare);
 407     }
 408     while (gcry_mpi_cmp_ui (gcd, 1));
 409
 410     // is this a valid g?
 411     // if so, gcd(((g^lambda mod n^2)-1 )/n, n) = 1
 412     gcry_mpi_powm (tmp1, my_g, my_lambda, my_nsquare);
 413     gcry_mpi_sub_ui (tmp1, tmp1, 1);
 414     gcry_mpi_div (tmp1, NULL, tmp1, my_n, 0);
 415     gcry_mpi_gcd (gcd, tmp1, my_n);
 416   }
 417   while (gcry_mpi_cmp_ui (gcd, 1));
 418
 419   // calculate our mu based on g and n.
 420   // mu = (((g^lambda mod n^2)-1 )/n)^-1 mod n
 421   gcry_mpi_invm (my_mu, tmp1, my_n);
 422
 423   GNUNET_assert (0 == gcry_sexp_build (&key, &erroff,
 424                                        "(public-key (paillier (n %M)(g %M)))",
 425                                        my_n, my_g));
 426
 427   // get the length of this sexpression
 428   my_pubkey_external_length = gcry_sexp_sprint (key,
 429                                                 GCRYSEXP_FMT_CANON,
 430                                                 NULL,
 431                                                 UINT16_MAX);
 432
 433   GNUNET_assert (my_pubkey_external_length > 0);
 434   my_pubkey_external = GNUNET_malloc (my_pubkey_external_length);
 435
 436   // convert the sexpression to canonical format
 437   gcry_sexp_sprint (key,
 438                     GCRYSEXP_FMT_CANON,
 439                     my_pubkey_external,
 440                     my_pubkey_external_length);
 441
 442   gcry_sexp_release (key);
 443
 444   // offset has to be sufficiently small to allow computation of:
 445   // m1+m2 mod n == (S + a) + (S + b) mod n,
 446   // if we have more complex operations, this factor needs to be lowered
 447   my_offset = gcry_mpi_new (KEYBITS / 3);
 448   gcry_mpi_set_bit (my_offset, KEYBITS / 3);
 449
 450   GNUNET_log (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, _ ("Generated key set with key length %d bits.\n"), KEYBITS);
 451 }
 452
 453
 454 /**
 455  * If target != size, move target bytes to the
 456  * end of the size-sized buffer and zero out the
 457  * first target-size bytes.
 458  *
 459  * @param buf original buffer
 460  * @param size number of bytes in the buffer
 461  * @param target target size of the buffer
 462  */
 463 static void
 464 adjust (unsigned char *buf, size_t size, size_t target)
 465 {
 466   if (size < target) {
 467     memmove (&buf[target - size], buf, size);
 468     memset (buf, 0, target - size);
 469   }
 470 }
 471
 472
 473 /**
 474  * Encrypts an element using the paillier crypto system
 475  *
 476  * @param c ciphertext (output)
 477  * @param m plaintext
 478  * @param g the public base
 479  * @param n the module from which which r is chosen (Z*_n)
 480  * @param n_square the module for encryption, for performance reasons.
 481  */
 482 static void
 483 encrypt_element (gcry_mpi_t c, gcry_mpi_t m, gcry_mpi_t g, gcry_mpi_t n, gcry_mpi_t n_square)
 484 {
 485   gcry_mpi_t tmp;
 486
 487   GNUNET_assert (tmp = gcry_mpi_new (0));
 488
 489   while (0 >= gcry_mpi_cmp_ui (tmp, 1)) {
 490     gcry_mpi_randomize (tmp, KEYBITS / 3, GCRY_WEAK_RANDOM);
 491     // r must be 1 < r < n
 492   }
 493
 494   gcry_mpi_powm (c, g, m, n_square);
 495   gcry_mpi_powm (tmp, tmp, n, n_square);
 496   gcry_mpi_mulm (c, tmp, c, n_square);
 497
 498   gcry_mpi_release (tmp);
 499 }
 500
 501
 502 /**
 503  * decrypts an element using the paillier crypto system
 504  *
 505  * @param m plaintext (output)
 506  * @param c the ciphertext
 507  * @param mu the modifier to correct encryption
 508  * @param lambda the private exponent
 509  * @param n the outer module for decryption
 510  * @param n_square the inner module for decryption
 511  */
 512 static void
 513 decrypt_element (gcry_mpi_t m, gcry_mpi_t c, gcry_mpi_t mu, gcry_mpi_t lambda, gcry_mpi_t n, gcry_mpi_t n_square)
 514 {
 515   gcry_mpi_powm (m, c, lambda, n_square);
 516   gcry_mpi_sub_ui (m, m, 1);
 517   gcry_mpi_div (m, NULL, m, n, 0);
 518   gcry_mpi_mulm (m, m, mu, n);
 519 }
 520
 521
 522 /**
 523  * computes the square sum over a vector of a given length.
 524  *
 525  * @param vector the vector to encrypt
 526  * @param length the length of the vector
 527  * @return an MPI value containing the calculated sum, never NULL
 528  */
 529 static gcry_mpi_t
 530 compute_square_sum (gcry_mpi_t * vector, uint32_t length)
 531 {
 532   gcry_mpi_t elem;
 533   gcry_mpi_t sum;
 534   int32_t i;
 535
 536   GNUNET_assert (sum = gcry_mpi_new (0));
 537   GNUNET_assert (elem = gcry_mpi_new (0));
 538
 539   // calculare E(sum (ai ^ 2), publickey)
 540   for (i = 0; i < length; i++) {
 541     gcry_mpi_mul (elem, vector[i], vector[i]);
 542     gcry_mpi_add (sum, sum, elem);
 543   }
 544   gcry_mpi_release (elem);
 545
 546   return sum;
 547 }
 548
 549
 550 /**
 551  * Primitive callback for copying over a message, as they
 552  * usually are too complex to be handled in the callback itself.
 553  * clears a session-callback, if a session was handed over and the transmit handle was stored
 554  *
 555  * @param cls the message object
 556  * @param size the size of the buffer we got
 557  * @param buf the buffer to copy the message to
 558  * @return 0 if we couldn't copy, else the size copied over
 559  */
 560 static size_t
 561 do_send_message (void *cls, size_t size, void *buf)
 562 {
 563   struct ServiceSession * session = cls;
 564   uint16_t type;
 565
 566   GNUNET_assert (buf);
 567
 568   if (ntohs (session->msg->size) != size) {
 569     GNUNET_break (0);
 570     return 0;
 571   }
 572
 573   type = ntohs (session->msg->type);
 574   memcpy (buf, session->msg, size);
 575   GNUNET_log (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG,
 576               "Sent a message of type %hu.\n",
 577               type);
 578   GNUNET_free (session->msg);
 579   session->msg = NULL;
 580
 581   switch (type)
 582   {
 583   case GNUNET_MESSAGE_TYPE_SCALARPRODUCT_SERVICE_TO_CLIENT:
 584     session->state = FINALIZED;
 585     session->client_transmit_handle = NULL;
 586     break;
 587
 588   case GNUNET_MESSAGE_TYPE_SCALARPRODUCT_ALICE_TO_BOB:
 589   case GNUNET_MESSAGE_TYPE_SCALARPRODUCT_ALICE_TO_BOB_MULTIPART:
 590     session->service_transmit_handle = NULL;
 591     if (session->state == WAITING_FOR_MULTIPART_TRANSMISSION)
 592       prepare_service_request_multipart (session);
 593     break;
 594
 595   case GNUNET_MESSAGE_TYPE_SCALARPRODUCT_BOB_TO_ALICE:
 596   case GNUNET_MESSAGE_TYPE_SCALARPRODUCT_BOB_TO_ALICE_MULTIPART:
 597     session->service_transmit_handle = NULL;
 598     if (session->state == WAITING_FOR_MULTIPART_TRANSMISSION)
 599       prepare_service_response_multipart (session);
 600     break;
 601
 602   default:
 603     GNUNET_assert (0);
 604   }
 605
 606   return size;
 607 }
 608
 609
 610 /**
 611  * initializes a new vector with fresh MPI values (=0) of a given length
 612  *
 613  * @param length of the vector to create
 614  * @return the initialized vector, never NULL
 615  */
 616 static gcry_mpi_t *
 617 initialize_mpi_vector (uint32_t length)
 618 {
 619   uint32_t i;
 620   gcry_mpi_t * output = GNUNET_malloc (sizeof (gcry_mpi_t) * length);
 621
 622   for (i = 0; i < length; i++)
 623     GNUNET_assert (NULL != (output[i] = gcry_mpi_new (0)));
 624   return output;
 625 }
 626
 627
 628 /**
 629  * permutes an MPI vector according to the given permutation vector
 630  *
 631  * @param vector the vector to permuted
 632  * @param perm the permutation to use
 633  * @param length the length of the vectors
 634  * @return the permuted vector (same as input), never NULL
 635  */
 636 static gcry_mpi_t *
 637 permute_vector (gcry_mpi_t * vector,
 638                 unsigned int * perm,
 639                 uint32_t length)
 640 {
 641   gcry_mpi_t tmp[length];
 642   uint32_t i;
 643
 644   GNUNET_assert (length > 0);
 645
 646   // backup old layout
 647   memcpy (tmp, vector, length * sizeof (gcry_mpi_t));
 648
 649   // permute vector according to given
 650   for (i = 0; i < length; i++)
 651     vector[i] = tmp[perm[i]];
 652
 653   return vector;
 654 }
 655
 656
 657 /**
 658  * Finds a not terminated client/service session in the
 659  * given DLL based on session key, element count and state.
 660  *
 661  * @param tail - the tail of the DLL
 662  * @param key - the key we want to search for
 663  * @param element_count - the total element count of the dataset (session->total)
 664  * @param state - a pointer to the state the session should be in, NULL to ignore
 665  * @param peerid - a pointer to the peer ID of the associated peer, NULL to ignore
 666  * @return a pointer to a matching session, or NULL
 667  */
 668 static struct ServiceSession *
 669 find_matching_session (struct ServiceSession * tail,
 670                        const struct GNUNET_HashCode * key,
 671                        uint32_t element_count,
 672                        enum SessionState * state,
 673                        const struct GNUNET_PeerIdentity * peerid)
 674 {
 675   struct ServiceSession * curr;
 676
 677   for (curr = tail; NULL != curr; curr = curr->prev) {
 678     // if the key matches, and the element_count is same
 679     if ((!memcmp (&curr->key, key, sizeof (struct GNUNET_HashCode)))
 680         && (curr->total == element_count)) {
 681       // if incoming state is NULL OR is same as state of the queued request
 682       if ((NULL == state) || (curr->state == *state)) {
 683         // if peerid is NULL OR same as the peer Id in the queued request
 684         if ((NULL == peerid)
 685             || (!memcmp (&curr->peer, peerid, sizeof (struct GNUNET_PeerIdentity))))
 686           // matches and is not an already terminated session
 687           return curr;
 688       }
 689     }
 690   }
 691
 692   return NULL;
 693 }
 694
 695 /**
 696  * Safely frees ALL memory areas referenced by a session.
 697  *
 698  * @param session - the session to free elements from
 699  */
 700 static void
 701 free_session_variables (struct ServiceSession * session)
 702 {
 703   unsigned int i;
 704
 705   if (session->a) {
 706     for (i = 0; i < session->used; i++)
 707       if (session->a[i]) gcry_mpi_release (session->a[i]);
 708     GNUNET_free (session->a);
 709     session->a = NULL;
 710   }
 711   if (session->mask) {
 712     GNUNET_free (session->mask);
 713     session->mask = NULL;
 714   }
 715   if (session->r) {
 716     for (i = 0; i < session->used; i++)
 717       if (session->r[i]) gcry_mpi_release (session->r[i]);
 718     GNUNET_free (session->r);
 719     session->r = NULL;
 720   }
 721   if (session->r_prime) {
 722     for (i = 0; i < session->used; i++)
 723       if (session->r_prime[i]) gcry_mpi_release (session->r_prime[i]);
 724     GNUNET_free (session->r_prime);
 725     session->r_prime = NULL;
 726   }
 727   if (session->s) {
 728     gcry_mpi_release (session->s);
 729     session->s = NULL;
 730   }
 731
 732   if (session->s_prime) {
 733     gcry_mpi_release (session->s_prime);
 734     session->s_prime = NULL;
 735   }
 736
 737   if (session->product) {
 738     gcry_mpi_release (session->product);
 739     session->product = NULL;
 740   }
 741
 742   if (session->remote_pubkey) {
 743     gcry_sexp_release (session->remote_pubkey);
 744     session->remote_pubkey = NULL;
 745   }
 746
 747   if (session->vector) {
 748     GNUNET_free_non_null (session->vector);
 749     session->s = NULL;
 750   }
 751 }
 752 ///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 753 //                      Event and Message Handlers
 754 ///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 755
 756
 757 /**
 758  * A client disconnected.
 759  *
 760  * Remove the associated session(s), release data structures
 761  * and cancel pending outgoing transmissions to the client.
 762  * if the session has not yet completed, we also cancel Alice's request to Bob.
 763  *
 764  * @param cls closure, NULL
 765  * @param client identification of the client
 766  */
 767 static void
 768 handle_client_disconnect (void *cls,
 769                           struct GNUNET_SERVER_Client *client)
 770 {
 771   struct ServiceSession *session;
 772
 773   if (NULL != client)
 774     GNUNET_log (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG,
 775               _ ("Client (%p) disconnected from us.\n"), client);
 776   else
 777     return;
 778
 779   session = GNUNET_SERVER_client_get_user_context (client, struct ServiceSession);
 780   if (NULL == session)
 781     return;
 782   GNUNET_CONTAINER_DLL_remove (from_client_head, from_client_tail, session);
 783
 784   if (!(session->role == BOB && session->state == FINALIZED)) {
 785     //we MUST terminate any client message underway
 786     if (session->service_transmit_handle && session->channel)
 787       GNUNET_MESH_notify_transmit_ready_cancel (session->service_transmit_handle);
 788     if (session->channel && session->state == WAITING_FOR_SERVICE_RESPONSE)
 789       GNUNET_MESH_channel_destroy (session->channel);
 790   }
 791   if (GNUNET_SCHEDULER_NO_TASK != session->client_notification_task) {
 792     GNUNET_SCHEDULER_cancel (session->client_notification_task);
 793     session->client_notification_task = GNUNET_SCHEDULER_NO_TASK;
 794   }
 795   if (GNUNET_SCHEDULER_NO_TASK != session->service_request_task) {
 796     GNUNET_SCHEDULER_cancel (session->service_request_task);
 797     session->service_request_task = GNUNET_SCHEDULER_NO_TASK;
 798   }
 799   if (NULL != session->client_transmit_handle) {
 800     GNUNET_SERVER_notify_transmit_ready_cancel (session->client_transmit_handle);
 801     session->client_transmit_handle = NULL;
 802   }
 803   free_session_variables (session);
 804   GNUNET_free (session);
 805 }
 806
 807
 808 /**
 809  * Notify the client that the session has succeeded or failed completely.
 810  * This message gets sent to
 811  * * alice's client if bob disconnected or to
 812  * * bob's client if the operation completed or alice disconnected
 813  *
 814  * @param cls the associated client session
 815  * @param tc the task context handed to us by the scheduler, unused
 816  */
 817 static void
 818 prepare_client_end_notification (void * cls,
 819                                  const struct GNUNET_SCHEDULER_TaskContext * tc)
 820 {
 821   struct ServiceSession * session = cls;
 822   struct GNUNET_SCALARPRODUCT_client_response * msg;
 823
 824   session->client_notification_task = GNUNET_SCHEDULER_NO_TASK;
 825
 826   msg = GNUNET_new (struct GNUNET_SCALARPRODUCT_client_response);
 827   msg->header.type = htons (GNUNET_MESSAGE_TYPE_SCALARPRODUCT_SERVICE_TO_CLIENT);
 828   memcpy (&msg->key, &session->key, sizeof (struct GNUNET_HashCode));
 829   memcpy (&msg->peer, &session->peer, sizeof ( struct GNUNET_PeerIdentity));
 830   msg->header.size = htons (sizeof (struct GNUNET_SCALARPRODUCT_client_response));
 831   // signal error if not signalized, positive result-range field but zero length.
 832   msg->product_length = htonl (0);
 833   msg->range = (session->state == FINALIZED) ? 0 : -1;
 834
 835   session->msg = &msg->header;
 836
 837   //transmit this message to our client
 838   session->client_transmit_handle =
 839           GNUNET_SERVER_notify_transmit_ready (session->client,
 840                                                sizeof (struct GNUNET_SCALARPRODUCT_client_response),
 841                                                GNUNET_TIME_UNIT_FOREVER_REL,
 842                                                &do_send_message,
 843                                                session);
 844
 845   // if we could not even queue our request, something is wrong
 846   if (NULL == session->client_transmit_handle) {
 847     GNUNET_log (GNUNET_ERROR_TYPE_WARNING, _ ("Could not send message to client (%p)!\n"), session->client);
 848     // usually gets freed by do_send_message
 849     session->msg = NULL;
 850     GNUNET_free (msg);
 851   }
 852   else
 853     GNUNET_log (GNUNET_ERROR_TYPE_INFO, _ ("Sending session-end notification to client (%p) for session %s\n"), &session->client, GNUNET_h2s (&session->key));
 854
 855   free_session_variables (session);
 856 }
 857
 858
 859 /**
 860  * prepare the response we will send to alice or bobs' clients.
 861  * in Bobs case the product will be NULL.
 862  *
 863  * @param cls the session associated with our client.
 864  * @param tc the task context handed to us by the scheduler, unused
 865  */
 866 static void
 867 prepare_client_response (void *cls,
 868                          const struct GNUNET_SCHEDULER_TaskContext *tc)
 869 {
 870   struct ServiceSession * session = cls;
 871   struct GNUNET_SCALARPRODUCT_client_response * msg;
 872   unsigned char * product_exported = NULL;
 873   size_t product_length = 0;
 874   uint32_t msg_length = 0;
 875   int8_t range = -1;
 876   gcry_error_t rc;
 877   int sign;
 878
 879   session->client_notification_task = GNUNET_SCHEDULER_NO_TASK;
 880
 881   if (session->product) {
 882     gcry_mpi_t value = gcry_mpi_new (0);
 883
 884     sign = gcry_mpi_cmp_ui (session->product, 0);
 885     // libgcrypt can not handle a print of a negative number
 886     // if (a->sign) return gcry_error (GPG_ERR_INTERNAL); /* Can't handle it yet. */
 887     if (0 > sign) {
 888       gcry_mpi_sub (value, value, session->product);
 889     }
 890     else if (0 < sign) {
 891       range = 1;
 892       gcry_mpi_add (value, value, session->product);
 893     }
 894     else
 895       range = 0;
 896
 897     gcry_mpi_release (session->product);
 898     session->product = NULL;
 899
 900     // get representation as string
 901     if (range
 902         && (0 != (rc = gcry_mpi_aprint (GCRYMPI_FMT_STD,
 903                                         &product_exported,
 904                                         &product_length,
 905                                         value)))) {
 906       LOG_GCRY (GNUNET_ERROR_TYPE_ERROR, "gcry_mpi_scan", rc);
 907       product_length = 0;
 908       range = -1; // signal error with product-length = 0 and range = -1
 909     }
 910     gcry_mpi_release (value);
 911   }
 912
 913   msg_length = sizeof (struct GNUNET_SCALARPRODUCT_client_response) +product_length;
 914   msg = GNUNET_malloc (msg_length);
 915   msg->key = session->key;
 916   msg->peer = session->peer;
 917   if (product_exported != NULL)
 918   {
 919     memcpy (&msg[1], product_exported, product_length);
 920     GNUNET_free (product_exported);
 921   }
 922   msg->header.type = htons (GNUNET_MESSAGE_TYPE_SCALARPRODUCT_SERVICE_TO_CLIENT);
 923   msg->header.size = htons (msg_length);
 924   msg->range = range;
 925   msg->product_length = htonl (product_length);
 926
 927   session->msg = (struct GNUNET_MessageHeader *) msg;
 928   //transmit this message to our client
 929   session->client_transmit_handle =
 930           GNUNET_SERVER_notify_transmit_ready (session->client,
 931                                                msg_length,
 932                                                GNUNET_TIME_UNIT_FOREVER_REL,
 933                                                &do_send_message,
 934                                                session);
 935   if (NULL == session->client_transmit_handle) {
 936     GNUNET_log (GNUNET_ERROR_TYPE_WARNING,
 937                 _ ("Could not send message to client (%p)!\n"),
 938                 session->client);
 939     session->client = NULL;
 940     // callback was not called!
 941     GNUNET_free (msg);
 942     session->msg = NULL;
 943   }
 944   else
 945     // gracefully sent message, just terminate session structure
 946     GNUNET_log (GNUNET_ERROR_TYPE_INFO,
 947                 _ ("Sent result to client (%p), this session (%s) has ended!\n"),
 948                 session->client,
 949                 GNUNET_h2s (&session->key));
 950   free_session_variables (session);
 951 }
 952
 953
 954 /**
 955  * Send a multipart chunk of a service response from bob to alice.
 956  * This element only contains the two permutations of R, R'.
 957  *
 958  * @param cls the associated service session
 959  */
 960 static void
 961 prepare_service_response_multipart (void *cls)
 962 {
 963   struct ServiceSession * session = cls;
 964   unsigned char * current;
 965   unsigned char * element_exported;
 966   struct GNUNET_SCALARPRODUCT_multipart_message * msg;
 967   unsigned int i;
 968   uint32_t msg_length;
 969   uint32_t todo_count;
 970   size_t element_length = 0; // initialized by gcry_mpi_print, but the compiler doesn't know that
 971
 972   msg_length = sizeof (struct GNUNET_SCALARPRODUCT_multipart_message);
 973   todo_count = session->used - session->transferred;
 974
 975   if (todo_count > MULTIPART_ELEMENT_CAPACITY / 2)
 976     // send the currently possible maximum chunk, we always transfer both permutations
 977     todo_count = MULTIPART_ELEMENT_CAPACITY / 2;
 978
 979   msg_length += todo_count * PAILLIER_ELEMENT_LENGTH * 2;
 980   msg = GNUNET_malloc (msg_length);
 981   msg->header.type = htons (GNUNET_MESSAGE_TYPE_SCALARPRODUCT_ALICE_TO_BOB_MULTIPART);
 982   msg->header.size = htons (msg_length);
 983   msg->multipart_element_count = htonl (todo_count);
 984
 985   element_exported = GNUNET_malloc (PAILLIER_ELEMENT_LENGTH);
 986   current = (unsigned char *) &msg[1];
 987   // convert k[][]
 988   for (i = session->transferred; i < session->transferred + todo_count; i++) {
 989     //k[i][p]
 990     memset (element_exported, 0, PAILLIER_ELEMENT_LENGTH);
 991     GNUNET_assert (0 == gcry_mpi_print (GCRYMPI_FMT_USG,
 992                                         element_exported, PAILLIER_ELEMENT_LENGTH,
 993                                         &element_length,
 994                                         session->r[i]));
 995     adjust (element_exported, element_length, PAILLIER_ELEMENT_LENGTH);
 996     memcpy (current, element_exported, PAILLIER_ELEMENT_LENGTH);
 997     current += PAILLIER_ELEMENT_LENGTH;
 998     //k[i][q]
 999     memset (element_exported, 0, PAILLIER_ELEMENT_LENGTH);
1000     GNUNET_assert (0 == gcry_mpi_print (GCRYMPI_FMT_USG,
1001                                         element_exported, PAILLIER_ELEMENT_LENGTH,
1002                                         &element_length,
1003                                         session->r_prime[i]));
1004     adjust (element_exported, element_length, PAILLIER_ELEMENT_LENGTH);
1005     memcpy (current, element_exported, PAILLIER_ELEMENT_LENGTH);
1006     current += PAILLIER_ELEMENT_LENGTH;
1007   }
1008   GNUNET_free (element_exported);
1009   for (i = session->transferred; i < session->transferred; i++) {
1010     gcry_mpi_release (session->r_prime[i]);
1011     session->r_prime[i] = NULL;
1012     gcry_mpi_release (session->r[i]);
1013     session->r[i] = NULL;
1014   }
1015   session->transferred += todo_count;
1016   session->msg = (struct GNUNET_MessageHeader *) msg;
1017   session->service_transmit_handle =
1018           GNUNET_MESH_notify_transmit_ready (session->channel,
1019                                              GNUNET_YES,
1020                                              GNUNET_TIME_UNIT_FOREVER_REL,
1021                                              msg_length,
1022                                              &do_send_message,
1023                                              session);
1024   //disconnect our client
1025   if (NULL == session->service_transmit_handle) {
1026     GNUNET_log (GNUNET_ERROR_TYPE_ERROR, _ ("Could not send service-response message via mesh!)\n"));
1027     session->state = FINALIZED;
1028
1029     session->response->client_notification_task =
1030             GNUNET_SCHEDULER_add_now (&prepare_client_end_notification,
1031                                       session->response);
1032     return;
1033   }
1034   if (session->transferred != session->used)
1035     // more multiparts
1036     session->state = WAITING_FOR_MULTIPART_TRANSMISSION;
1037   else{
1038     // final part
1039     session->state = FINALIZED;
1040     GNUNET_free(session->r);
1041     GNUNET_free(session->r_prime);
1042     session->r_prime = NULL;
1043     session->r = NULL;
1044   }
1045 }
1046
1047
1048 /**
1049  * Bob executes:
1050  * generates the response message to be sent to alice after computing
1051  * the values (1), (2), S and S'
1052  *  (1)[]: $E_A(a_{pi(i)}) times E_A(- r_{pi(i)} - b_{pi(i)}) &= E_A(a_{pi(i)} - r_{pi(i)} - b_{pi(i)})$
1053  *  (2)[]: $E_A(a_{pi'(i)}) times E_A(- r_{pi'(i)}) &= E_A(a_{pi'(i)} - r_{pi'(i)})$
1054  *      S: $S := E_A(sum (r_i + b_i)^2)$
1055  *     S': $S' := E_A(sum r_i^2)$
1056  *
1057  * @param s         S: $S := E_A(sum (r_i + b_i)^2)$
1058  * @param s_prime    S': $S' := E_A(sum r_i^2)$
1059  * @param session  the associated requesting session with alice
1060  * @return #GNUNET_NO if we could not send our message
1061  *         #GNUNET_OK if the operation succeeded
1062  */
1063 static int
1064 prepare_service_response (gcry_mpi_t s,
1065                           gcry_mpi_t s_prime,
1066                           struct ServiceSession * session)
1067 {
1068   struct GNUNET_SCALARPRODUCT_service_response * msg;
1069   uint32_t msg_length = 0;
1070   unsigned char * current = NULL;
1071   unsigned char * element_exported = NULL;
1072   size_t element_length = 0;
1073   int i;
1074
1075   msg_length = sizeof (struct GNUNET_SCALARPRODUCT_service_response)
1076           + 2 * PAILLIER_ELEMENT_LENGTH; // s, stick
1077
1078   if (GNUNET_SERVER_MAX_MESSAGE_SIZE > msg_length + 2 * session->used * PAILLIER_ELEMENT_LENGTH) { //kp, kq
1079     msg_length += +2 * session->used * PAILLIER_ELEMENT_LENGTH;
1080     session->transferred = session->used;
1081   }
1082   else {
1083     session->transferred = (GNUNET_SERVER_MAX_MESSAGE_SIZE - 1 - msg_length) / (PAILLIER_ELEMENT_LENGTH * 2);
1084   }
1085
1086   msg = GNUNET_malloc (msg_length);
1087
1088   msg->header.type = htons (GNUNET_MESSAGE_TYPE_SCALARPRODUCT_BOB_TO_ALICE);
1089   msg->header.size = htons (msg_length);
1090   msg->total_element_count = htonl (session->total);
1091   msg->used_element_count = htonl (session->used);
1092   msg->contained_element_count = htonl (session->transferred);
1093   memcpy (&msg->key, &session->key, sizeof (struct GNUNET_HashCode));
1094   current = (unsigned char *) &msg[1];
1095
1096   element_exported = GNUNET_malloc (PAILLIER_ELEMENT_LENGTH);
1097   // 4 times the same logics with slight variations.
1098   // doesn't really justify having 2 functions for that
1099   // so i put it into blocks to enhance readability
1100   // convert s
1101   memset (element_exported, 0, PAILLIER_ELEMENT_LENGTH);
1102   GNUNET_assert (0 == gcry_mpi_print (GCRYMPI_FMT_USG,
1103                                       element_exported, PAILLIER_ELEMENT_LENGTH,
1104                                       &element_length,
1105                                       s));
1106   adjust (element_exported, element_length, PAILLIER_ELEMENT_LENGTH);
1107   memcpy (current, element_exported, PAILLIER_ELEMENT_LENGTH);
1108   current += PAILLIER_ELEMENT_LENGTH;
1109
1110   // convert stick
1111   memset (element_exported, 0, PAILLIER_ELEMENT_LENGTH);
1112   GNUNET_assert (0 == gcry_mpi_print (GCRYMPI_FMT_USG,
1113                                       element_exported, PAILLIER_ELEMENT_LENGTH,
1114                                       &element_length,
1115                                       s_prime));
1116   adjust (element_exported, element_length, PAILLIER_ELEMENT_LENGTH);
1117   memcpy (current, element_exported, PAILLIER_ELEMENT_LENGTH);
1118   current += PAILLIER_ELEMENT_LENGTH;
1119
1120   // convert k[][]
1121   for (i = 0; i < session->transferred; i++) {
1122     //k[i][p]
1123     memset (element_exported, 0, PAILLIER_ELEMENT_LENGTH);
1124     GNUNET_assert (0 == gcry_mpi_print (GCRYMPI_FMT_USG,
1125                                         element_exported, PAILLIER_ELEMENT_LENGTH,
1126                                         &element_length,
1127                                         session->r[i]));
1128     adjust (element_exported, element_length, PAILLIER_ELEMENT_LENGTH);
1129     memcpy (current, element_exported, PAILLIER_ELEMENT_LENGTH);
1130     current += PAILLIER_ELEMENT_LENGTH;
1131     //k[i][q]
1132     memset (element_exported, 0, PAILLIER_ELEMENT_LENGTH);
1133     GNUNET_assert (0 == gcry_mpi_print (GCRYMPI_FMT_USG,
1134                                         element_exported, PAILLIER_ELEMENT_LENGTH,
1135                                         &element_length,
1136                                         session->r_prime[i]));
1137     adjust (element_exported, element_length, PAILLIER_ELEMENT_LENGTH);
1138     memcpy (current, element_exported, PAILLIER_ELEMENT_LENGTH);
1139     current += PAILLIER_ELEMENT_LENGTH;
1140   }
1141
1142   GNUNET_free (element_exported);
1143   for (i = 0; i < session->transferred; i++) {
1144     gcry_mpi_release (session->r_prime[i]);
1145     session->r_prime[i] = NULL;
1146     gcry_mpi_release (session->r[i]);
1147     session->r[i] = NULL;
1148   }
1149   gcry_mpi_release (s);
1150   session->s = NULL;
1151   gcry_mpi_release (s_prime);
1152   session->s_prime = NULL;
1153
1154   session->msg = (struct GNUNET_MessageHeader *) msg;
1155   session->service_transmit_handle =
1156           GNUNET_MESH_notify_transmit_ready (session->channel,
1157                                              GNUNET_YES,
1158                                              GNUNET_TIME_UNIT_FOREVER_REL,
1159                                              msg_length,
1160                                              &do_send_message,
1161                                              session);
1162   //disconnect our client
1163   if (NULL == session->service_transmit_handle) {
1164     GNUNET_log (GNUNET_ERROR_TYPE_ERROR, _ ("Could not send service-response message via mesh!)\n"));
1165     session->state = FINALIZED;
1166
1167     session->response->client_notification_task =
1168             GNUNET_SCHEDULER_add_now (&prepare_client_end_notification,
1169                                       session->response);
1170     return GNUNET_NO;
1171   }
1172   if (session->transferred != session->used)
1173     // multipart
1174     session->state = WAITING_FOR_MULTIPART_TRANSMISSION;
1175   else{
1176     //singlepart
1177     session->state = FINALIZED;
1178     GNUNET_free(session->r);
1179     GNUNET_free(session->r_prime);
1180     session->r_prime = NULL;
1181     session->r = NULL;
1182   }
1183
1184   return GNUNET_OK;
1185 }
1186
1187
1188 /**
1189  * executed by bob:
1190  * compute the values
1191  *  (1)[]: $E_A(a_{pi(i)}) otimes E_A(- r_{pi(i)} - b_{pi(i)}) &= E_A(a_{pi(i)} - r_{pi(i)} - b_{pi(i)})$
1192  *  (2)[]: $E_A(a_{pi'(i)}) otimes E_A(- r_{pi'(i)}) &= E_A(a_{pi'(i)} - r_{pi'(i)})$
1193  *      S: $S := E_A(sum (r_i + b_i)^2)$
1194  *     S': $S' := E_A(sum r_i^2)$
1195  *
1196  * @param request the requesting session + bob's requesting peer
1197  * @param response the responding session + bob's client handle
1198  * @return GNUNET_SYSERR if the computation failed
1199  *         GNUNET_OK if everything went well.
1200  */
1201 static int
1202 compute_service_response (struct ServiceSession * request,
1203                           struct ServiceSession * response)
1204 {
1205   int i;
1206   int j;
1207   int ret = GNUNET_SYSERR;
1208   unsigned int * p;
1209   unsigned int * q;
1210   uint32_t count;
1211   gcry_mpi_t * rand = NULL;
1212   gcry_mpi_t * r = NULL;
1213   gcry_mpi_t * r_prime = NULL;
1214   gcry_mpi_t * b;
1215   gcry_mpi_t * a_pi;
1216   gcry_mpi_t * a_pi_prime;
1217   gcry_mpi_t * b_pi;
1218   gcry_mpi_t * rand_pi;
1219   gcry_mpi_t * rand_pi_prime;
1220   gcry_mpi_t s = NULL;
1221   gcry_mpi_t s_prime = NULL;
1222   gcry_mpi_t remote_n = NULL;
1223   gcry_mpi_t remote_nsquare;
1224   gcry_mpi_t remote_g = NULL;
1225   gcry_sexp_t tmp_exp;
1226   uint32_t value;
1227
1228   count = request->used;
1229
1230   b = GNUNET_malloc (sizeof (gcry_mpi_t) * count);
1231   a_pi = GNUNET_malloc (sizeof (gcry_mpi_t) * count);
1232   b_pi = GNUNET_malloc (sizeof (gcry_mpi_t) * count);
1233   a_pi_prime = GNUNET_malloc (sizeof (gcry_mpi_t) * count);
1234   rand_pi = GNUNET_malloc (sizeof (gcry_mpi_t) * count);
1235   rand_pi_prime = GNUNET_malloc (sizeof (gcry_mpi_t) * count);
1236
1237   // convert responder session to from long to mpi
1238   for (i = 0, j = 0; i < response->total && j < count; i++)
1239   {
1240     if (request->mask[i / 8] & (1 << (i % 8)))
1241     {
1242       value = response->vector[i] >= 0 ? response->vector[i] : -response->vector[i];
1243       // long to gcry_mpi_t
1244       if (0 > response->vector[i])
1245       {
1246         b[j] = gcry_mpi_new (0);
1247         gcry_mpi_sub_ui (b[j], b[j], value);
1248       }
1249       else {
1250         b[j] = gcry_mpi_set_ui (NULL, value);
1251       }
1252       j++;
1253     }
1254   }
1255   GNUNET_free (response->vector);
1256   response->vector = NULL;
1257   q = NULL;
1258   p = NULL;
1259   tmp_exp = gcry_sexp_find_token (request->remote_pubkey, "n", 0);
1260   if (!tmp_exp)
1261   {
1262     GNUNET_break_op (0);
1263     gcry_sexp_release (request->remote_pubkey);
1264     request->remote_pubkey = NULL;
1265     goto except;
1266   }
1267   remote_n = gcry_sexp_nth_mpi (tmp_exp, 1, GCRYMPI_FMT_USG);
1268   if (!remote_n)
1269   {
1270     GNUNET_break (0);
1271     gcry_sexp_release (tmp_exp);
1272     goto except;
1273   }
1274   remote_nsquare = gcry_mpi_new (KEYBITS + 1);
1275   gcry_mpi_mul (remote_nsquare, remote_n, remote_n);
1276   gcry_sexp_release (tmp_exp);
1277   tmp_exp = gcry_sexp_find_token (request->remote_pubkey, "g", 0);
1278   gcry_sexp_release (request->remote_pubkey);
1279   request->remote_pubkey = NULL;
1280   if (!tmp_exp)
1281   {
1282     GNUNET_break_op (0);
1283     gcry_mpi_release (remote_n);
1284     goto except;
1285   }
1286   remote_g = gcry_sexp_nth_mpi (tmp_exp, 1, GCRYMPI_FMT_USG);
1287   if (!remote_g)
1288   {
1289     GNUNET_break (0);
1290     gcry_mpi_release (remote_n);
1291     gcry_sexp_release (tmp_exp);
1292     goto except;
1293   }
1294   gcry_sexp_release (tmp_exp);
1295
1296   // generate r, p and q
1297   rand = initialize_mpi_vector (count);
1298   for (i = 0; i < count; i++)
1299   {
1300     int32_t svalue;
1301
1302     svalue = (int32_t) GNUNET_CRYPTO_random_u32 (GNUNET_CRYPTO_QUALITY_WEAK, UINT32_MAX);
1303
1304     // long to gcry_mpi_t
1305     if (svalue < 0)
1306       gcry_mpi_sub_ui (rand[i],
1307                        rand[i],
1308                        -svalue);
1309     else
1310       rand[i] = gcry_mpi_set_ui (rand[i], svalue);
1311   }
1312   p = GNUNET_CRYPTO_random_permute (GNUNET_CRYPTO_QUALITY_WEAK, count);
1313   q = GNUNET_CRYPTO_random_permute (GNUNET_CRYPTO_QUALITY_WEAK, count);
1314   //initialize the result vectors
1315   r = initialize_mpi_vector (count);
1316   r_prime = initialize_mpi_vector (count);
1317
1318   // copy the REFERNCES of a, b and r into aq and bq. we will not change
1319   // those values, thus we can work with the references
1320   memcpy (a_pi, request->a, sizeof (gcry_mpi_t) * count);
1321   memcpy (a_pi_prime, request->a, sizeof (gcry_mpi_t) * count);
1322   memcpy (b_pi, b, sizeof (gcry_mpi_t) * count);
1323   memcpy (rand_pi, rand, sizeof (gcry_mpi_t) * count);
1324   memcpy (rand_pi_prime, rand, sizeof (gcry_mpi_t) * count);
1325
1326   // generate p and q permutations for a, b and r
1327   GNUNET_assert (permute_vector (a_pi, p, count));
1328   GNUNET_assert (permute_vector (b_pi, p, count));
1329   GNUNET_assert (permute_vector (rand_pi, p, count));
1330   GNUNET_assert (permute_vector (a_pi_prime, q, count));
1331   GNUNET_assert (permute_vector (rand_pi_prime, q, count));
1332
1333   // encrypt the element
1334   // for the sake of readability I decided to have dedicated permutation
1335   // vectors, which get rid of all the lookups in p/q.
1336   // however, ap/aq are not absolutely necessary but are just abstraction
1337   // Calculate Kp = E(S + a_pi) (+) E(S - r_pi - b_pi)
1338   for (i = 0; i < count; i++)
1339   {
1340     // E(S - r_pi - b_pi)
1341     gcry_mpi_sub (r[i], my_offset, rand_pi[i]);
1342     gcry_mpi_sub (r[i], r[i], b_pi[i]);
1343     encrypt_element (r[i], r[i], remote_g, remote_n, remote_nsquare);
1344
1345     // E(S - r_pi - b_pi) * E(S + a_pi) ==  E(2*S + a - r - b)
1346     gcry_mpi_mulm (r[i], r[i], a_pi[i], remote_nsquare);
1347   }
1348   GNUNET_free (a_pi);
1349   GNUNET_free (b_pi);
1350   GNUNET_free (rand_pi);
1351
1352   // Calculate Kq = E(S + a_qi) (+) E(S - r_qi)
1353   for (i = 0; i < count; i++)
1354   {
1355     // E(S - r_qi)
1356     gcry_mpi_sub (r_prime[i], my_offset, rand_pi_prime[i]);
1357     encrypt_element (r_prime[i], r_prime[i], remote_g, remote_n, remote_nsquare);
1358
1359     // E(S - r_qi) * E(S + a_qi) == E(2*S + a_qi - r_qi)
1360     gcry_mpi_mulm (r_prime[i], r_prime[i], a_pi_prime[i], remote_nsquare);
1361   }
1362   GNUNET_free (a_pi_prime);
1363   GNUNET_free (rand_pi_prime);
1364
1365   request->r = r;
1366   request->r_prime = r_prime;
1367   request->response = response;
1368
1369   // Calculate S' =  E(SUM( r_i^2 ))
1370   s_prime = compute_square_sum (rand, count);
1371   encrypt_element (s_prime, s_prime, remote_g, remote_n, remote_nsquare);
1372
1373   // Calculate S = E(SUM( (r_i + b_i)^2 ))
1374   for (i = 0; i < count; i++) {
1375     gcry_mpi_add (rand[i], rand[i], b[i]);
1376   }
1377   s = compute_square_sum (rand, count);
1378   encrypt_element (s, s, remote_g, remote_n, remote_nsquare);
1379   gcry_mpi_release (remote_n);
1380   gcry_mpi_release (remote_g);
1381   gcry_mpi_release (remote_nsquare);
1382
1383   // release r and tmp
1384   for (i = 0; i < count; i++)
1385     // rp, rq, aq, ap, bp, bq are released along with a, r, b respectively, (a and b are handled at except:)
1386     gcry_mpi_release (rand[i]);
1387
1388   // copy the r[], r_prime[], S and Stick into a new message, prepare_service_response frees these
1389   if (GNUNET_YES != prepare_service_response (s, s_prime, request))
1390     GNUNET_log (GNUNET_ERROR_TYPE_INFO, _ ("Failed to communicate with `%s', scalar product calculation aborted.\n"),
1391                 GNUNET_i2s (&request->peer));
1392   else
1393     ret = GNUNET_OK;
1394
1395 except:
1396   for (i = 0; i < count; i++)
1397   {
1398     gcry_mpi_release (b[i]);
1399     gcry_mpi_release (request->a[i]);
1400   }
1401
1402   GNUNET_free (b);
1403   GNUNET_free (request->a);
1404   request->a = NULL;
1405   GNUNET_free_non_null (p);
1406   GNUNET_free_non_null (q);
1407   GNUNET_free (rand);
1408   return ret;
1409 }
1410
1411
1412 /**
1413  * Send a multi part chunk of a service request from alice to bob.
1414  * This element only contains a part of the elements-vector (session->a[]),
1415  * mask and public key set have to be contained within the first message
1416  *
1417  * This allows a ~32kbit key length while using 32000 elements or 62000 elements per request.
1418  *
1419  * @param cls the associated service session
1420  */
1421 static void
1422 prepare_service_request_multipart (void *cls)
1423 {
1424   struct ServiceSession * session = cls;
1425   unsigned char * current;
1426   unsigned char * element_exported;
1427   struct GNUNET_SCALARPRODUCT_multipart_message * msg;
1428   unsigned int i;
1429   unsigned int j;
1430   uint32_t msg_length;
1431   uint32_t todo_count;
1432   size_t element_length = 0; // initialized by gcry_mpi_print, but the compiler doesn't know that
1433   gcry_mpi_t a;
1434   uint32_t value;
1435
1436   msg_length = sizeof (struct GNUNET_SCALARPRODUCT_multipart_message);
1437   todo_count = session->used - session->transferred;
1438
1439   if (todo_count > MULTIPART_ELEMENT_CAPACITY)
1440     // send the currently possible maximum chunk
1441     todo_count = MULTIPART_ELEMENT_CAPACITY;
1442
1443   msg_length += todo_count * PAILLIER_ELEMENT_LENGTH;
1444   msg = GNUNET_malloc (msg_length);
1445   msg->header.type = htons (GNUNET_MESSAGE_TYPE_SCALARPRODUCT_ALICE_TO_BOB_MULTIPART);
1446   msg->header.size = htons (msg_length);
1447   msg->multipart_element_count = htonl (todo_count);
1448
1449   element_exported = GNUNET_malloc (PAILLIER_ELEMENT_LENGTH);
1450   a = gcry_mpi_new (KEYBITS * 2);
1451   current = (unsigned char *) &msg[1];
1452   // encrypt our vector and generate string representations
1453   for (i = session->last_processed, j = 0; i < session->total; i++)
1454   {
1455     // is this a used element?
1456     if (session->mask[i / 8] & 1 << (i % 8)) {
1457       if (todo_count <= j)
1458         break; //reached end of this message, can't include more
1459
1460       memset (element_exported, 0, PAILLIER_ELEMENT_LENGTH);
1461       value = session->vector[i] >= 0 ? session->vector[i] : -session->vector[i];
1462
1463       a = gcry_mpi_set_ui (a, 0);
1464       // long to gcry_mpi_t
1465       if (session->vector[i] < 0)
1466         gcry_mpi_sub_ui (a, a, value);
1467       else
1468         gcry_mpi_add_ui (a, a, value);
1469
1470       session->a[session->transferred + j++] = gcry_mpi_set (NULL, a);
1471       gcry_mpi_add (a, a, my_offset);
1472       encrypt_element (a, a, my_g, my_n, my_nsquare);
1473
1474       // get representation as string
1475       // we always supply some value, so gcry_mpi_print fails only if it can't reserve memory
1476       GNUNET_assert (!gcry_mpi_print (GCRYMPI_FMT_USG,
1477                                       element_exported, PAILLIER_ELEMENT_LENGTH,
1478                                       &element_length,
1479                                       a));
1480
1481       // move buffer content to the end of the buffer so it can easily be read by libgcrypt. also this now has fixed size
1482       adjust (element_exported, element_length, PAILLIER_ELEMENT_LENGTH);
1483
1484       // copy over to the message
1485       memcpy (current, element_exported, PAILLIER_ELEMENT_LENGTH);
1486       current += PAILLIER_ELEMENT_LENGTH;
1487     }
1488   }
1489   gcry_mpi_release (a);
1490   GNUNET_free (element_exported);
1491   session->transferred += todo_count;
1492
1493   session->msg = (struct GNUNET_MessageHeader *) msg;
1494   GNUNET_log (GNUNET_ERROR_TYPE_INFO, _ ("Transmitting service request.\n"));
1495
1496   //transmit via mesh messaging
1497   session->service_transmit_handle = GNUNET_MESH_notify_transmit_ready (session->channel, GNUNET_YES,
1498                                                                         GNUNET_TIME_UNIT_FOREVER_REL,
1499                                                                         msg_length,
1500                                                                         &do_send_message,
1501                                                                         session);
1502   if (!session->service_transmit_handle) {
1503     GNUNET_log (GNUNET_ERROR_TYPE_ERROR, _ ("Could not send service-request multipart message to channel!\n"));
1504     GNUNET_free (msg);
1505     session->msg = NULL;
1506     session->client_notification_task =
1507             GNUNET_SCHEDULER_add_now (&prepare_client_end_notification,
1508                                       session);
1509     return;
1510   }
1511   if (session->transferred != session->used) {
1512     session->last_processed = i;
1513   }
1514   else
1515     //final part
1516     session->state = WAITING_FOR_SERVICE_RESPONSE;
1517 }
1518
1519
1520 /**
1521  * Executed by Alice, fills in a service-request message and sends it to the given peer
1522  *
1523  * @param cls the session associated with this request
1524  * @param tc task context handed over by scheduler, unsued
1525  */
1526 static void
1527 prepare_service_request (void *cls,
1528                          const struct GNUNET_SCHEDULER_TaskContext *tc)
1529 {
1530   struct ServiceSession * session = cls;
1531   unsigned char * current;
1532   unsigned char * element_exported;
1533   struct GNUNET_SCALARPRODUCT_service_request * msg;
1534   unsigned int i;
1535   unsigned int j;
1536   uint32_t msg_length;
1537   size_t element_length = 0; // initialized by gcry_mpi_print, but the compiler doesn't know that
1538   gcry_mpi_t a;
1539   uint32_t value;
1540
1541   session->service_request_task = GNUNET_SCHEDULER_NO_TASK;
1542
1543   GNUNET_log (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, _ ("Successfully created new channel to peer (%s)!\n"), GNUNET_i2s (&session->peer));
1544
1545   msg_length = sizeof (struct GNUNET_SCALARPRODUCT_service_request)
1546           +session->mask_length
1547           + my_pubkey_external_length;
1548
1549   if (GNUNET_SERVER_MAX_MESSAGE_SIZE > msg_length + session->used * PAILLIER_ELEMENT_LENGTH) {
1550     msg_length += session->used * PAILLIER_ELEMENT_LENGTH;
1551     session->transferred = session->used;
1552   }
1553   else {
1554     //create a multipart msg, first we calculate a new msg size for the head msg
1555     session->transferred = (GNUNET_SERVER_MAX_MESSAGE_SIZE - 1 - msg_length) / PAILLIER_ELEMENT_LENGTH;
1556   }
1557
1558   msg = GNUNET_malloc (msg_length);
1559   msg->header.type = htons (GNUNET_MESSAGE_TYPE_SCALARPRODUCT_ALICE_TO_BOB);
1560   msg->total_element_count = htonl (session->used);
1561   msg->contained_element_count = htonl (session->transferred);
1562   memcpy (&msg->key, &session->key, sizeof (struct GNUNET_HashCode));
1563   msg->mask_length = htonl (session->mask_length);
1564   msg->pk_length = htonl (my_pubkey_external_length);
1565   msg->element_count = htonl (session->total);
1566   msg->header.size = htons (msg_length);
1567
1568   // fill in the payload
1569   current = (unsigned char *) &msg[1];
1570   // copy over the mask
1571   memcpy (current, session->mask, session->mask_length);
1572   // copy over our public key
1573   current += session->mask_length;
1574   memcpy (current, my_pubkey_external, my_pubkey_external_length);
1575   current += my_pubkey_external_length;
1576
1577   // now copy over the element vector
1578   element_exported = GNUNET_malloc (PAILLIER_ELEMENT_LENGTH);
1579   session->a = GNUNET_malloc (sizeof (gcry_mpi_t) * session->used);
1580   a = gcry_mpi_new (KEYBITS * 2);
1581   // encrypt our vector and generate string representations
1582   for (i = 0, j = 0; i < session->total; i++) {
1583     // if this is a used element...
1584     if (session->mask[i / 8] & 1 << (i % 8)) {
1585       if (session->transferred <= j)
1586         break; //reached end of this message, can't include more
1587
1588       memset (element_exported, 0, PAILLIER_ELEMENT_LENGTH);
1589       value = session->vector[i] >= 0 ? session->vector[i] : -session->vector[i];
1590
1591       a = gcry_mpi_set_ui (a, 0);
1592       // long to gcry_mpi_t
1593       if (session->vector[i] < 0)
1594         gcry_mpi_sub_ui (a, a, value);
1595       else
1596         gcry_mpi_add_ui (a, a, value);
1597
1598       session->a[j++] = gcry_mpi_set (NULL, a);
1599       gcry_mpi_add (a, a, my_offset);
1600       encrypt_element (a, a, my_g, my_n, my_nsquare);
1601
1602       // get representation as string
1603       // we always supply some value, so gcry_mpi_print fails only if it can't reserve memory
1604       GNUNET_assert (!gcry_mpi_print (GCRYMPI_FMT_USG,
1605                                       element_exported, PAILLIER_ELEMENT_LENGTH,
1606                                       &element_length,
1607                                       a));
1608
1609       // move buffer content to the end of the buffer so it can easily be read by libgcrypt. also this now has fixed size
1610       adjust (element_exported, element_length, PAILLIER_ELEMENT_LENGTH);
1611
1612       // copy over to the message
1613       memcpy (current, element_exported, PAILLIER_ELEMENT_LENGTH);
1614       current += PAILLIER_ELEMENT_LENGTH;
1615     }
1616   }
1617   gcry_mpi_release (a);
1618   GNUNET_free (element_exported);
1619
1620   session->msg = (struct GNUNET_MessageHeader *) msg;
1621   GNUNET_log (GNUNET_ERROR_TYPE_INFO, _ ("Transmitting service request.\n"));
1622
1623   //transmit via mesh messaging
1624   session->service_transmit_handle = GNUNET_MESH_notify_transmit_ready (session->channel, GNUNET_YES,
1625                                                                         GNUNET_TIME_UNIT_FOREVER_REL,
1626                                                                         msg_length,
1627                                                                         &do_send_message,
1628                                                                         session);
1629   if (!session->service_transmit_handle) {
1630     GNUNET_log (GNUNET_ERROR_TYPE_ERROR, _ ("Could not send message to channel!\n"));
1631     GNUNET_free (msg);
1632     session->msg = NULL;
1633     session->client_notification_task =
1634             GNUNET_SCHEDULER_add_now (&prepare_client_end_notification,
1635                                       session);
1636     return;
1637   }
1638   if (session->transferred != session->used) {
1639     session->state = WAITING_FOR_MULTIPART_TRANSMISSION;
1640     session->last_processed = i;
1641   }
1642   else
1643     //singlepart message
1644     session->state = WAITING_FOR_SERVICE_RESPONSE;
1645 }
1646
1647
1648 /**
1649  * Handler for a client request message.
1650  * Can either be type A or B
1651  *   A: request-initiation to compute a scalar product with a peer
1652  *   B: response role, keep the values + session and wait for a matching session or process a waiting request
1653  *
1654  * @param cls closure
1655  * @param client identification of the client
1656  * @param message the actual message
1657  */
1658 static void
1659 handle_client_request (void *cls,
1660                        struct GNUNET_SERVER_Client *client,
1661                        const struct GNUNET_MessageHeader *message)
1662 {
1663   const struct GNUNET_SCALARPRODUCT_client_request * msg = (const struct GNUNET_SCALARPRODUCT_client_request *) message;
1664   struct ServiceSession * session;
1665   uint32_t element_count;
1666   uint32_t mask_length;
1667   uint32_t msg_type;
1668   int32_t * vector;
1669   uint32_t i;
1670
1671   // only one concurrent session per client connection allowed, simplifies logics a lot...
1672   session = GNUNET_SERVER_client_get_user_context (client, struct ServiceSession);
1673   if ((NULL != session) && (session->state != FINALIZED)) {
1674     GNUNET_SERVER_receive_done (client, GNUNET_OK);
1675     return;
1676   }
1677   else if (NULL != session) {
1678     // old session is already completed, clean it up
1679     GNUNET_CONTAINER_DLL_remove (from_client_head, from_client_tail, session);
1680     free_session_variables (session);
1681     GNUNET_free (session);
1682   }
1683
1684   //we need at least a peer and one message id to compare
1685   if (sizeof (struct GNUNET_SCALARPRODUCT_client_request) > ntohs (msg->header.size)) {
1686     GNUNET_log (GNUNET_ERROR_TYPE_WARNING,
1687                 _ ("Too short message received from client!\n"));
1688     GNUNET_SERVER_receive_done (client, GNUNET_SYSERR);
1689     return;
1690   }
1691
1692   msg_type = ntohs (msg->header.type);
1693   element_count = ntohl (msg->element_count);
1694   mask_length = ntohl (msg->mask_length);
1695
1696   //sanity check: is the message as long as the message_count fields suggests?
1697   if ((ntohs (msg->header.size) != (sizeof (struct GNUNET_SCALARPRODUCT_client_request) +element_count * sizeof (int32_t) + mask_length))
1698       || (0 == element_count)) {
1699     GNUNET_log (GNUNET_ERROR_TYPE_WARNING,
1700                 _ ("Invalid message received from client, session information incorrect!\n"));
1701     GNUNET_SERVER_receive_done (client, GNUNET_SYSERR);
1702     return;
1703   }
1704
1705   // do we have a duplicate session here already?
1706   if (NULL != find_matching_session (from_client_tail,
1707                                      &msg->key,
1708                                      element_count,
1709                                      NULL, NULL)) {
1710     GNUNET_log (GNUNET_ERROR_TYPE_WARNING,
1711                 _ ("Duplicate session information received, cannot create new session with key `%s'\n"),
1712                 GNUNET_h2s (&msg->key));
1713     GNUNET_SERVER_receive_done (client, GNUNET_SYSERR);
1714     return;
1715   }
1716
1717   session = GNUNET_new (struct ServiceSession);
1718   session->service_request_task = GNUNET_SCHEDULER_NO_TASK;
1719   session->client_notification_task = GNUNET_SCHEDULER_NO_TASK;
1720   session->client = client;
1721   session->total = element_count;
1722   session->mask_length = mask_length;
1723   // get our transaction key
1724   memcpy (&session->key, &msg->key, sizeof (struct GNUNET_HashCode));
1725   //allocate memory for vector and encrypted vector
1726   session->vector = GNUNET_malloc (sizeof (int32_t) * element_count);
1727   vector = (int32_t *) & msg[1];
1728
1729   if (GNUNET_MESSAGE_TYPE_SCALARPRODUCT_CLIENT_TO_ALICE == msg_type) {
1730     GNUNET_log (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG,
1731                 _ ("Got client-request-session with key %s, preparing channel to remote service.\n"),
1732                 GNUNET_h2s (&session->key));
1733
1734     session->role = ALICE;
1735     // fill in the mask
1736     session->mask = GNUNET_malloc (mask_length);
1737     memcpy (session->mask, &vector[element_count], mask_length);
1738
1739     // copy over the elements
1740     session->used = 0;
1741     for (i = 0; i < element_count; i++) {
1742       session->vector[i] = ntohl (vector[i]);
1743       if (session->vector[i] == 0)
1744         session->mask[i / 8] &= ~(1 << (i % 8));
1745       if (session->mask[i / 8] & (1 << (i % 8)))
1746         session->used++;
1747     }
1748
1749     if (0 == session->used) {
1750       GNUNET_break_op (0);
1751       GNUNET_free (session->vector);
1752       GNUNET_free (session);
1753       GNUNET_SERVER_receive_done (client, GNUNET_SYSERR);
1754       return;
1755     }
1756     //session with ourself makes no sense!
1757     if (!memcmp (&msg->peer, &me, sizeof (struct GNUNET_PeerIdentity))) {
1758       GNUNET_break (0);
1759       GNUNET_free (session->vector);
1760       GNUNET_free (session);
1761       GNUNET_SERVER_receive_done (client, GNUNET_SYSERR);
1762       return;
1763     }
1764     // get our peer ID
1765     memcpy (&session->peer, &msg->peer, sizeof (struct GNUNET_PeerIdentity));
1766     GNUNET_log (GNUNET_ERROR_TYPE_INFO,
1767                 _ ("Creating new channel for session with key %s.\n"),
1768                 GNUNET_h2s (&session->key));
1769     session->channel = GNUNET_MESH_channel_create (my_mesh, session,
1770                                                  &session->peer,
1771                                                  GNUNET_APPLICATION_TYPE_SCALARPRODUCT,
1772                                                  GNUNET_MESH_OPTION_RELIABLE);
1773     //prepare_service_request, channel_peer_disconnect_handler,
1774     if (!session->channel) {
1775       GNUNET_break (0);
1776       GNUNET_free (session->vector);
1777       GNUNET_free (session);
1778       GNUNET_SERVER_receive_done (client, GNUNET_SYSERR);
1779       return;
1780     }
1781     GNUNET_SERVER_client_set_user_context (client, session);
1782     GNUNET_CONTAINER_DLL_insert (from_client_head, from_client_tail, session);
1783
1784     session->state = CLIENT_REQUEST_RECEIVED;
1785     session->service_request_task =
1786             GNUNET_SCHEDULER_add_now (&prepare_service_request,
1787                                       session);
1788
1789   }
1790   else {
1791     struct ServiceSession * requesting_session;
1792     enum SessionState needed_state = SERVICE_REQUEST_RECEIVED;
1793
1794     session->role = BOB;
1795     session->mask = NULL;
1796     // copy over the elements
1797     session->used = element_count;
1798     for (i = 0; i < element_count; i++)
1799       session->vector[i] = ntohl (vector[i]);
1800     session->state = CLIENT_RESPONSE_RECEIVED;
1801
1802     GNUNET_SERVER_client_set_user_context (client, session);
1803     GNUNET_CONTAINER_DLL_insert (from_client_head, from_client_tail, session);
1804
1805     //check if service queue contains a matching request
1806     requesting_session = find_matching_session (from_service_tail,
1807                                                 &session->key,
1808                                                 session->total,
1809                                                 &needed_state, NULL);
1810     if (NULL != requesting_session) {
1811       GNUNET_log (GNUNET_ERROR_TYPE_INFO, _ ("Got client-responder-session with key %s and a matching service-request-session set, processing.\n"), GNUNET_h2s (&session->key));
1812       if (GNUNET_OK != compute_service_response (requesting_session, session))
1813         session->client_notification_task =
1814               GNUNET_SCHEDULER_add_now (&prepare_client_end_notification,
1815                                         session);
1816
1817     }
1818     else {
1819       GNUNET_log (GNUNET_ERROR_TYPE_INFO, _ ("Got client-responder-session with key %s but NO matching service-request-session set, queuing element for later use.\n"), GNUNET_h2s (&session->key));
1820       // no matching session exists yet, store the response
1821       // for later processing by handle_service_request()
1822     }
1823   }
1824   GNUNET_SERVER_receive_done (client, GNUNET_YES);
1825 }
1826
1827
1828 /**
1829  * Function called for inbound channels.
1830  *
1831  * @param cls closure
1832  * @param channel new handle to the channel
1833  * @param initiator peer that started the channel
1834  * @param port unused
1835  * @param options unused
1836  *
1837  * @return session associated with the channel
1838  */
1839 static void *
1840 channel_incoming_handler (void *cls,
1841                          struct GNUNET_MESH_Channel *channel,
1842                          const struct GNUNET_PeerIdentity *initiator,
1843                          uint32_t port, enum MeshOption options)
1844 {
1845   struct ServiceSession * c = GNUNET_new (struct ServiceSession);
1846
1847   GNUNET_log (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, _ ("New incoming channel from peer %s.\n"), GNUNET_i2s (initiator));
1848
1849   c->peer = *initiator;
1850   c->channel = channel;
1851   c->role = BOB;
1852   c->state = WAITING_FOR_SERVICE_REQUEST;
1853   return c;
1854 }
1855
1856
1857 /**
1858  * Function called whenever a channel is destroyed.  Should clean up
1859  * any associated state.
1860  *
1861  * It must NOT call GNUNET_MESH_channel_destroy on the channel.
1862  *
1863  * @param cls closure (set from GNUNET_MESH_connect)
1864  * @param channel connection to the other end (henceforth invalid)
1865  * @param channel_ctx place where local state associated
1866  *                   with the channel is stored
1867  */
1868 static void
1869 channel_destruction_handler (void *cls,
1870                             const struct GNUNET_MESH_Channel *channel,
1871                             void *channel_ctx)
1872 {
1873   struct ServiceSession * session = channel_ctx;
1874   struct ServiceSession * client_session;
1875   struct ServiceSession * curr;
1876
1877   GNUNET_log (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG,
1878               _ ("Peer disconnected, terminating session %s with peer (%s)\n"),
1879               GNUNET_h2s (&session->key),
1880               GNUNET_i2s (&session->peer));
1881   if (ALICE == session->role) {
1882     // as we have only one peer connected in each session, just remove the session
1883
1884     if ((SERVICE_RESPONSE_RECEIVED > session->state) && (!do_shutdown)) {
1885       session->channel = NULL;
1886       // if this happened before we received the answer, we must terminate the session
1887       session->client_notification_task =
1888               GNUNET_SCHEDULER_add_now (&prepare_client_end_notification,
1889                                         session);
1890     }
1891   }
1892   else { //(BOB == session->role) service session
1893     // remove the session, unless it has already been dequeued, but somehow still active
1894     // this could bug without the IF in case the queue is empty and the service session was the only one know to the service
1895     // scenario: disconnect before alice can send her message to bob.
1896     for (curr = from_service_head; NULL != curr; curr = curr->next)
1897       if (curr == session) {
1898         GNUNET_CONTAINER_DLL_remove (from_service_head, from_service_tail, curr);
1899         break;
1900       }
1901     // there is a client waiting for this service session, terminate it, too!
1902     // i assume the tupel of key and element count is unique. if it was not the rest of the code would not work either.
1903     client_session = find_matching_session (from_client_tail,
1904                                             &session->key,
1905                                             session->total,
1906                                             NULL, NULL);
1907     free_session_variables (session);
1908     GNUNET_free (session);
1909
1910     // the client has to check if it was waiting for a result
1911     // or if it was a responder, no point in adding more statefulness
1912     if (client_session && (!do_shutdown)) {
1913       client_session->state = FINALIZED;
1914       client_session->client_notification_task =
1915               GNUNET_SCHEDULER_add_now (&prepare_client_end_notification,
1916                                         client_session);
1917     }
1918   }
1919 }
1920
1921
1922 /**
1923  * Compute our scalar product, done by Alice
1924  *
1925  * @param session - the session associated with this computation
1926  * @return product as MPI, never NULL
1927  */
1928 static gcry_mpi_t
1929 compute_scalar_product (struct ServiceSession * session)
1930 {
1931   uint32_t count;
1932   gcry_mpi_t t;
1933   gcry_mpi_t u;
1934   gcry_mpi_t u_prime;
1935   gcry_mpi_t p;
1936   gcry_mpi_t p_prime;
1937   gcry_mpi_t tmp;
1938   unsigned int i;
1939
1940   count = session->used;
1941   // due to the introduced static offset S, we now also have to remove this
1942   // from the E(a_pi)(+)E(-b_pi-r_pi) and E(a_qi)(+)E(-r_qi) twice each,
1943   // the result is E((S + a_pi) + (S -b_pi-r_pi)) and E(S + a_qi + S - r_qi)
1944   for (i = 0; i < count; i++) {
1945     decrypt_element (session->r[i], session->r[i], my_mu, my_lambda, my_n, my_nsquare);
1946     gcry_mpi_sub (session->r[i], session->r[i], my_offset);
1947     gcry_mpi_sub (session->r[i], session->r[i], my_offset);
1948     decrypt_element (session->r_prime[i], session->r_prime[i], my_mu, my_lambda, my_n, my_nsquare);
1949     gcry_mpi_sub (session->r_prime[i], session->r_prime[i], my_offset);
1950     gcry_mpi_sub (session->r_prime[i], session->r_prime[i], my_offset);
1951   }
1952
1953   // calculate t = sum(ai)
1954   t = compute_square_sum (session->a, count);
1955
1956   // calculate U
1957   u = gcry_mpi_new (0);
1958   tmp = compute_square_sum (session->r, count);
1959   gcry_mpi_sub (u, u, tmp);
1960   gcry_mpi_release (tmp);
1961
1962   //calculate U'
1963   u_prime = gcry_mpi_new (0);
1964   tmp = compute_square_sum (session->r_prime, count);
1965   gcry_mpi_sub (u_prime, u_prime, tmp);
1966
1967   GNUNET_assert (p = gcry_mpi_new (0));
1968   GNUNET_assert (p_prime = gcry_mpi_new (0));
1969
1970   // compute P
1971   decrypt_element (session->s, session->s, my_mu, my_lambda, my_n, my_nsquare);
1972   decrypt_element (session->s_prime, session->s_prime, my_mu, my_lambda, my_n, my_nsquare);
1973
1974   // compute P
1975   gcry_mpi_add (p, session->s, t);
1976   gcry_mpi_add (p, p, u);
1977
1978   // compute P'
1979   gcry_mpi_add (p_prime, session->s_prime, t);
1980   gcry_mpi_add (p_prime, p_prime, u_prime);
1981
1982   gcry_mpi_release (t);
1983   gcry_mpi_release (u);
1984   gcry_mpi_release (u_prime);
1985
1986   // compute product
1987   gcry_mpi_sub (p, p, p_prime);
1988   gcry_mpi_release (p_prime);
1989   tmp = gcry_mpi_set_ui (tmp, 2);
1990   gcry_mpi_div (p, NULL, p, tmp, 0);
1991
1992   gcry_mpi_release (tmp);
1993   for (i = 0; i < count; i++)
1994     gcry_mpi_release (session->a[i]);
1995   GNUNET_free (session->a);
1996   session->a = NULL;
1997
1998   return p;
1999 }
2000
2001
2002 /**
2003  * Handle a multipart-chunk of a request from another service to calculate a scalarproduct with us.
2004  *
2005  * @param cls closure (set from #GNUNET_MESH_connect)
2006  * @param channel connection to the other end
2007  * @param channel_ctx place to store local state associated with the channel
2008  * @param message the actual message
2009  * @return #GNUNET_OK to keep the connection open,
2010  *         #GNUNET_SYSERR to close it (signal serious error)
2011  */
2012 static int
2013 handle_service_request_multipart (void *cls,
2014                                   struct GNUNET_MESH_Channel * channel,
2015                                   void **channel_ctx,
2016                                   const struct GNUNET_MessageHeader * message)
2017 {
2018   struct ServiceSession * session;
2019   const struct GNUNET_SCALARPRODUCT_multipart_message * msg = (const struct GNUNET_SCALARPRODUCT_multipart_message *) message;
2020   uint32_t used_elements;
2021   uint32_t contained_elements = 0;
2022   uint32_t msg_length;
2023   unsigned char * current;
2024   gcry_error_t rc;
2025   int32_t i = -1;
2026
2027   // are we in the correct state?
2028   session = (struct ServiceSession *) * channel_ctx;
2029   if ((BOB != session->role) || (WAITING_FOR_MULTIPART_TRANSMISSION != session->state)) {
2030     goto except;
2031   }
2032   // shorter than minimum?
2033   if (ntohs (msg->header.size) <= sizeof (struct GNUNET_SCALARPRODUCT_multipart_message)) {
2034     goto except;
2035   }
2036   used_elements = session->used;
2037   contained_elements = ntohl (msg->multipart_element_count);
2038   msg_length = sizeof (struct GNUNET_SCALARPRODUCT_multipart_message)
2039           +contained_elements * PAILLIER_ELEMENT_LENGTH;
2040   //sanity check
2041   if ((ntohs (msg->header.size) != msg_length)
2042       || (used_elements < contained_elements + session->transferred)) {
2043     goto except;
2044   }
2045   current = (unsigned char *) &msg[1];
2046   if (contained_elements != 0) {
2047     // Convert each vector element to MPI_value
2048     for (i = session->transferred; i < session->transferred + contained_elements; i++) {
2049       size_t read = 0;
2050       if (0 != (rc = gcry_mpi_scan (&session->a[i],
2051                                     GCRYMPI_FMT_USG,
2052                                     &current[i * PAILLIER_ELEMENT_LENGTH],
2053                                     PAILLIER_ELEMENT_LENGTH,
2054                                     &read))) {
2055         LOG_GCRY (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "gcry_mpi_scan", rc);
2056         goto except;
2057       }
2058     }
2059     session->transferred += contained_elements;
2060
2061     if (session->transferred == used_elements) {
2062       // single part finished
2063       session->state = SERVICE_REQUEST_RECEIVED;
2064       if (session->response) {
2065         GNUNET_log (GNUNET_ERROR_TYPE_INFO, _ ("Got session with key %s and a matching element set, processing.\n"), GNUNET_h2s (&session->key));
2066         if (GNUNET_OK != compute_service_response (session, session->response)) {
2067           //something went wrong, remove it again...
2068           goto except;
2069         }
2070       }
2071       else
2072         GNUNET_log (GNUNET_ERROR_TYPE_INFO, _ ("Got session with key %s without a matching element set, queueing.\n"), GNUNET_h2s (&session->key));
2073     }
2074     else {
2075       // multipart message
2076     }
2077   }
2078
2079   return GNUNET_OK;
2080 except:
2081   // and notify our client-session that we could not complete the session
2082   GNUNET_CONTAINER_DLL_remove (from_service_head, from_service_tail, session);
2083   if (session->response)
2084     // we just found the responder session in this queue
2085     session->response->client_notification_task =
2086           GNUNET_SCHEDULER_add_now (&prepare_client_end_notification,
2087                                     session->response);
2088   free_session_variables (session);
2089   GNUNET_free (session);
2090   return GNUNET_SYSERR;
2091 }
2092
2093
2094 /**
2095  * Handle a request from another service to calculate a scalarproduct with us.
2096  *
2097  * @param cls closure (set from #GNUNET_MESH_connect)
2098  * @param channel connection to the other end
2099  * @param channel_ctx place to store local state associated with the channel
2100  * @param message the actual message
2101  * @return #GNUNET_OK to keep the connection open,
2102  *         #GNUNET_SYSERR to close it (signal serious error)
2103  */
2104 static int
2105 handle_service_request (void *cls,
2106                         struct GNUNET_MESH_Channel * channel,
2107                         void **channel_ctx,
2108                         const struct GNUNET_MessageHeader * message)
2109 {
2110   struct ServiceSession * session;
2111   const struct GNUNET_SCALARPRODUCT_service_request * msg = (const struct GNUNET_SCALARPRODUCT_service_request *) message;
2112   uint32_t mask_length;
2113   uint32_t pk_length;
2114   uint32_t used_elements;
2115   uint32_t contained_elements = 0;
2116   uint32_t element_count;
2117   uint32_t msg_length;
2118   unsigned char * current;
2119   gcry_error_t rc;
2120   int32_t i = -1;
2121   enum SessionState needed_state;
2122
2123   session = (struct ServiceSession *) * channel_ctx;
2124   if (WAITING_FOR_SERVICE_REQUEST != session->state) {
2125     goto invalid_msg;
2126   }
2127   // Check if message was sent by me, which would be bad!
2128   if (!memcmp (&session->peer, &me, sizeof (struct GNUNET_PeerIdentity))) {
2129     GNUNET_free (session);
2130     GNUNET_break (0);
2131     return GNUNET_SYSERR;
2132   }
2133   // shorter than expected?
2134   if (ntohs (msg->header.size) < sizeof (struct GNUNET_SCALARPRODUCT_service_request)) {
2135     GNUNET_free (session);
2136     GNUNET_break_op (0);
2137     return GNUNET_SYSERR;
2138   }
2139   mask_length = ntohl (msg->mask_length);
2140   pk_length = ntohl (msg->pk_length);
2141   used_elements = ntohl (msg->total_element_count);
2142   contained_elements = ntohl (msg->contained_element_count);
2143   element_count = ntohl (msg->element_count);
2144   msg_length = sizeof (struct GNUNET_SCALARPRODUCT_service_request)
2145           +mask_length + pk_length + contained_elements * PAILLIER_ELEMENT_LENGTH;
2146
2147   //sanity check: is the message as long as the message_count fields suggests?
2148   if ((ntohs (msg->header.size) != msg_length) || (element_count < used_elements) || (used_elements < contained_elements)
2149       || (used_elements == 0) || (mask_length != (element_count / 8 + (element_count % 8 ? 1 : 0)))
2150       ) {
2151     GNUNET_free (session);
2152     GNUNET_break_op (0);
2153     return GNUNET_SYSERR;
2154   }
2155   if (find_matching_session (from_service_tail,
2156                              &msg->key,
2157                              element_count,
2158                              NULL,
2159                              NULL)) {
2160     GNUNET_log (GNUNET_ERROR_TYPE_ERROR, _ ("Got message with duplicate session key (`%s'), ignoring service request.\n"), (const char *) &(msg->key));
2161     GNUNET_free (session);
2162     return GNUNET_SYSERR;
2163   }
2164
2165   session->total = element_count;
2166   session->used = used_elements;
2167   session->transferred = contained_elements;
2168   session->channel = channel;
2169
2170   // session key
2171   memcpy (&session->key, &msg->key, sizeof (struct GNUNET_HashCode));
2172   current = (unsigned char *) &msg[1];
2173   //preserve the mask, we will need that later on
2174   session->mask = GNUNET_malloc (mask_length);
2175   memcpy (session->mask, current, mask_length);
2176   //the public key
2177   current += mask_length;
2178
2179   //convert the publickey to sexp
2180   if (0 != (rc = gcry_sexp_new (&session->remote_pubkey, current, pk_length, 1))) {
2181     LOG_GCRY (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "gcry_sexp_new", rc);
2182     GNUNET_free (session->mask);
2183     GNUNET_free (session);
2184     return GNUNET_SYSERR;
2185   }
2186   current += pk_length;
2187   //check if service queue contains a matching request
2188   needed_state = CLIENT_RESPONSE_RECEIVED;
2189   session->response = find_matching_session (from_client_tail,
2190                                              &session->key,
2191                                              session->total,
2192                                              &needed_state, NULL);
2193
2194   session->a = GNUNET_malloc (sizeof (gcry_mpi_t) * used_elements);
2195   session->state = WAITING_FOR_MULTIPART_TRANSMISSION;
2196   GNUNET_CONTAINER_DLL_insert (from_service_head, from_service_tail, session);
2197   if (contained_elements != 0) {
2198     // Convert each vector element to MPI_value
2199     for (i = 0; i < contained_elements; i++) {
2200       size_t read = 0;
2201       if (0 != (rc = gcry_mpi_scan (&session->a[i],
2202                                     GCRYMPI_FMT_USG,
2203                                     &current[i * PAILLIER_ELEMENT_LENGTH],
2204                                     PAILLIER_ELEMENT_LENGTH,
2205                                     &read))) {
2206         LOG_GCRY (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "gcry_mpi_scan", rc);
2207         goto invalid_msg;
2208       }
2209     }
2210     if (contained_elements == used_elements) {
2211       // single part finished
2212       session->state = SERVICE_REQUEST_RECEIVED;
2213       if (session->response) {
2214         GNUNET_log (GNUNET_ERROR_TYPE_INFO, _ ("Got session with key %s and a matching element set, processing.\n"), GNUNET_h2s (&session->key));
2215         if (GNUNET_OK != compute_service_response (session, session->response)) {
2216           //something went wrong, remove it again...
2217           goto invalid_msg;
2218         }
2219       }
2220       else
2221         GNUNET_log (GNUNET_ERROR_TYPE_INFO, _ ("Got session with key %s without a matching element set, queueing.\n"), GNUNET_h2s (&session->key));
2222     }
2223     else {
2224       // multipart message
2225     }
2226   }
2227   return GNUNET_OK;
2228 invalid_msg:
2229   GNUNET_break_op (0);
2230   if ((NULL != session->next) || (NULL != session->prev) || (from_service_head == session))
2231     GNUNET_CONTAINER_DLL_remove (from_service_head, from_service_tail, session);
2232   // and notify our client-session that we could not complete the session
2233   if (session->response)
2234     // we just found the responder session in this queue
2235     session->response->client_notification_task =
2236           GNUNET_SCHEDULER_add_now (&prepare_client_end_notification,
2237                                     session->response);
2238   free_session_variables (session);
2239   return GNUNET_SYSERR;
2240 }
2241
2242
2243 /**
2244  * Handle a multipart chunk of a response we got from another service we wanted to calculate a scalarproduct with.
2245  *
2246  * @param cls closure (set from #GNUNET_MESH_connect)
2247  * @param channel connection to the other end
2248  * @param channel_ctx place to store local state associated with the channel
2249  * @param message the actual message
2250  * @return #GNUNET_OK to keep the connection open,
2251  *         #GNUNET_SYSERR to close it (signal serious error)
2252  */
2253 static int
2254 handle_service_response_multipart (void *cls,
2255                                    struct GNUNET_MESH_Channel * channel,
2256                                    void **channel_ctx,
2257                                    const struct GNUNET_MessageHeader * message)
2258 {
2259   struct ServiceSession * session;
2260   const struct GNUNET_SCALARPRODUCT_multipart_message * msg = (const struct GNUNET_SCALARPRODUCT_multipart_message *) message;
2261   unsigned char * current;
2262   size_t read;
2263   size_t i;
2264   uint32_t contained = 0;
2265   size_t msg_size;
2266   size_t required_size;
2267   int rc;
2268
2269   GNUNET_assert (NULL != message);
2270   // are we in the correct state?
2271   session = (struct ServiceSession *) * channel_ctx;
2272   if ((ALICE != session->role) || (WAITING_FOR_MULTIPART_TRANSMISSION != session->state)) {
2273     goto invalid_msg;
2274   }
2275   msg_size = ntohs (msg->header.size);
2276   required_size = sizeof (struct GNUNET_SCALARPRODUCT_multipart_message) + 2 * PAILLIER_ELEMENT_LENGTH;
2277   // shorter than minimum?
2278   if (required_size > msg_size) {
2279     goto invalid_msg;
2280   }
2281   contained = ntohl (msg->multipart_element_count);
2282   required_size = sizeof (struct GNUNET_SCALARPRODUCT_multipart_message)
2283           + 2 * contained * PAILLIER_ELEMENT_LENGTH;
2284   //sanity check: is the message as long as the message_count fields suggests?
2285   if ((required_size != msg_size) || (session->used < session->transferred + contained)) {
2286     goto invalid_msg;
2287   }
2288   current = (unsigned char *) &msg[1];
2289   // Convert each k[][perm] to its MPI_value
2290   for (i = 0; i < contained; i++) {
2291     if (0 != (rc = gcry_mpi_scan (&session->r[i], GCRYMPI_FMT_USG, current,
2292                                   PAILLIER_ELEMENT_LENGTH, &read))) {
2293       LOG_GCRY (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "gcry_mpi_scan", rc);
2294       goto invalid_msg;
2295     }
2296     current += PAILLIER_ELEMENT_LENGTH;
2297     if (0 != (rc = gcry_mpi_scan (&session->r_prime[i], GCRYMPI_FMT_USG, current,
2298                                   PAILLIER_ELEMENT_LENGTH, &read))) {
2299       LOG_GCRY (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "gcry_mpi_scan", rc);
2300       goto invalid_msg;
2301     }
2302     current += PAILLIER_ELEMENT_LENGTH;
2303   }
2304   session->transferred += contained;
2305   if (session->transferred != session->used)
2306     return GNUNET_OK;
2307   session->state = SERVICE_RESPONSE_RECEIVED;
2308   session->product = compute_scalar_product (session); //never NULL
2309
2310 invalid_msg:
2311   GNUNET_break_op (NULL != session->product);
2312
2313   // send message with product to client
2314   if (ALICE == session->role){
2315     session->state = FINALIZED;
2316     session->channel = NULL;
2317     session->client_notification_task =
2318           GNUNET_SCHEDULER_add_now (&prepare_client_response,
2319                                     session);
2320   }
2321   // the channel has done its job, terminate our connection and the channel
2322   // the peer will be notified that the channel was destroyed via channel_destruction_handler
2323   // just close the connection, as recommended by Christian
2324   return GNUNET_SYSERR;
2325 }
2326
2327
2328 /**
2329  * Handle a response we got from another service we wanted to calculate a scalarproduct with.
2330  *
2331  * @param cls closure (set from #GNUNET_MESH_connect)
2332  * @param channel connection to the other end
2333  * @param channel_ctx place to store local state associated with the channel
2334  * @param message the actual message
2335  * @return #GNUNET_OK to keep the connection open,
2336  *         #GNUNET_SYSERR to close it (we are done)
2337  */
2338 static int
2339 handle_service_response (void *cls,
2340                          struct GNUNET_MESH_Channel * channel,
2341                          void **channel_ctx,
2342                          const struct GNUNET_MessageHeader * message)
2343 {
2344   struct ServiceSession * session;
2345   const struct GNUNET_SCALARPRODUCT_service_response * msg = (const struct GNUNET_SCALARPRODUCT_service_response *) message;
2346   unsigned char * current;
2347   size_t read;
2348   size_t i;
2349   uint32_t contained = 0;
2350   size_t msg_size;
2351   size_t required_size;
2352   int rc;
2353
2354   GNUNET_assert (NULL != message);
2355   session = (struct ServiceSession *) * channel_ctx;
2356   // are we in the correct state?
2357   if (WAITING_FOR_SERVICE_RESPONSE != session->state) {
2358     goto invalid_msg;
2359   }
2360   //we need at least a full message without elements attached
2361   msg_size = ntohs (msg->header.size);
2362   required_size = sizeof (struct GNUNET_SCALARPRODUCT_service_response) + 2 * PAILLIER_ELEMENT_LENGTH;
2363
2364   if (required_size > msg_size) {
2365     goto invalid_msg;
2366   }
2367   contained = ntohl (msg->contained_element_count);
2368   required_size = sizeof (struct GNUNET_SCALARPRODUCT_service_response)
2369           + 2 * contained * PAILLIER_ELEMENT_LENGTH
2370           + 2 * PAILLIER_ELEMENT_LENGTH;
2371   //sanity check: is the message as long as the message_count fields suggests?
2372   if ((msg_size != required_size) || (session->used < contained)) {
2373     goto invalid_msg;
2374   }
2375   session->state = WAITING_FOR_MULTIPART_TRANSMISSION;
2376   session->transferred = contained;
2377   //convert s
2378   current = (unsigned char *) &msg[1];
2379   if (0 != (rc = gcry_mpi_scan (&session->s, GCRYMPI_FMT_USG, current,
2380                                 PAILLIER_ELEMENT_LENGTH, &read))) {
2381     LOG_GCRY (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "gcry_mpi_scan", rc);
2382     goto invalid_msg;
2383   }
2384   current += PAILLIER_ELEMENT_LENGTH;
2385   //convert stick
2386   if (0 != (rc = gcry_mpi_scan (&session->s_prime, GCRYMPI_FMT_USG, current,
2387                                 PAILLIER_ELEMENT_LENGTH, &read))) {
2388     LOG_GCRY (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "gcry_mpi_scan", rc);
2389     goto invalid_msg;
2390   }
2391   current += PAILLIER_ELEMENT_LENGTH;
2392   session->r = GNUNET_malloc (sizeof (gcry_mpi_t) * session->used);
2393   session->r_prime = GNUNET_malloc (sizeof (gcry_mpi_t) * session->used);
2394   // Convert each k[][perm] to its MPI_value
2395   for (i = 0; i < contained; i++) {
2396     if (0 != (rc = gcry_mpi_scan (&session->r[i], GCRYMPI_FMT_USG, current,
2397                                   PAILLIER_ELEMENT_LENGTH, &read))) {
2398       LOG_GCRY (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "gcry_mpi_scan", rc);
2399       goto invalid_msg;
2400     }
2401     current += PAILLIER_ELEMENT_LENGTH;
2402     if (0 != (rc = gcry_mpi_scan (&session->r_prime[i], GCRYMPI_FMT_USG, current,
2403                                   PAILLIER_ELEMENT_LENGTH, &read))) {
2404       LOG_GCRY (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "gcry_mpi_scan", rc);
2405       goto invalid_msg;
2406     }
2407     current += PAILLIER_ELEMENT_LENGTH;
2408   }
2409   if (session->transferred != session->used)
2410     return GNUNET_OK; //wait for the other multipart chunks
2411
2412   session->state = SERVICE_RESPONSE_RECEIVED;
2413   session->product = compute_scalar_product (session); //never NULL
2414
2415 invalid_msg:
2416   GNUNET_break_op (NULL != session->product);
2417   // send message with product to client
2418   if (ALICE == session->role){
2419     session->state = FINALIZED;
2420     session->channel = NULL;
2421     session->client_notification_task =
2422           GNUNET_SCHEDULER_add_now (&prepare_client_response,
2423                                     session);
2424   }
2425   // the channel has done its job, terminate our connection and the channel
2426   // the peer will be notified that the channel was destroyed via channel_destruction_handler
2427   // just close the connection, as recommended by Christian
2428   return GNUNET_SYSERR;
2429 }
2430
2431
2432 /**
2433  * Task run during shutdown.
2434  *
2435  * @param cls unused
2436  * @param tc unused
2437  */
2438 static void
2439 shutdown_task (void *cls,
2440                const struct GNUNET_SCHEDULER_TaskContext *tc)
2441 {
2442   struct ServiceSession * session;
2443   GNUNET_log (GNUNET_ERROR_TYPE_INFO, _ ("Shutting down, initiating cleanup.\n"));
2444
2445   do_shutdown = GNUNET_YES;
2446
2447   // terminate all owned open channels.
2448   for (session = from_client_head; NULL != session; session = session->next) {
2449     if ((FINALIZED != session->state) && (NULL != session->channel)) {
2450       GNUNET_MESH_channel_destroy (session->channel);
2451       session->channel = NULL;
2452     }
2453     if (GNUNET_SCHEDULER_NO_TASK != session->client_notification_task) {
2454       GNUNET_SCHEDULER_cancel (session->client_notification_task);
2455       session->client_notification_task = GNUNET_SCHEDULER_NO_TASK;
2456     }
2457     if (GNUNET_SCHEDULER_NO_TASK != session->service_request_task) {
2458       GNUNET_SCHEDULER_cancel (session->service_request_task);
2459       session->service_request_task = GNUNET_SCHEDULER_NO_TASK;
2460     }
2461     if (NULL != session->client) {
2462       GNUNET_SERVER_client_disconnect (session->client);
2463       session->client = NULL;
2464     }
2465   }
2466   for (session = from_service_head; NULL != session; session = session->next)
2467     if (NULL != session->channel) {
2468       GNUNET_MESH_channel_destroy (session->channel);
2469       session->channel = NULL;
2470     }
2471
2472   if (my_mesh) {
2473     GNUNET_MESH_disconnect (my_mesh);
2474     my_mesh = NULL;
2475   }
2476 }
2477
2478
2479 /**
2480  * Initialization of the program and message handlers
2481  *
2482  * @param cls closure
2483  * @param server the initialized server
2484  * @param c configuration to use
2485  */
2486 static void
2487 run (void *cls,
2488      struct GNUNET_SERVER_Handle *server,
2489      const struct GNUNET_CONFIGURATION_Handle *c)
2490 {
2491   static const struct GNUNET_SERVER_MessageHandler server_handlers[] = {
2492     {&handle_client_request, NULL, GNUNET_MESSAGE_TYPE_SCALARPRODUCT_CLIENT_TO_ALICE, 0},
2493     {&handle_client_request, NULL, GNUNET_MESSAGE_TYPE_SCALARPRODUCT_CLIENT_TO_BOB, 0},
2494     {NULL, NULL, 0, 0}
2495   };
2496   static const struct GNUNET_MESH_MessageHandler mesh_handlers[] = {
2497     { &handle_service_request, GNUNET_MESSAGE_TYPE_SCALARPRODUCT_ALICE_TO_BOB, 0},
2498     { &handle_service_request_multipart, GNUNET_MESSAGE_TYPE_SCALARPRODUCT_ALICE_TO_BOB_MULTIPART, 0},
2499     { &handle_service_response, GNUNET_MESSAGE_TYPE_SCALARPRODUCT_BOB_TO_ALICE, 0},
2500     { &handle_service_response_multipart, GNUNET_MESSAGE_TYPE_SCALARPRODUCT_BOB_TO_ALICE_MULTIPART, 0},
2501     {NULL, 0, 0}
2502   };
2503   static const uint32_t ports[] = {
2504     GNUNET_APPLICATION_TYPE_SCALARPRODUCT,
2505     0
2506   };
2507   //generate private/public key set
2508   GNUNET_log (GNUNET_ERROR_TYPE_INFO, _ ("Generating Paillier-Keyset.\n"));
2509   generate_keyset ();
2510   // register server callbacks and disconnect handler
2511   GNUNET_SERVER_add_handlers (server, server_handlers);
2512   GNUNET_SERVER_disconnect_notify (server,
2513                                    &handle_client_disconnect,
2514                                    NULL);
2515   GNUNET_break (GNUNET_OK ==
2516                 GNUNET_CRYPTO_get_peer_identity (c,
2517                                                  &me));
2518   my_mesh = GNUNET_MESH_connect (c, NULL,
2519                                  &channel_incoming_handler,
2520                                  &channel_destruction_handler,
2521                                  mesh_handlers, ports);
2522   if (!my_mesh) {
2523     GNUNET_log (GNUNET_ERROR_TYPE_ERROR, _ ("Connect to MESH failed\n"));
2524     GNUNET_SCHEDULER_shutdown ();
2525     return;
2526   }
2527   GNUNET_log (GNUNET_ERROR_TYPE_INFO, _ ("Mesh initialized\n"));
2528   GNUNET_SCHEDULER_add_delayed (GNUNET_TIME_UNIT_FOREVER_REL,
2529                                 &shutdown_task,
2530                                 NULL);
2531 }
2532
2533
2534 /**
2535  * The main function for the scalarproduct service.
2536  *
2537  * @param argc number of arguments from the command line
2538  * @param argv command line arguments
2539  * @return 0 ok, 1 on error
2540  */
2541 int
2542 main (int argc, char *const *argv)
2543 {
2544   return (GNUNET_OK ==
2545           GNUNET_SERVICE_run (argc, argv,
2546                               "scalarproduct",
2547                               GNUNET_SERVICE_OPTION_NONE,
2548                               &run, NULL)) ? 0 : 1;
2549 }
2550
2551 /* end of gnunet-service-scalarproduct.c */