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
1258   tmp_exp = gcry_sexp_find_token (request->remote_pubkey, "n", 0);
1259   if (!tmp_exp) {
1260     GNUNET_break_op (0);
1261     gcry_sexp_release (request->remote_pubkey);
1262     request->remote_pubkey = NULL;
1263     goto except;
1264   }
1265   remote_n = gcry_sexp_nth_mpi (tmp_exp, 1, GCRYMPI_FMT_USG);
1266   if (!remote_n) {
1267     GNUNET_break (0);
1268     gcry_sexp_release (tmp_exp);
1269     goto except;
1270   }
1271   remote_nsquare = gcry_mpi_new (KEYBITS + 1);
1272   gcry_mpi_mul (remote_nsquare, remote_n, remote_n);
1273   gcry_sexp_release (tmp_exp);
1274   tmp_exp = gcry_sexp_find_token (request->remote_pubkey, "g", 0);
1275   gcry_sexp_release (request->remote_pubkey);
1276   request->remote_pubkey = NULL;
1277   if (!tmp_exp) {
1278     GNUNET_break_op (0);
1279     gcry_mpi_release (remote_n);
1280     goto except;
1281   }
1282   remote_g = gcry_sexp_nth_mpi (tmp_exp, 1, GCRYMPI_FMT_USG);
1283   if (!remote_g) {
1284     GNUNET_break (0);
1285     gcry_mpi_release (remote_n);
1286     gcry_sexp_release (tmp_exp);
1287     goto except;
1288   }
1289   gcry_sexp_release (tmp_exp);
1290
1291   // generate r, p and q
1292   rand = initialize_mpi_vector (count);
1293   for (i = 0; i < count; i++)
1294   {
1295     int32_t svalue;
1296
1297     svalue = (int32_t) GNUNET_CRYPTO_random_u32 (GNUNET_CRYPTO_QUALITY_WEAK, UINT32_MAX);
1298
1299     // long to gcry_mpi_t
1300     if (svalue < 0)
1301       gcry_mpi_sub_ui (rand[i],
1302                        rand[i],
1303                        -svalue);
1304     else
1305       rand[i] = gcry_mpi_set_ui (rand[i], svalue);
1306   }
1307   p = GNUNET_CRYPTO_random_permute (GNUNET_CRYPTO_QUALITY_WEAK, count);
1308   q = GNUNET_CRYPTO_random_permute (GNUNET_CRYPTO_QUALITY_WEAK, count);
1309   //initialize the result vectors
1310   r = initialize_mpi_vector (count);
1311   r_prime = initialize_mpi_vector (count);
1312
1313   // copy the REFERNCES of a, b and r into aq and bq. we will not change
1314   // those values, thus we can work with the references
1315   memcpy (a_pi, request->a, sizeof (gcry_mpi_t) * count);
1316   memcpy (a_pi_prime, request->a, sizeof (gcry_mpi_t) * count);
1317   memcpy (b_pi, b, sizeof (gcry_mpi_t) * count);
1318   memcpy (rand_pi, rand, sizeof (gcry_mpi_t) * count);
1319   memcpy (rand_pi_prime, rand, sizeof (gcry_mpi_t) * count);
1320
1321   // generate p and q permutations for a, b and r
1322   GNUNET_assert (permute_vector (a_pi, p, count));
1323   GNUNET_assert (permute_vector (b_pi, p, count));
1324   GNUNET_assert (permute_vector (rand_pi, p, count));
1325   GNUNET_assert (permute_vector (a_pi_prime, q, count));
1326   GNUNET_assert (permute_vector (rand_pi_prime, q, count));
1327
1328   // encrypt the element
1329   // for the sake of readability I decided to have dedicated permutation
1330   // vectors, which get rid of all the lookups in p/q.
1331   // however, ap/aq are not absolutely necessary but are just abstraction
1332   // Calculate Kp = E(S + a_pi) (+) E(S - r_pi - b_pi)
1333   for (i = 0; i < count; i++)
1334   {
1335     // E(S - r_pi - b_pi)
1336     gcry_mpi_sub (r[i], my_offset, rand_pi[i]);
1337     gcry_mpi_sub (r[i], r[i], b_pi[i]);
1338     encrypt_element (r[i], r[i], remote_g, remote_n, remote_nsquare);
1339
1340     // E(S - r_pi - b_pi) * E(S + a_pi) ==  E(2*S + a - r - b)
1341     gcry_mpi_mulm (r[i], r[i], a_pi[i], remote_nsquare);
1342   }
1343   GNUNET_free (a_pi);
1344   GNUNET_free (b_pi);
1345   GNUNET_free (rand_pi);
1346
1347   // Calculate Kq = E(S + a_qi) (+) E(S - r_qi)
1348   for (i = 0; i < count; i++)
1349   {
1350     // E(S - r_qi)
1351     gcry_mpi_sub (r_prime[i], my_offset, rand_pi_prime[i]);
1352     encrypt_element (r_prime[i], r_prime[i], remote_g, remote_n, remote_nsquare);
1353
1354     // E(S - r_qi) * E(S + a_qi) == E(2*S + a_qi - r_qi)
1355     gcry_mpi_mulm (r_prime[i], r_prime[i], a_pi_prime[i], remote_nsquare);
1356   }
1357   GNUNET_free (a_pi_prime);
1358   GNUNET_free (rand_pi_prime);
1359
1360   request->r = r;
1361   request->r_prime = r_prime;
1362   request->response = response;
1363
1364   // Calculate S' =  E(SUM( r_i^2 ))
1365   s_prime = compute_square_sum (rand, count);
1366   encrypt_element (s_prime, s_prime, remote_g, remote_n, remote_nsquare);
1367
1368   // Calculate S = E(SUM( (r_i + b_i)^2 ))
1369   for (i = 0; i < count; i++) {
1370     gcry_mpi_add (rand[i], rand[i], b[i]);
1371   }
1372   s = compute_square_sum (rand, count);
1373   encrypt_element (s, s, remote_g, remote_n, remote_nsquare);
1374   gcry_mpi_release (remote_n);
1375   gcry_mpi_release (remote_g);
1376   gcry_mpi_release (remote_nsquare);
1377
1378   // release r and tmp
1379   for (i = 0; i < count; i++)
1380     // rp, rq, aq, ap, bp, bq are released along with a, r, b respectively, (a and b are handled at except:)
1381     gcry_mpi_release (rand[i]);
1382
1383   // copy the r[], r_prime[], S and Stick into a new message, prepare_service_response frees these
1384   if (GNUNET_YES != prepare_service_response (s, s_prime, request))
1385     GNUNET_log (GNUNET_ERROR_TYPE_INFO, _ ("Failed to communicate with `%s', scalar product calculation aborted.\n"),
1386                 GNUNET_i2s (&request->peer));
1387   else
1388     ret = GNUNET_OK;
1389
1390 except:
1391   for (i = 0; i < count; i++)
1392   {
1393     gcry_mpi_release (b[i]);
1394     gcry_mpi_release (request->a[i]);
1395   }
1396
1397   GNUNET_free (b);
1398   GNUNET_free (request->a);
1399   request->a = NULL;
1400   GNUNET_free (p);
1401   GNUNET_free (q);
1402   GNUNET_free (rand);
1403   return ret;
1404 }
1405
1406
1407 /**
1408  * Send a multi part chunk of a service request from alice to bob.
1409  * This element only contains a part of the elements-vector (session->a[]),
1410  * mask and public key set have to be contained within the first message
1411  *
1412  * This allows a ~32kbit key length while using 32000 elements or 62000 elements per request.
1413  *
1414  * @param cls the associated service session
1415  */
1416 static void
1417 prepare_service_request_multipart (void *cls)
1418 {
1419   struct ServiceSession * session = cls;
1420   unsigned char * current;
1421   unsigned char * element_exported;
1422   struct GNUNET_SCALARPRODUCT_multipart_message * msg;
1423   unsigned int i;
1424   unsigned int j;
1425   uint32_t msg_length;
1426   uint32_t todo_count;
1427   size_t element_length = 0; // initialized by gcry_mpi_print, but the compiler doesn't know that
1428   gcry_mpi_t a;
1429   uint32_t value;
1430
1431   msg_length = sizeof (struct GNUNET_SCALARPRODUCT_multipart_message);
1432   todo_count = session->used - session->transferred;
1433
1434   if (todo_count > MULTIPART_ELEMENT_CAPACITY)
1435     // send the currently possible maximum chunk
1436     todo_count = MULTIPART_ELEMENT_CAPACITY;
1437
1438   msg_length += todo_count * PAILLIER_ELEMENT_LENGTH;
1439   msg = GNUNET_malloc (msg_length);
1440   msg->header.type = htons (GNUNET_MESSAGE_TYPE_SCALARPRODUCT_ALICE_TO_BOB_MULTIPART);
1441   msg->header.size = htons (msg_length);
1442   msg->multipart_element_count = htonl (todo_count);
1443
1444   element_exported = GNUNET_malloc (PAILLIER_ELEMENT_LENGTH);
1445   a = gcry_mpi_new (KEYBITS * 2);
1446   current = (unsigned char *) &msg[1];
1447   // encrypt our vector and generate string representations
1448   for (i = session->last_processed, j = 0; i < session->total; i++)
1449   {
1450     // is this a used element?
1451     if (session->mask[i / 8] & 1 << (i % 8)) {
1452       if (todo_count <= j)
1453         break; //reached end of this message, can't include more
1454
1455       memset (element_exported, 0, PAILLIER_ELEMENT_LENGTH);
1456       value = session->vector[i] >= 0 ? session->vector[i] : -session->vector[i];
1457
1458       a = gcry_mpi_set_ui (a, 0);
1459       // long to gcry_mpi_t
1460       if (session->vector[i] < 0)
1461         gcry_mpi_sub_ui (a, a, value);
1462       else
1463         gcry_mpi_add_ui (a, a, value);
1464
1465       session->a[session->transferred + j++] = gcry_mpi_set (NULL, a);
1466       gcry_mpi_add (a, a, my_offset);
1467       encrypt_element (a, a, my_g, my_n, my_nsquare);
1468
1469       // get representation as string
1470       // we always supply some value, so gcry_mpi_print fails only if it can't reserve memory
1471       GNUNET_assert (!gcry_mpi_print (GCRYMPI_FMT_USG,
1472                                       element_exported, PAILLIER_ELEMENT_LENGTH,
1473                                       &element_length,
1474                                       a));
1475
1476       // move buffer content to the end of the buffer so it can easily be read by libgcrypt. also this now has fixed size
1477       adjust (element_exported, element_length, PAILLIER_ELEMENT_LENGTH);
1478
1479       // copy over to the message
1480       memcpy (current, element_exported, PAILLIER_ELEMENT_LENGTH);
1481       current += PAILLIER_ELEMENT_LENGTH;
1482     }
1483   }
1484   gcry_mpi_release (a);
1485   GNUNET_free (element_exported);
1486   session->transferred += todo_count;
1487
1488   session->msg = (struct GNUNET_MessageHeader *) msg;
1489   GNUNET_log (GNUNET_ERROR_TYPE_INFO, _ ("Transmitting service request.\n"));
1490
1491   //transmit via mesh messaging
1492   session->service_transmit_handle = GNUNET_MESH_notify_transmit_ready (session->channel, GNUNET_YES,
1493                                                                         GNUNET_TIME_UNIT_FOREVER_REL,
1494                                                                         msg_length,
1495                                                                         &do_send_message,
1496                                                                         session);
1497   if (!session->service_transmit_handle) {
1498     GNUNET_log (GNUNET_ERROR_TYPE_ERROR, _ ("Could not send service-request multipart message to channel!\n"));
1499     GNUNET_free (msg);
1500     session->msg = NULL;
1501     session->client_notification_task =
1502             GNUNET_SCHEDULER_add_now (&prepare_client_end_notification,
1503                                       session);
1504     return;
1505   }
1506   if (session->transferred != session->used) {
1507     session->last_processed = i;
1508   }
1509   else
1510     //final part
1511     session->state = WAITING_FOR_SERVICE_RESPONSE;
1512 }
1513
1514
1515 /**
1516  * Executed by Alice, fills in a service-request message and sends it to the given peer
1517  *
1518  * @param cls the session associated with this request
1519  * @param tc task context handed over by scheduler, unsued
1520  */
1521 static void
1522 prepare_service_request (void *cls,
1523                          const struct GNUNET_SCHEDULER_TaskContext *tc)
1524 {
1525   struct ServiceSession * session = cls;
1526   unsigned char * current;
1527   unsigned char * element_exported;
1528   struct GNUNET_SCALARPRODUCT_service_request * msg;
1529   unsigned int i;
1530   unsigned int j;
1531   uint32_t msg_length;
1532   size_t element_length = 0; // initialized by gcry_mpi_print, but the compiler doesn't know that
1533   gcry_mpi_t a;
1534   uint32_t value;
1535
1536   session->service_request_task = GNUNET_SCHEDULER_NO_TASK;
1537
1538   GNUNET_log (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, _ ("Successfully created new channel to peer (%s)!\n"), GNUNET_i2s (&session->peer));
1539
1540   msg_length = sizeof (struct GNUNET_SCALARPRODUCT_service_request)
1541           +session->mask_length
1542           + my_pubkey_external_length;
1543
1544   if (GNUNET_SERVER_MAX_MESSAGE_SIZE > msg_length + session->used * PAILLIER_ELEMENT_LENGTH) {
1545     msg_length += session->used * PAILLIER_ELEMENT_LENGTH;
1546     session->transferred = session->used;
1547   }
1548   else {
1549     //create a multipart msg, first we calculate a new msg size for the head msg
1550     session->transferred = (GNUNET_SERVER_MAX_MESSAGE_SIZE - 1 - msg_length) / PAILLIER_ELEMENT_LENGTH;
1551   }
1552
1553   msg = GNUNET_malloc (msg_length);
1554   msg->header.type = htons (GNUNET_MESSAGE_TYPE_SCALARPRODUCT_ALICE_TO_BOB);
1555   msg->total_element_count = htonl (session->used);
1556   msg->contained_element_count = htonl (session->transferred);
1557   memcpy (&msg->key, &session->key, sizeof (struct GNUNET_HashCode));
1558   msg->mask_length = htonl (session->mask_length);
1559   msg->pk_length = htonl (my_pubkey_external_length);
1560   msg->element_count = htonl (session->total);
1561   msg->header.size = htons (msg_length);
1562
1563   // fill in the payload
1564   current = (unsigned char *) &msg[1];
1565   // copy over the mask
1566   memcpy (current, session->mask, session->mask_length);
1567   // copy over our public key
1568   current += session->mask_length;
1569   memcpy (current, my_pubkey_external, my_pubkey_external_length);
1570   current += my_pubkey_external_length;
1571
1572   // now copy over the element vector
1573   element_exported = GNUNET_malloc (PAILLIER_ELEMENT_LENGTH);
1574   session->a = GNUNET_malloc (sizeof (gcry_mpi_t) * session->used);
1575   a = gcry_mpi_new (KEYBITS * 2);
1576   // encrypt our vector and generate string representations
1577   for (i = 0, j = 0; i < session->total; i++) {
1578     // if this is a used element...
1579     if (session->mask[i / 8] & 1 << (i % 8)) {
1580       if (session->transferred <= j)
1581         break; //reached end of this message, can't include more
1582
1583       memset (element_exported, 0, PAILLIER_ELEMENT_LENGTH);
1584       value = session->vector[i] >= 0 ? session->vector[i] : -session->vector[i];
1585
1586       a = gcry_mpi_set_ui (a, 0);
1587       // long to gcry_mpi_t
1588       if (session->vector[i] < 0)
1589         gcry_mpi_sub_ui (a, a, value);
1590       else
1591         gcry_mpi_add_ui (a, a, value);
1592
1593       session->a[j++] = gcry_mpi_set (NULL, a);
1594       gcry_mpi_add (a, a, my_offset);
1595       encrypt_element (a, a, my_g, my_n, my_nsquare);
1596
1597       // get representation as string
1598       // we always supply some value, so gcry_mpi_print fails only if it can't reserve memory
1599       GNUNET_assert (!gcry_mpi_print (GCRYMPI_FMT_USG,
1600                                       element_exported, PAILLIER_ELEMENT_LENGTH,
1601                                       &element_length,
1602                                       a));
1603
1604       // move buffer content to the end of the buffer so it can easily be read by libgcrypt. also this now has fixed size
1605       adjust (element_exported, element_length, PAILLIER_ELEMENT_LENGTH);
1606
1607       // copy over to the message
1608       memcpy (current, element_exported, PAILLIER_ELEMENT_LENGTH);
1609       current += PAILLIER_ELEMENT_LENGTH;
1610     }
1611   }
1612   gcry_mpi_release (a);
1613   GNUNET_free (element_exported);
1614
1615   session->msg = (struct GNUNET_MessageHeader *) msg;
1616   GNUNET_log (GNUNET_ERROR_TYPE_INFO, _ ("Transmitting service request.\n"));
1617
1618   //transmit via mesh messaging
1619   session->service_transmit_handle = GNUNET_MESH_notify_transmit_ready (session->channel, GNUNET_YES,
1620                                                                         GNUNET_TIME_UNIT_FOREVER_REL,
1621                                                                         msg_length,
1622                                                                         &do_send_message,
1623                                                                         session);
1624   if (!session->service_transmit_handle) {
1625     GNUNET_log (GNUNET_ERROR_TYPE_ERROR, _ ("Could not send message to channel!\n"));
1626     GNUNET_free (msg);
1627     session->msg = NULL;
1628     session->client_notification_task =
1629             GNUNET_SCHEDULER_add_now (&prepare_client_end_notification,
1630                                       session);
1631     return;
1632   }
1633   if (session->transferred != session->used) {
1634     session->state = WAITING_FOR_MULTIPART_TRANSMISSION;
1635     session->last_processed = i;
1636   }
1637   else
1638     //singlepart message
1639     session->state = WAITING_FOR_SERVICE_RESPONSE;
1640 }
1641
1642
1643 /**
1644  * Handler for a client request message.
1645  * Can either be type A or B
1646  *   A: request-initiation to compute a scalar product with a peer
1647  *   B: response role, keep the values + session and wait for a matching session or process a waiting request
1648  *
1649  * @param cls closure
1650  * @param client identification of the client
1651  * @param message the actual message
1652  */
1653 static void
1654 handle_client_request (void *cls,
1655                        struct GNUNET_SERVER_Client *client,
1656                        const struct GNUNET_MessageHeader *message)
1657 {
1658   const struct GNUNET_SCALARPRODUCT_client_request * msg = (const struct GNUNET_SCALARPRODUCT_client_request *) message;
1659   struct ServiceSession * session;
1660   uint32_t element_count;
1661   uint32_t mask_length;
1662   uint32_t msg_type;
1663   int32_t * vector;
1664   uint32_t i;
1665
1666   // only one concurrent session per client connection allowed, simplifies logics a lot...
1667   session = GNUNET_SERVER_client_get_user_context (client, struct ServiceSession);
1668   if ((NULL != session) && (session->state != FINALIZED)) {
1669     GNUNET_SERVER_receive_done (client, GNUNET_OK);
1670     return;
1671   }
1672   else if (NULL != session) {
1673     // old session is already completed, clean it up
1674     GNUNET_CONTAINER_DLL_remove (from_client_head, from_client_tail, session);
1675     free_session_variables (session);
1676     GNUNET_free (session);
1677   }
1678
1679   //we need at least a peer and one message id to compare
1680   if (sizeof (struct GNUNET_SCALARPRODUCT_client_request) > ntohs (msg->header.size)) {
1681     GNUNET_log (GNUNET_ERROR_TYPE_WARNING,
1682                 _ ("Too short message received from client!\n"));
1683     GNUNET_SERVER_receive_done (client, GNUNET_SYSERR);
1684     return;
1685   }
1686
1687   msg_type = ntohs (msg->header.type);
1688   element_count = ntohl (msg->element_count);
1689   mask_length = ntohl (msg->mask_length);
1690
1691   //sanity check: is the message as long as the message_count fields suggests?
1692   if ((ntohs (msg->header.size) != (sizeof (struct GNUNET_SCALARPRODUCT_client_request) +element_count * sizeof (int32_t) + mask_length))
1693       || (0 == element_count)) {
1694     GNUNET_log (GNUNET_ERROR_TYPE_WARNING,
1695                 _ ("Invalid message received from client, session information incorrect!\n"));
1696     GNUNET_SERVER_receive_done (client, GNUNET_SYSERR);
1697     return;
1698   }
1699
1700   // do we have a duplicate session here already?
1701   if (NULL != find_matching_session (from_client_tail,
1702                                      &msg->key,
1703                                      element_count,
1704                                      NULL, NULL)) {
1705     GNUNET_log (GNUNET_ERROR_TYPE_WARNING,
1706                 _ ("Duplicate session information received, cannot create new session with key `%s'\n"),
1707                 GNUNET_h2s (&msg->key));
1708     GNUNET_SERVER_receive_done (client, GNUNET_SYSERR);
1709     return;
1710   }
1711
1712   session = GNUNET_new (struct ServiceSession);
1713   session->service_request_task = GNUNET_SCHEDULER_NO_TASK;
1714   session->client_notification_task = GNUNET_SCHEDULER_NO_TASK;
1715   session->client = client;
1716   session->total = element_count;
1717   session->mask_length = mask_length;
1718   // get our transaction key
1719   memcpy (&session->key, &msg->key, sizeof (struct GNUNET_HashCode));
1720   //allocate memory for vector and encrypted vector
1721   session->vector = GNUNET_malloc (sizeof (int32_t) * element_count);
1722   vector = (int32_t *) & msg[1];
1723
1724   if (GNUNET_MESSAGE_TYPE_SCALARPRODUCT_CLIENT_TO_ALICE == msg_type) {
1725     GNUNET_log (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG,
1726                 _ ("Got client-request-session with key %s, preparing channel to remote service.\n"),
1727                 GNUNET_h2s (&session->key));
1728
1729     session->role = ALICE;
1730     // fill in the mask
1731     session->mask = GNUNET_malloc (mask_length);
1732     memcpy (session->mask, &vector[element_count], mask_length);
1733
1734     // copy over the elements
1735     session->used = 0;
1736     for (i = 0; i < element_count; i++) {
1737       session->vector[i] = ntohl (vector[i]);
1738       if (session->vector[i] == 0)
1739         session->mask[i / 8] &= ~(1 << (i % 8));
1740       if (session->mask[i / 8] & (1 << (i % 8)))
1741         session->used++;
1742     }
1743
1744     if (0 == session->used) {
1745       GNUNET_break_op (0);
1746       GNUNET_free (session->vector);
1747       GNUNET_free (session);
1748       GNUNET_SERVER_receive_done (client, GNUNET_SYSERR);
1749       return;
1750     }
1751     //session with ourself makes no sense!
1752     if (!memcmp (&msg->peer, &me, sizeof (struct GNUNET_PeerIdentity))) {
1753       GNUNET_break (0);
1754       GNUNET_free (session->vector);
1755       GNUNET_free (session);
1756       GNUNET_SERVER_receive_done (client, GNUNET_SYSERR);
1757       return;
1758     }
1759     // get our peer ID
1760     memcpy (&session->peer, &msg->peer, sizeof (struct GNUNET_PeerIdentity));
1761     GNUNET_log (GNUNET_ERROR_TYPE_INFO,
1762                 _ ("Creating new channel for session with key %s.\n"),
1763                 GNUNET_h2s (&session->key));
1764     session->channel = GNUNET_MESH_channel_create (my_mesh, session,
1765                                                  &session->peer,
1766                                                  GNUNET_APPLICATION_TYPE_SCALARPRODUCT,
1767                                                  GNUNET_MESH_OPTION_RELIABLE);
1768     //prepare_service_request, channel_peer_disconnect_handler,
1769     if (!session->channel) {
1770       GNUNET_break (0);
1771       GNUNET_free (session->vector);
1772       GNUNET_free (session);
1773       GNUNET_SERVER_receive_done (client, GNUNET_SYSERR);
1774       return;
1775     }
1776     GNUNET_SERVER_client_set_user_context (client, session);
1777     GNUNET_CONTAINER_DLL_insert (from_client_head, from_client_tail, session);
1778
1779     session->state = CLIENT_REQUEST_RECEIVED;
1780     session->service_request_task =
1781             GNUNET_SCHEDULER_add_now (&prepare_service_request,
1782                                       session);
1783
1784   }
1785   else {
1786     struct ServiceSession * requesting_session;
1787     enum SessionState needed_state = SERVICE_REQUEST_RECEIVED;
1788
1789     session->role = BOB;
1790     session->mask = NULL;
1791     // copy over the elements
1792     session->used = element_count;
1793     for (i = 0; i < element_count; i++)
1794       session->vector[i] = ntohl (vector[i]);
1795     session->state = CLIENT_RESPONSE_RECEIVED;
1796
1797     GNUNET_SERVER_client_set_user_context (client, session);
1798     GNUNET_CONTAINER_DLL_insert (from_client_head, from_client_tail, session);
1799
1800     //check if service queue contains a matching request
1801     requesting_session = find_matching_session (from_service_tail,
1802                                                 &session->key,
1803                                                 session->total,
1804                                                 &needed_state, NULL);
1805     if (NULL != requesting_session) {
1806       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));
1807       if (GNUNET_OK != compute_service_response (requesting_session, session))
1808         session->client_notification_task =
1809               GNUNET_SCHEDULER_add_now (&prepare_client_end_notification,
1810                                         session);
1811
1812     }
1813     else {
1814       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));
1815       // no matching session exists yet, store the response
1816       // for later processing by handle_service_request()
1817     }
1818   }
1819   GNUNET_SERVER_receive_done (client, GNUNET_YES);
1820 }
1821
1822
1823 /**
1824  * Function called for inbound channels.
1825  *
1826  * @param cls closure
1827  * @param channel new handle to the channel
1828  * @param initiator peer that started the channel
1829  * @param port unused
1830  * @param options unused
1831  *
1832  * @return session associated with the channel
1833  */
1834 static void *
1835 channel_incoming_handler (void *cls,
1836                          struct GNUNET_MESH_Channel *channel,
1837                          const struct GNUNET_PeerIdentity *initiator,
1838                          uint32_t port, enum MeshOption options)
1839 {
1840   struct ServiceSession * c = GNUNET_new (struct ServiceSession);
1841
1842   GNUNET_log (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, _ ("New incoming channel from peer %s.\n"), GNUNET_i2s (initiator));
1843
1844   c->peer = *initiator;
1845   c->channel = channel;
1846   c->role = BOB;
1847   c->state = WAITING_FOR_SERVICE_REQUEST;
1848   return c;
1849 }
1850
1851
1852 /**
1853  * Function called whenever a channel is destroyed.  Should clean up
1854  * any associated state.
1855  *
1856  * It must NOT call GNUNET_MESH_channel_destroy on the channel.
1857  *
1858  * @param cls closure (set from GNUNET_MESH_connect)
1859  * @param channel connection to the other end (henceforth invalid)
1860  * @param channel_ctx place where local state associated
1861  *                   with the channel is stored
1862  */
1863 static void
1864 channel_destruction_handler (void *cls,
1865                             const struct GNUNET_MESH_Channel *channel,
1866                             void *channel_ctx)
1867 {
1868   struct ServiceSession * session = channel_ctx;
1869   struct ServiceSession * client_session;
1870   struct ServiceSession * curr;
1871
1872   GNUNET_log (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG,
1873               _ ("Peer disconnected, terminating session %s with peer (%s)\n"),
1874               GNUNET_h2s (&session->key),
1875               GNUNET_i2s (&session->peer));
1876   if (ALICE == session->role) {
1877     // as we have only one peer connected in each session, just remove the session
1878
1879     if ((SERVICE_RESPONSE_RECEIVED > session->state) && (!do_shutdown)) {
1880       session->channel = NULL;
1881       // if this happened before we received the answer, we must terminate the session
1882       session->client_notification_task =
1883               GNUNET_SCHEDULER_add_now (&prepare_client_end_notification,
1884                                         session);
1885     }
1886   }
1887   else { //(BOB == session->role) service session
1888     // remove the session, unless it has already been dequeued, but somehow still active
1889     // this could bug without the IF in case the queue is empty and the service session was the only one know to the service
1890     // scenario: disconnect before alice can send her message to bob.
1891     for (curr = from_service_head; NULL != curr; curr = curr->next)
1892       if (curr == session) {
1893         GNUNET_CONTAINER_DLL_remove (from_service_head, from_service_tail, curr);
1894         break;
1895       }
1896     // there is a client waiting for this service session, terminate it, too!
1897     // i assume the tupel of key and element count is unique. if it was not the rest of the code would not work either.
1898     client_session = find_matching_session (from_client_tail,
1899                                             &session->key,
1900                                             session->total,
1901                                             NULL, NULL);
1902     free_session_variables (session);
1903     GNUNET_free (session);
1904
1905     // the client has to check if it was waiting for a result
1906     // or if it was a responder, no point in adding more statefulness
1907     if (client_session && (!do_shutdown)) {
1908       client_session->state = FINALIZED;
1909       client_session->client_notification_task =
1910               GNUNET_SCHEDULER_add_now (&prepare_client_end_notification,
1911                                         client_session);
1912     }
1913   }
1914 }
1915
1916
1917 /**
1918  * Compute our scalar product, done by Alice
1919  *
1920  * @param session - the session associated with this computation
1921  * @return product as MPI, never NULL
1922  */
1923 static gcry_mpi_t
1924 compute_scalar_product (struct ServiceSession * session)
1925 {
1926   uint32_t count;
1927   gcry_mpi_t t;
1928   gcry_mpi_t u;
1929   gcry_mpi_t u_prime;
1930   gcry_mpi_t p;
1931   gcry_mpi_t p_prime;
1932   gcry_mpi_t tmp;
1933   unsigned int i;
1934
1935   count = session->used;
1936   // due to the introduced static offset S, we now also have to remove this
1937   // from the E(a_pi)(+)E(-b_pi-r_pi) and E(a_qi)(+)E(-r_qi) twice each,
1938   // the result is E((S + a_pi) + (S -b_pi-r_pi)) and E(S + a_qi + S - r_qi)
1939   for (i = 0; i < count; i++) {
1940     decrypt_element (session->r[i], session->r[i], my_mu, my_lambda, my_n, my_nsquare);
1941     gcry_mpi_sub (session->r[i], session->r[i], my_offset);
1942     gcry_mpi_sub (session->r[i], session->r[i], my_offset);
1943     decrypt_element (session->r_prime[i], session->r_prime[i], my_mu, my_lambda, my_n, my_nsquare);
1944     gcry_mpi_sub (session->r_prime[i], session->r_prime[i], my_offset);
1945     gcry_mpi_sub (session->r_prime[i], session->r_prime[i], my_offset);
1946   }
1947
1948   // calculate t = sum(ai)
1949   t = compute_square_sum (session->a, count);
1950
1951   // calculate U
1952   u = gcry_mpi_new (0);
1953   tmp = compute_square_sum (session->r, count);
1954   gcry_mpi_sub (u, u, tmp);
1955   gcry_mpi_release (tmp);
1956
1957   //calculate U'
1958   u_prime = gcry_mpi_new (0);
1959   tmp = compute_square_sum (session->r_prime, count);
1960   gcry_mpi_sub (u_prime, u_prime, tmp);
1961
1962   GNUNET_assert (p = gcry_mpi_new (0));
1963   GNUNET_assert (p_prime = gcry_mpi_new (0));
1964
1965   // compute P
1966   decrypt_element (session->s, session->s, my_mu, my_lambda, my_n, my_nsquare);
1967   decrypt_element (session->s_prime, session->s_prime, my_mu, my_lambda, my_n, my_nsquare);
1968
1969   // compute P
1970   gcry_mpi_add (p, session->s, t);
1971   gcry_mpi_add (p, p, u);
1972
1973   // compute P'
1974   gcry_mpi_add (p_prime, session->s_prime, t);
1975   gcry_mpi_add (p_prime, p_prime, u_prime);
1976
1977   gcry_mpi_release (t);
1978   gcry_mpi_release (u);
1979   gcry_mpi_release (u_prime);
1980
1981   // compute product
1982   gcry_mpi_sub (p, p, p_prime);
1983   gcry_mpi_release (p_prime);
1984   tmp = gcry_mpi_set_ui (tmp, 2);
1985   gcry_mpi_div (p, NULL, p, tmp, 0);
1986
1987   gcry_mpi_release (tmp);
1988   for (i = 0; i < count; i++)
1989     gcry_mpi_release (session->a[i]);
1990   GNUNET_free (session->a);
1991   session->a = NULL;
1992
1993   return p;
1994 }
1995
1996
1997 /**
1998  * Handle a multipart-chunk of a request from another service to calculate a scalarproduct with us.
1999  *
2000  * @param cls closure (set from #GNUNET_MESH_connect)
2001  * @param channel connection to the other end
2002  * @param channel_ctx place to store local state associated with the channel
2003  * @param message the actual message
2004  * @return #GNUNET_OK to keep the connection open,
2005  *         #GNUNET_SYSERR to close it (signal serious error)
2006  */
2007 static int
2008 handle_service_request_multipart (void *cls,
2009                                   struct GNUNET_MESH_Channel * channel,
2010                                   void **channel_ctx,
2011                                   const struct GNUNET_MessageHeader * message)
2012 {
2013   struct ServiceSession * session;
2014   const struct GNUNET_SCALARPRODUCT_multipart_message * msg = (const struct GNUNET_SCALARPRODUCT_multipart_message *) message;
2015   uint32_t used_elements;
2016   uint32_t contained_elements = 0;
2017   uint32_t msg_length;
2018   unsigned char * current;
2019   gcry_error_t rc;
2020   int32_t i = -1;
2021
2022   // are we in the correct state?
2023   session = (struct ServiceSession *) * channel_ctx;
2024   if ((BOB != session->role) || (WAITING_FOR_MULTIPART_TRANSMISSION != session->state)) {
2025     goto except;
2026   }
2027   // shorter than minimum?
2028   if (ntohs (msg->header.size) <= sizeof (struct GNUNET_SCALARPRODUCT_multipart_message)) {
2029     goto except;
2030   }
2031   used_elements = session->used;
2032   contained_elements = ntohl (msg->multipart_element_count);
2033   msg_length = sizeof (struct GNUNET_SCALARPRODUCT_multipart_message)
2034           +contained_elements * PAILLIER_ELEMENT_LENGTH;
2035   //sanity check
2036   if ((ntohs (msg->header.size) != msg_length)
2037       || (used_elements < contained_elements + session->transferred)) {
2038     goto except;
2039   }
2040   current = (unsigned char *) &msg[1];
2041   if (contained_elements != 0) {
2042     // Convert each vector element to MPI_value
2043     for (i = session->transferred; i < session->transferred + contained_elements; i++) {
2044       size_t read = 0;
2045       if (0 != (rc = gcry_mpi_scan (&session->a[i],
2046                                     GCRYMPI_FMT_USG,
2047                                     &current[i * PAILLIER_ELEMENT_LENGTH],
2048                                     PAILLIER_ELEMENT_LENGTH,
2049                                     &read))) {
2050         LOG_GCRY (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "gcry_mpi_scan", rc);
2051         goto except;
2052       }
2053     }
2054     session->transferred += contained_elements;
2055
2056     if (session->transferred == used_elements) {
2057       // single part finished
2058       session->state = SERVICE_REQUEST_RECEIVED;
2059       if (session->response) {
2060         GNUNET_log (GNUNET_ERROR_TYPE_INFO, _ ("Got session with key %s and a matching element set, processing.\n"), GNUNET_h2s (&session->key));
2061         if (GNUNET_OK != compute_service_response (session, session->response)) {
2062           //something went wrong, remove it again...
2063           goto except;
2064         }
2065       }
2066       else
2067         GNUNET_log (GNUNET_ERROR_TYPE_INFO, _ ("Got session with key %s without a matching element set, queueing.\n"), GNUNET_h2s (&session->key));
2068     }
2069     else {
2070       // multipart message
2071     }
2072   }
2073
2074   return GNUNET_OK;
2075 except:
2076   // and notify our client-session that we could not complete the session
2077   GNUNET_CONTAINER_DLL_remove (from_service_head, from_service_tail, session);
2078   if (session->response)
2079     // we just found the responder session in this queue
2080     session->response->client_notification_task =
2081           GNUNET_SCHEDULER_add_now (&prepare_client_end_notification,
2082                                     session->response);
2083   free_session_variables (session);
2084   GNUNET_free (session);
2085   return GNUNET_SYSERR;
2086 }
2087
2088
2089 /**
2090  * Handle a request from another service to calculate a scalarproduct with us.
2091  *
2092  * @param cls closure (set from #GNUNET_MESH_connect)
2093  * @param channel connection to the other end
2094  * @param channel_ctx place to store local state associated with the channel
2095  * @param message the actual message
2096  * @return #GNUNET_OK to keep the connection open,
2097  *         #GNUNET_SYSERR to close it (signal serious error)
2098  */
2099 static int
2100 handle_service_request (void *cls,
2101                         struct GNUNET_MESH_Channel * channel,
2102                         void **channel_ctx,
2103                         const struct GNUNET_MessageHeader * message)
2104 {
2105   struct ServiceSession * session;
2106   const struct GNUNET_SCALARPRODUCT_service_request * msg = (const struct GNUNET_SCALARPRODUCT_service_request *) message;
2107   uint32_t mask_length;
2108   uint32_t pk_length;
2109   uint32_t used_elements;
2110   uint32_t contained_elements = 0;
2111   uint32_t element_count;
2112   uint32_t msg_length;
2113   unsigned char * current;
2114   gcry_error_t rc;
2115   int32_t i = -1;
2116   enum SessionState needed_state;
2117
2118   session = (struct ServiceSession *) * channel_ctx;
2119   if (WAITING_FOR_SERVICE_REQUEST != session->state) {
2120     goto invalid_msg;
2121   }
2122   // Check if message was sent by me, which would be bad!
2123   if (!memcmp (&session->peer, &me, sizeof (struct GNUNET_PeerIdentity))) {
2124     GNUNET_free (session);
2125     GNUNET_break (0);
2126     return GNUNET_SYSERR;
2127   }
2128   // shorter than expected?
2129   if (ntohs (msg->header.size) < sizeof (struct GNUNET_SCALARPRODUCT_service_request)) {
2130     GNUNET_free (session);
2131     GNUNET_break_op (0);
2132     return GNUNET_SYSERR;
2133   }
2134   mask_length = ntohl (msg->mask_length);
2135   pk_length = ntohl (msg->pk_length);
2136   used_elements = ntohl (msg->total_element_count);
2137   contained_elements = ntohl (msg->contained_element_count);
2138   element_count = ntohl (msg->element_count);
2139   msg_length = sizeof (struct GNUNET_SCALARPRODUCT_service_request)
2140           +mask_length + pk_length + contained_elements * PAILLIER_ELEMENT_LENGTH;
2141
2142   //sanity check: is the message as long as the message_count fields suggests?
2143   if ((ntohs (msg->header.size) != msg_length) || (element_count < used_elements) || (used_elements < contained_elements)
2144       || (used_elements == 0) || (mask_length != (element_count / 8 + (element_count % 8 ? 1 : 0)))
2145       ) {
2146     GNUNET_free (session);
2147     GNUNET_break_op (0);
2148     return GNUNET_SYSERR;
2149   }
2150   if (find_matching_session (from_service_tail,
2151                              &msg->key,
2152                              element_count,
2153                              NULL,
2154                              NULL)) {
2155     GNUNET_log (GNUNET_ERROR_TYPE_ERROR, _ ("Got message with duplicate session key (`%s'), ignoring service request.\n"), (const char *) &(msg->key));
2156     GNUNET_free (session);
2157     return GNUNET_SYSERR;
2158   }
2159
2160   session->total = element_count;
2161   session->used = used_elements;
2162   session->transferred = contained_elements;
2163   session->channel = channel;
2164
2165   // session key
2166   memcpy (&session->key, &msg->key, sizeof (struct GNUNET_HashCode));
2167   current = (unsigned char *) &msg[1];
2168   //preserve the mask, we will need that later on
2169   session->mask = GNUNET_malloc (mask_length);
2170   memcpy (session->mask, current, mask_length);
2171   //the public key
2172   current += mask_length;
2173
2174   //convert the publickey to sexp
2175   if (0 != (rc = gcry_sexp_new (&session->remote_pubkey, current, pk_length, 1))) {
2176     LOG_GCRY (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "gcry_sexp_new", rc);
2177     GNUNET_free (session->mask);
2178     GNUNET_free (session);
2179     return GNUNET_SYSERR;
2180   }
2181   current += pk_length;
2182   //check if service queue contains a matching request
2183   needed_state = CLIENT_RESPONSE_RECEIVED;
2184   session->response = find_matching_session (from_client_tail,
2185                                              &session->key,
2186                                              session->total,
2187                                              &needed_state, NULL);
2188
2189   session->a = GNUNET_malloc (sizeof (gcry_mpi_t) * used_elements);
2190   session->state = WAITING_FOR_MULTIPART_TRANSMISSION;
2191   GNUNET_CONTAINER_DLL_insert (from_service_head, from_service_tail, session);
2192   if (contained_elements != 0) {
2193     // Convert each vector element to MPI_value
2194     for (i = 0; i < contained_elements; i++) {
2195       size_t read = 0;
2196       if (0 != (rc = gcry_mpi_scan (&session->a[i],
2197                                     GCRYMPI_FMT_USG,
2198                                     &current[i * PAILLIER_ELEMENT_LENGTH],
2199                                     PAILLIER_ELEMENT_LENGTH,
2200                                     &read))) {
2201         LOG_GCRY (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "gcry_mpi_scan", rc);
2202         goto invalid_msg;
2203       }
2204     }
2205     if (contained_elements == used_elements) {
2206       // single part finished
2207       session->state = SERVICE_REQUEST_RECEIVED;
2208       if (session->response) {
2209         GNUNET_log (GNUNET_ERROR_TYPE_INFO, _ ("Got session with key %s and a matching element set, processing.\n"), GNUNET_h2s (&session->key));
2210         if (GNUNET_OK != compute_service_response (session, session->response)) {
2211           //something went wrong, remove it again...
2212           goto invalid_msg;
2213         }
2214       }
2215       else
2216         GNUNET_log (GNUNET_ERROR_TYPE_INFO, _ ("Got session with key %s without a matching element set, queueing.\n"), GNUNET_h2s (&session->key));
2217     }
2218     else {
2219       // multipart message
2220     }
2221   }
2222   return GNUNET_OK;
2223 invalid_msg:
2224   GNUNET_break_op (0);
2225   if ((NULL != session->next) || (NULL != session->prev) || (from_service_head == session))
2226     GNUNET_CONTAINER_DLL_remove (from_service_head, from_service_tail, session);
2227   // and notify our client-session that we could not complete the session
2228   if (session->response)
2229     // we just found the responder session in this queue
2230     session->response->client_notification_task =
2231           GNUNET_SCHEDULER_add_now (&prepare_client_end_notification,
2232                                     session->response);
2233   free_session_variables (session);
2234   return GNUNET_SYSERR;
2235 }
2236
2237
2238 /**
2239  * Handle a multipart chunk of a response we got from another service we wanted to calculate a scalarproduct with.
2240  *
2241  * @param cls closure (set from #GNUNET_MESH_connect)
2242  * @param channel connection to the other end
2243  * @param channel_ctx place to store local state associated with the channel
2244  * @param message the actual message
2245  * @return #GNUNET_OK to keep the connection open,
2246  *         #GNUNET_SYSERR to close it (signal serious error)
2247  */
2248 static int
2249 handle_service_response_multipart (void *cls,
2250                                    struct GNUNET_MESH_Channel * channel,
2251                                    void **channel_ctx,
2252                                    const struct GNUNET_MessageHeader * message)
2253 {
2254   struct ServiceSession * session;
2255   const struct GNUNET_SCALARPRODUCT_multipart_message * msg = (const struct GNUNET_SCALARPRODUCT_multipart_message *) message;
2256   unsigned char * current;
2257   size_t read;
2258   size_t i;
2259   uint32_t contained = 0;
2260   size_t msg_size;
2261   size_t required_size;
2262   int rc;
2263
2264   GNUNET_assert (NULL != message);
2265   // are we in the correct state?
2266   session = (struct ServiceSession *) * channel_ctx;
2267   if ((ALICE != session->role) || (WAITING_FOR_MULTIPART_TRANSMISSION != session->state)) {
2268     goto invalid_msg;
2269   }
2270   msg_size = ntohs (msg->header.size);
2271   required_size = sizeof (struct GNUNET_SCALARPRODUCT_multipart_message) + 2 * PAILLIER_ELEMENT_LENGTH;
2272   // shorter than minimum?
2273   if (required_size > msg_size) {
2274     goto invalid_msg;
2275   }
2276   contained = ntohl (msg->multipart_element_count);
2277   required_size = sizeof (struct GNUNET_SCALARPRODUCT_multipart_message)
2278           + 2 * contained * PAILLIER_ELEMENT_LENGTH;
2279   //sanity check: is the message as long as the message_count fields suggests?
2280   if ((required_size != msg_size) || (session->used < session->transferred + contained)) {
2281     goto invalid_msg;
2282   }
2283   current = (unsigned char *) &msg[1];
2284   // Convert each k[][perm] to its MPI_value
2285   for (i = 0; i < contained; i++) {
2286     if (0 != (rc = gcry_mpi_scan (&session->r[i], GCRYMPI_FMT_USG, current,
2287                                   PAILLIER_ELEMENT_LENGTH, &read))) {
2288       LOG_GCRY (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "gcry_mpi_scan", rc);
2289       goto invalid_msg;
2290     }
2291     current += PAILLIER_ELEMENT_LENGTH;
2292     if (0 != (rc = gcry_mpi_scan (&session->r_prime[i], GCRYMPI_FMT_USG, current,
2293                                   PAILLIER_ELEMENT_LENGTH, &read))) {
2294       LOG_GCRY (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "gcry_mpi_scan", rc);
2295       goto invalid_msg;
2296     }
2297     current += PAILLIER_ELEMENT_LENGTH;
2298   }
2299   session->transferred += contained;
2300   if (session->transferred != session->used)
2301     return GNUNET_OK;
2302   session->state = SERVICE_RESPONSE_RECEIVED;
2303   session->product = compute_scalar_product (session); //never NULL
2304
2305 invalid_msg:
2306   GNUNET_break_op (NULL != session->product);
2307
2308   // send message with product to client
2309   if (ALICE == session->role){
2310     session->state = FINALIZED;
2311     session->channel = NULL;
2312     session->client_notification_task =
2313           GNUNET_SCHEDULER_add_now (&prepare_client_response,
2314                                     session);
2315   }
2316   // the channel has done its job, terminate our connection and the channel
2317   // the peer will be notified that the channel was destroyed via channel_destruction_handler
2318   // just close the connection, as recommended by Christian
2319   return GNUNET_SYSERR;
2320 }
2321
2322
2323 /**
2324  * Handle a response we got from another service we wanted to calculate a scalarproduct with.
2325  *
2326  * @param cls closure (set from #GNUNET_MESH_connect)
2327  * @param channel connection to the other end
2328  * @param channel_ctx place to store local state associated with the channel
2329  * @param message the actual message
2330  * @return #GNUNET_OK to keep the connection open,
2331  *         #GNUNET_SYSERR to close it (we are done)
2332  */
2333 static int
2334 handle_service_response (void *cls,
2335                          struct GNUNET_MESH_Channel * channel,
2336                          void **channel_ctx,
2337                          const struct GNUNET_MessageHeader * message)
2338 {
2339   struct ServiceSession * session;
2340   const struct GNUNET_SCALARPRODUCT_service_response * msg = (const struct GNUNET_SCALARPRODUCT_service_response *) message;
2341   unsigned char * current;
2342   size_t read;
2343   size_t i;
2344   uint32_t contained = 0;
2345   size_t msg_size;
2346   size_t required_size;
2347   int rc;
2348
2349   GNUNET_assert (NULL != message);
2350   session = (struct ServiceSession *) * channel_ctx;
2351   // are we in the correct state?
2352   if (WAITING_FOR_SERVICE_RESPONSE != session->state) {
2353     goto invalid_msg;
2354   }
2355   //we need at least a full message without elements attached
2356   msg_size = ntohs (msg->header.size);
2357   required_size = sizeof (struct GNUNET_SCALARPRODUCT_service_response) + 2 * PAILLIER_ELEMENT_LENGTH;
2358
2359   if (required_size > msg_size) {
2360     goto invalid_msg;
2361   }
2362   contained = ntohl (msg->contained_element_count);
2363   required_size = sizeof (struct GNUNET_SCALARPRODUCT_service_response)
2364           + 2 * contained * PAILLIER_ELEMENT_LENGTH
2365           + 2 * PAILLIER_ELEMENT_LENGTH;
2366   //sanity check: is the message as long as the message_count fields suggests?
2367   if ((msg_size != required_size) || (session->used < contained)) {
2368     goto invalid_msg;
2369   }
2370   session->state = WAITING_FOR_MULTIPART_TRANSMISSION;
2371   session->transferred = contained;
2372   //convert s
2373   current = (unsigned char *) &msg[1];
2374   if (0 != (rc = gcry_mpi_scan (&session->s, GCRYMPI_FMT_USG, current,
2375                                 PAILLIER_ELEMENT_LENGTH, &read))) {
2376     LOG_GCRY (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "gcry_mpi_scan", rc);
2377     goto invalid_msg;
2378   }
2379   current += PAILLIER_ELEMENT_LENGTH;
2380   //convert stick
2381   if (0 != (rc = gcry_mpi_scan (&session->s_prime, GCRYMPI_FMT_USG, current,
2382                                 PAILLIER_ELEMENT_LENGTH, &read))) {
2383     LOG_GCRY (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "gcry_mpi_scan", rc);
2384     goto invalid_msg;
2385   }
2386   current += PAILLIER_ELEMENT_LENGTH;
2387   session->r = GNUNET_malloc (sizeof (gcry_mpi_t) * session->used);
2388   session->r_prime = GNUNET_malloc (sizeof (gcry_mpi_t) * session->used);
2389   // Convert each k[][perm] to its MPI_value
2390   for (i = 0; i < contained; i++) {
2391     if (0 != (rc = gcry_mpi_scan (&session->r[i], GCRYMPI_FMT_USG, current,
2392                                   PAILLIER_ELEMENT_LENGTH, &read))) {
2393       LOG_GCRY (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "gcry_mpi_scan", rc);
2394       goto invalid_msg;
2395     }
2396     current += PAILLIER_ELEMENT_LENGTH;
2397     if (0 != (rc = gcry_mpi_scan (&session->r_prime[i], GCRYMPI_FMT_USG, current,
2398                                   PAILLIER_ELEMENT_LENGTH, &read))) {
2399       LOG_GCRY (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "gcry_mpi_scan", rc);
2400       goto invalid_msg;
2401     }
2402     current += PAILLIER_ELEMENT_LENGTH;
2403   }
2404   if (session->transferred != session->used)
2405     return GNUNET_OK; //wait for the other multipart chunks
2406
2407   session->state = SERVICE_RESPONSE_RECEIVED;
2408   session->product = compute_scalar_product (session); //never NULL
2409
2410 invalid_msg:
2411   GNUNET_break_op (NULL != session->product);
2412   // send message with product to client
2413   if (ALICE == session->role){
2414     session->state = FINALIZED;
2415     session->channel = NULL;
2416     session->client_notification_task =
2417           GNUNET_SCHEDULER_add_now (&prepare_client_response,
2418                                     session);
2419   }
2420   // the channel has done its job, terminate our connection and the channel
2421   // the peer will be notified that the channel was destroyed via channel_destruction_handler
2422   // just close the connection, as recommended by Christian
2423   return GNUNET_SYSERR;
2424 }
2425
2426
2427 /**
2428  * Task run during shutdown.
2429  *
2430  * @param cls unused
2431  * @param tc unused
2432  */
2433 static void
2434 shutdown_task (void *cls,
2435                const struct GNUNET_SCHEDULER_TaskContext *tc)
2436 {
2437   struct ServiceSession * session;
2438   GNUNET_log (GNUNET_ERROR_TYPE_INFO, _ ("Shutting down, initiating cleanup.\n"));
2439
2440   do_shutdown = GNUNET_YES;
2441
2442   // terminate all owned open channels.
2443   for (session = from_client_head; NULL != session; session = session->next) {
2444     if ((FINALIZED != session->state) && (NULL != session->channel)) {
2445       GNUNET_MESH_channel_destroy (session->channel);
2446       session->channel = NULL;
2447     }
2448     if (GNUNET_SCHEDULER_NO_TASK != session->client_notification_task) {
2449       GNUNET_SCHEDULER_cancel (session->client_notification_task);
2450       session->client_notification_task = GNUNET_SCHEDULER_NO_TASK;
2451     }
2452     if (GNUNET_SCHEDULER_NO_TASK != session->service_request_task) {
2453       GNUNET_SCHEDULER_cancel (session->service_request_task);
2454       session->service_request_task = GNUNET_SCHEDULER_NO_TASK;
2455     }
2456     if (NULL != session->client) {
2457       GNUNET_SERVER_client_disconnect (session->client);
2458       session->client = NULL;
2459     }
2460   }
2461   for (session = from_service_head; NULL != session; session = session->next)
2462     if (NULL != session->channel) {
2463       GNUNET_MESH_channel_destroy (session->channel);
2464       session->channel = NULL;
2465     }
2466
2467   if (my_mesh) {
2468     GNUNET_MESH_disconnect (my_mesh);
2469     my_mesh = NULL;
2470   }
2471 }
2472
2473
2474 /**
2475  * Initialization of the program and message handlers
2476  *
2477  * @param cls closure
2478  * @param server the initialized server
2479  * @param c configuration to use
2480  */
2481 static void
2482 run (void *cls,
2483      struct GNUNET_SERVER_Handle *server,
2484      const struct GNUNET_CONFIGURATION_Handle *c)
2485 {
2486   static const struct GNUNET_SERVER_MessageHandler server_handlers[] = {
2487     {&handle_client_request, NULL, GNUNET_MESSAGE_TYPE_SCALARPRODUCT_CLIENT_TO_ALICE, 0},
2488     {&handle_client_request, NULL, GNUNET_MESSAGE_TYPE_SCALARPRODUCT_CLIENT_TO_BOB, 0},
2489     {NULL, NULL, 0, 0}
2490   };
2491   static const struct GNUNET_MESH_MessageHandler mesh_handlers[] = {
2492     { &handle_service_request, GNUNET_MESSAGE_TYPE_SCALARPRODUCT_ALICE_TO_BOB, 0},
2493     { &handle_service_request_multipart, GNUNET_MESSAGE_TYPE_SCALARPRODUCT_ALICE_TO_BOB_MULTIPART, 0},
2494     { &handle_service_response, GNUNET_MESSAGE_TYPE_SCALARPRODUCT_BOB_TO_ALICE, 0},
2495     { &handle_service_response_multipart, GNUNET_MESSAGE_TYPE_SCALARPRODUCT_BOB_TO_ALICE_MULTIPART, 0},
2496     {NULL, 0, 0}
2497   };
2498   static const uint32_t ports[] = {
2499     GNUNET_APPLICATION_TYPE_SCALARPRODUCT,
2500     0
2501   };
2502   //generate private/public key set
2503   GNUNET_log (GNUNET_ERROR_TYPE_INFO, _ ("Generating Paillier-Keyset.\n"));
2504   generate_keyset ();
2505   // register server callbacks and disconnect handler
2506   GNUNET_SERVER_add_handlers (server, server_handlers);
2507   GNUNET_SERVER_disconnect_notify (server,
2508                                    &handle_client_disconnect,
2509                                    NULL);
2510   GNUNET_break (GNUNET_OK ==
2511                 GNUNET_CRYPTO_get_peer_identity (c,
2512                                                  &me));
2513   my_mesh = GNUNET_MESH_connect (c, NULL,
2514                                  &channel_incoming_handler,
2515                                  &channel_destruction_handler,
2516                                  mesh_handlers, ports);
2517   if (!my_mesh) {
2518     GNUNET_log (GNUNET_ERROR_TYPE_ERROR, _ ("Connect to MESH failed\n"));
2519     GNUNET_SCHEDULER_shutdown ();
2520     return;
2521   }
2522   GNUNET_log (GNUNET_ERROR_TYPE_INFO, _ ("Mesh initialized\n"));
2523   GNUNET_SCHEDULER_add_delayed (GNUNET_TIME_UNIT_FOREVER_REL,
2524                                 &shutdown_task,
2525                                 NULL);
2526 }
2527
2528
2529 /**
2530  * The main function for the scalarproduct service.
2531  *
2532  * @param argc number of arguments from the command line
2533  * @param argv command line arguments
2534  * @return 0 ok, 1 on error
2535  */
2536 int
2537 main (int argc, char *const *argv)
2538 {
2539   return (GNUNET_OK ==
2540           GNUNET_SERVICE_run (argc, argv,
2541                               "scalarproduct",
2542                               GNUNET_SERVICE_OPTION_NONE,
2543                               &run, NULL)) ? 0 : 1;
2544 }
2545
2546 /* end of gnunet-service-scalarproduct.c */