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