src/scalarproduct/gnunet-service-scalarproduct_bob.c

   1 /*
   2      This file is part of GNUnet.
   3      Copyright (C) 2013, 2014 Christian Grothoff (and other contributing authors)
   4
   5      GNUnet is free software; you can redistribute it and/or modify
   6      it under the terms of the GNU General Public License as published
   7      by the Free Software Foundation; either version 3, or (at your
   8      option) any later version.
   9
  10      GNUnet is distributed in the hope that it will be useful, but
  11      WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  12      MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  13      General Public License for more details.
  14
  15      You should have received a copy of the GNU General Public License
  16      along with GNUnet; see the file COPYING.  If not, write to the
  17      Free Software Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor,
  18      Boston, MA 02110-1301, USA.
  19  */
  20 /**
  21  * @file scalarproduct/gnunet-service-scalarproduct_bob.c
  22  * @brief scalarproduct service implementation
  23  * @author Christian M. Fuchs
  24  * @author Christian Grothoff
  25  */
  26 #include "platform.h"
  27 #include <limits.h>
  28 #include <gcrypt.h>
  29 #include "gnunet_util_lib.h"
  30 #include "gnunet_core_service.h"
  31 #include "gnunet_cadet_service.h"
  32 #include "gnunet_applications.h"
  33 #include "gnunet_protocols.h"
  34 #include "gnunet_scalarproduct_service.h"
  35 #include "gnunet_set_service.h"
  36 #include "scalarproduct.h"
  37 #include "gnunet-service-scalarproduct.h"
  38
  39 #define LOG(kind,...) GNUNET_log_from (kind, "scalarproduct-bob", __VA_ARGS__)
  40
  41
  42 /**
  43  * An encrypted element key-value pair.
  44  */
  45 struct MpiElement
  46 {
  47   /**
  48    * Key used to identify matching pairs of values to multiply.
  49    * Points into an existing data structure, to avoid copying
  50    * and doubling memory use.
  51    */
  52   const struct GNUNET_HashCode *key;
  53
  54   /**
  55    * Value represented (a).
  56    */
  57   gcry_mpi_t value;
  58 };
  59
  60
  61 /**
  62  * An incoming session from CADET.
  63  */
  64 struct CadetIncomingSession;
  65
  66
  67 /**
  68  * A scalarproduct session which tracks an offer for a
  69  * multiplication service by a local client.
  70  */
  71 struct BobServiceSession
  72 {
  73
  74   /**
  75    * (hopefully) unique transaction ID
  76    */
  77   struct GNUNET_HashCode session_id;
  78
  79   /**
  80    * The client this request is related to.
  81    */
  82   struct GNUNET_SERVER_Client *client;
  83
  84   /**
  85    * Client message queue.
  86    */
  87   struct GNUNET_MQ_Handle *client_mq;
  88
  89   /**
  90    * All non-0-value'd elements transmitted to us.
  91    */
  92   struct GNUNET_CONTAINER_MultiHashMap *intersected_elements;
  93
  94   /**
  95    * Set of elements for which we will be conducting an intersection.
  96    * The resulting elements are then used for computing the scalar product.
  97    */
  98   struct GNUNET_SET_Handle *intersection_set;
  99
 100   /**
 101    * Set of elements for which will conduction an intersection.
 102    * the resulting elements are then used for computing the scalar product.
 103    */
 104   struct GNUNET_SET_OperationHandle *intersection_op;
 105
 106   /**
 107    * a(Alice)
 108    */
 109   struct MpiElement *sorted_elements;
 110
 111   /**
 112    * E(ai)(Bob) after applying the mask
 113    */
 114   struct GNUNET_CRYPTO_PaillierCiphertext *e_a;
 115
 116   /**
 117    * Bob's permutation p of R
 118    */
 119   struct GNUNET_CRYPTO_PaillierCiphertext *r;
 120
 121   /**
 122    * Bob's permutation q of R
 123    */
 124   struct GNUNET_CRYPTO_PaillierCiphertext *r_prime;
 125
 126   /**
 127    * Bob's "s"
 128    */
 129   struct GNUNET_CRYPTO_PaillierCiphertext s;
 130
 131   /**
 132    * Bob's "s'"
 133    */
 134   struct GNUNET_CRYPTO_PaillierCiphertext s_prime;
 135
 136   /**
 137    * Handle for our associated incoming CADET session, or NULL
 138    * if we have not gotten one yet.
 139    */
 140   struct CadetIncomingSession *cadet;
 141
 142   /**
 143    * How many elements will be supplied in total from the client.
 144    */
 145   uint32_t total;
 146
 147   /**
 148    * Already transferred elements (received) for multipart
 149    * messages from client. Always less than @e total.
 150    */
 151   uint32_t client_received_element_count;
 152
 153   /**
 154    * How many elements actually are used for the scalar product.
 155    * Size of the arrays in @e r and @e r_prime.  Also sometimes
 156    * used as an index into the arrays during construction.
 157    */
 158   uint32_t used_element_count;
 159
 160   /**
 161    * Counts the number of values received from Alice by us.
 162    * Always less than @e used_element_count.
 163    */
 164   uint32_t cadet_received_element_count;
 165
 166   /**
 167    * Counts the number of values transmitted from us to Alice.
 168    * Always less than @e used_element_count.
 169    */
 170   uint32_t cadet_transmitted_element_count;
 171
 172   /**
 173    * State of this session.   In
 174    * #GNUNET_SCALARPRODUCT_STATUS_ACTIVE while operation is
 175    * ongoing, afterwards in #GNUNET_SCALARPRODUCT_STATUS_SUCCESS or
 176    * #GNUNET_SCALARPRODUCT_STATUS_FAILURE.
 177    */
 178   enum GNUNET_SCALARPRODUCT_ResponseStatus status;
 179
 180   /**
 181    * Are we already in #destroy_service_session()?
 182    */
 183   int in_destroy;
 184
 185 };
 186
 187
 188 /**
 189  * An incoming session from CADET.
 190  */
 191 struct CadetIncomingSession
 192 {
 193
 194   /**
 195    * Associated client session, or NULL.
 196    */
 197   struct BobServiceSession *s;
 198
 199   /**
 200    * The CADET channel.
 201    */
 202   struct GNUNET_CADET_Channel *channel;
 203
 204   /**
 205    * Originator's peer identity. (Only for diagnostics.)
 206    */
 207   struct GNUNET_PeerIdentity peer;
 208
 209   /**
 210    * (hopefully) unique transaction ID
 211    */
 212   struct GNUNET_HashCode session_id;
 213
 214   /**
 215    * Public key of the remote service.
 216    */
 217   struct GNUNET_CRYPTO_PaillierPublicKey remote_pubkey;
 218
 219   /**
 220    * The message queue for this channel.
 221    */
 222   struct GNUNET_MQ_Handle *cadet_mq;
 223
 224   /**
 225    * Has this CADET session been added to the map yet?
 226    * #GNUNET_YES if so, in which case @e session_id is
 227    * the key.
 228    */
 229   int in_map;
 230
 231   /**
 232    * Are we already in #destroy_cadet_session()?
 233    */
 234   int in_destroy;
 235
 236 };
 237
 238
 239 /**
 240  * GNUnet configuration handle
 241  */
 242 static const struct GNUNET_CONFIGURATION_Handle *cfg;
 243
 244 /**
 245  * Service's own public key
 246  */
 247 static struct GNUNET_CRYPTO_PaillierPublicKey my_pubkey;
 248
 249 /**
 250  * Service's own private key
 251  */
 252 static struct GNUNET_CRYPTO_PaillierPrivateKey my_privkey;
 253
 254 /**
 255  * Service's offset for values that could possibly be negative but are plaintext for encryption.
 256  */
 257 static gcry_mpi_t my_offset;
 258
 259 /**
 260  * Map of `struct BobServiceSession`, by session keys.
 261  */
 262 static struct GNUNET_CONTAINER_MultiHashMap *client_sessions;
 263
 264 /**
 265  * Map of `struct CadetIncomingSession`, by session keys.
 266  */
 267 static struct GNUNET_CONTAINER_MultiHashMap *cadet_sessions;
 268
 269 /**
 270  * Handle to the CADET service.
 271  */
 272 static struct GNUNET_CADET_Handle *my_cadet;
 273
 274
 275
 276 /**
 277  * Finds a not terminated client session in the respective map based on
 278  * session key.
 279  *
 280  * @param key the session key we want to search for
 281  * @return the matching session, or NULL for none
 282  */
 283 static struct BobServiceSession *
 284 find_matching_client_session (const struct GNUNET_HashCode *key)
 285 {
 286   return GNUNET_CONTAINER_multihashmap_get (client_sessions,
 287                                             key);
 288 }
 289
 290
 291 /**
 292  * Finds a CADET session in the respective map based on session key.
 293  *
 294  * @param key the session key we want to search for
 295  * @return the matching session, or NULL for none
 296  */
 297 static struct CadetIncomingSession *
 298 find_matching_cadet_session (const struct GNUNET_HashCode *key)
 299 {
 300   return GNUNET_CONTAINER_multihashmap_get (cadet_sessions,
 301                                             key);
 302 }
 303
 304
 305 /**
 306  * Callback used to free the elements in the map.
 307  *
 308  * @param cls NULL
 309  * @param key key of the element
 310  * @param value the value to free
 311  */
 312 static int
 313 free_element_cb (void *cls,
 314                  const struct GNUNET_HashCode *key,
 315                  void *value)
 316 {
 317   struct GNUNET_SCALARPRODUCT_Element *element = value;
 318
 319   GNUNET_free (element);
 320   return GNUNET_OK;
 321 }
 322
 323
 324 /**
 325  * Destroy session state, we are done with it.
 326  *
 327  * @param session the session to free elements from
 328  */
 329 static void
 330 destroy_cadet_session (struct CadetIncomingSession *s);
 331
 332
 333 /**
 334  * Destroy session state, we are done with it.
 335  *
 336  * @param session the session to free elements from
 337  */
 338 static void
 339 destroy_service_session (struct BobServiceSession *s)
 340 {
 341   struct CadetIncomingSession *in;
 342   unsigned int i;
 343
 344   if (GNUNET_YES == s->in_destroy)
 345     return;
 346   s->in_destroy = GNUNET_YES;
 347   if (NULL != (in = s->cadet))
 348   {
 349     s->cadet = NULL;
 350     destroy_cadet_session (in);
 351   }
 352   if (NULL != s->client_mq)
 353   {
 354     GNUNET_MQ_destroy (s->client_mq);
 355     s->client_mq = NULL;
 356   }
 357   if (NULL != s->client)
 358   {
 359     GNUNET_SERVER_client_disconnect (s->client);
 360     s->client = NULL;
 361   }
 362   GNUNET_assert (GNUNET_YES ==
 363                  GNUNET_CONTAINER_multihashmap_remove (client_sessions,
 364                                                        &s->session_id,
 365                                                        s));
 366   if (NULL != s->intersected_elements)
 367   {
 368     GNUNET_CONTAINER_multihashmap_iterate (s->intersected_elements,
 369                                            &free_element_cb,
 370                                            NULL);
 371     GNUNET_CONTAINER_multihashmap_destroy (s->intersected_elements);
 372     s->intersected_elements = NULL;
 373   }
 374   if (NULL != s->intersection_op)
 375   {
 376     GNUNET_SET_operation_cancel (s->intersection_op);
 377     s->intersection_op = NULL;
 378   }
 379   if (NULL != s->intersection_set)
 380   {
 381     GNUNET_SET_destroy (s->intersection_set);
 382     s->intersection_set = NULL;
 383   }
 384   if (NULL != s->e_a)
 385   {
 386     GNUNET_free (s->e_a);
 387     s->e_a = NULL;
 388   }
 389   if (NULL != s->sorted_elements)
 390   {
 391     for (i=0;i<s->used_element_count;i++)
 392       gcry_mpi_release (s->sorted_elements[i].value);
 393     GNUNET_free (s->sorted_elements);
 394     s->sorted_elements = NULL;
 395   }
 396   if (NULL != s->r)
 397   {
 398     GNUNET_free (s->r);
 399     s->r = NULL;
 400   }
 401   if (NULL != s->r_prime)
 402   {
 403     GNUNET_free (s->r_prime);
 404     s->r_prime = NULL;
 405   }
 406   GNUNET_free (s);
 407 }
 408
 409
 410 /**
 411  * Destroy incoming CADET session state, we are done with it.
 412  *
 413  * @param in the session to free elements from
 414  */
 415 static void
 416 destroy_cadet_session (struct CadetIncomingSession *in)
 417 {
 418   struct BobServiceSession *s;
 419
 420   if (GNUNET_YES == in->in_destroy)
 421     return;
 422   in->in_destroy = GNUNET_YES;
 423   if (NULL != (s = in->s))
 424   {
 425     in->s = NULL;
 426     destroy_service_session (s);
 427   }
 428   if (GNUNET_YES == in->in_map)
 429   {
 430     GNUNET_assert (GNUNET_YES ==
 431                    GNUNET_CONTAINER_multihashmap_remove (cadet_sessions,
 432                                                          &in->session_id,
 433                                                          in));
 434     in->in_map = GNUNET_NO;
 435   }
 436   if (NULL != in->cadet_mq)
 437   {
 438     GNUNET_MQ_destroy (in->cadet_mq);
 439     in->cadet_mq = NULL;
 440   }
 441   if (NULL != in->channel)
 442   {
 443     GNUNET_CADET_channel_destroy (in->channel);
 444     in->channel = NULL;
 445   }
 446   GNUNET_free (in);
 447 }
 448
 449
 450 /**
 451  * Notify the client that the session has succeeded or failed.  This
 452  * message gets sent to Bob's client if the operation completed or
 453  * Alice disconnected.
 454  *
 455  * @param session the associated client session to fail or succeed
 456  */
 457 static void
 458 prepare_client_end_notification (struct BobServiceSession *session)
 459 {
 460   struct ClientResponseMessage *msg;
 461   struct GNUNET_MQ_Envelope *e;
 462
 463   GNUNET_log (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG,
 464               "Sending session-end notification with status %d to client for session %s\n",
 465               session->status,
 466               GNUNET_h2s (&session->session_id));
 467   e = GNUNET_MQ_msg (msg,
 468                      GNUNET_MESSAGE_TYPE_SCALARPRODUCT_RESULT);
 469   msg->range = 0;
 470   msg->product_length = htonl (0);
 471   msg->status = htonl (session->status);
 472   GNUNET_MQ_send (session->client_mq,
 473                   e);
 474 }
 475
 476
 477 /**
 478  * Function called whenever a channel is destroyed.  Should clean up
 479  * any associated state.
 480  *
 481  * It must NOT call #GNUNET_CADET_channel_destroy() on the channel.
 482  *
 483  * @param cls closure (set from #GNUNET_CADET_connect())
 484  * @param channel connection to the other end (henceforth invalid)
 485  * @param channel_ctx place where local state associated
 486  *                   with the channel is stored
 487  */
 488 static void
 489 cb_channel_destruction (void *cls,
 490                         const struct GNUNET_CADET_Channel *channel,
 491                         void *channel_ctx)
 492 {
 493   struct CadetIncomingSession *in = channel_ctx;
 494   struct BobServiceSession *s;
 495
 496   GNUNET_log (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG,
 497               "Peer disconnected, terminating session %s with peer %s\n",
 498               GNUNET_h2s (&in->session_id),
 499               GNUNET_i2s (&in->peer));
 500   if (NULL != in->cadet_mq)
 501   {
 502     GNUNET_MQ_destroy (in->cadet_mq);
 503     in->cadet_mq = NULL;
 504   }
 505   in->channel = NULL;
 506   if (NULL != (s = in->s))
 507   {
 508     if (GNUNET_SCALARPRODUCT_STATUS_ACTIVE == s->status)
 509     {
 510       s->status = GNUNET_SCALARPRODUCT_STATUS_FAILURE;
 511       prepare_client_end_notification (s);
 512     }
 513   }
 514   destroy_cadet_session (in);
 515 }
 516
 517
 518 /**
 519  * MQ finished giving our last message to CADET, now notify
 520  * the client that we are finished.
 521  */
 522 static void
 523 bob_cadet_done_cb (void *cls)
 524 {
 525   struct BobServiceSession *session = cls;
 526
 527   session->status = GNUNET_SCALARPRODUCT_STATUS_SUCCESS;
 528   prepare_client_end_notification (session);
 529 }
 530
 531
 532 /**
 533  * Maximum count of elements we can put into a multipart message
 534  */
 535 #define ELEMENT_CAPACITY ((GNUNET_CONSTANTS_MAX_CADET_MESSAGE_SIZE - 1 - sizeof (struct BobCryptodataMultipartMessage)) / sizeof (struct GNUNET_CRYPTO_PaillierCiphertext))
 536
 537
 538 /**
 539  * Send a multipart chunk of a service response from Bob to Alice.
 540  * This element only contains the two permutations of R, R'.
 541  *
 542  * @param s the associated service session
 543  */
 544 static void
 545 transmit_bobs_cryptodata_message_multipart (struct BobServiceSession *s)
 546 {
 547   struct GNUNET_CRYPTO_PaillierCiphertext *payload;
 548   struct BobCryptodataMultipartMessage *msg;
 549   struct GNUNET_MQ_Envelope *e;
 550   unsigned int i;
 551   unsigned int j;
 552   uint32_t todo_count;
 553
 554   while (s->cadet_transmitted_element_count != s->used_element_count)
 555   {
 556     todo_count = s->used_element_count - s->cadet_transmitted_element_count;
 557     if (todo_count > ELEMENT_CAPACITY / 2)
 558       todo_count = ELEMENT_CAPACITY / 2;
 559
 560     GNUNET_log (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG,
 561                 "Sending %u additional crypto values to Alice\n",
 562                 (unsigned int) todo_count);
 563     e = GNUNET_MQ_msg_extra (msg,
 564                              todo_count * sizeof (struct GNUNET_CRYPTO_PaillierCiphertext) * 2,
 565                              GNUNET_MESSAGE_TYPE_SCALARPRODUCT_BOB_CRYPTODATA_MULTIPART);
 566     msg->contained_element_count = htonl (todo_count);
 567     payload = (struct GNUNET_CRYPTO_PaillierCiphertext *) &msg[1];
 568     for (i = s->cadet_transmitted_element_count, j = 0; i < s->cadet_transmitted_element_count + todo_count; i++)
 569     {
 570       //r[i][p] and r[i][q]
 571       memcpy (&payload[j++],
 572               &s->r[i],
 573               sizeof (struct GNUNET_CRYPTO_PaillierCiphertext));
 574       memcpy (&payload[j++],
 575               &s->r_prime[i],
 576               sizeof (struct GNUNET_CRYPTO_PaillierCiphertext));
 577     }
 578     s->cadet_transmitted_element_count += todo_count;
 579     if (s->cadet_transmitted_element_count == s->used_element_count)
 580       GNUNET_MQ_notify_sent (e,
 581                              &bob_cadet_done_cb,
 582                              s);
 583     GNUNET_MQ_send (s->cadet->cadet_mq,
 584                     e);
 585   }
 586   GNUNET_log (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG,
 587               "All values queued for Alice, Bob is done\n");
 588 }
 589
 590
 591 /**
 592  * Bob generates the response message to be sent to Alice after
 593  * computing the values (1), (2), S and S'.
 594  *
 595  *  (1)[]: $E_A(a_{pi(i)}) times E_A(- r_{pi(i)} - b_{pi(i)}) &= E_A(a_{pi(i)} - r_{pi(i)} - b_{pi(i)})$
 596  *  (2)[]: $E_A(a_{pi'(i)}) times E_A(- r_{pi'(i)}) &= E_A(a_{pi'(i)} - r_{pi'(i)})$
 597  *      S: $S := E_A(sum (r_i + b_i)^2)$
 598  *     S': $S' := E_A(sum r_i^2)$
 599  *
 600  * @param s the associated requesting session with Alice
 601  */
 602 static void
 603 transmit_bobs_cryptodata_message (struct BobServiceSession *s)
 604 {
 605   struct BobCryptodataMessage *msg;
 606   struct GNUNET_MQ_Envelope *e;
 607   struct GNUNET_CRYPTO_PaillierCiphertext *payload;
 608   unsigned int i;
 609
 610   s->cadet_transmitted_element_count
 611     = ((GNUNET_CONSTANTS_MAX_CADET_MESSAGE_SIZE - 1 - sizeof (struct BobCryptodataMessage))
 612        / sizeof (struct GNUNET_CRYPTO_PaillierCiphertext) / 2) - 1;
 613   if (s->cadet_transmitted_element_count > s->used_element_count)
 614     s->cadet_transmitted_element_count = s->used_element_count;
 615
 616   e = GNUNET_MQ_msg_extra (msg,
 617                            (2 + s->cadet_transmitted_element_count * 2)
 618                            * sizeof (struct GNUNET_CRYPTO_PaillierCiphertext),
 619                            GNUNET_MESSAGE_TYPE_SCALARPRODUCT_BOB_CRYPTODATA);
 620   msg->contained_element_count = htonl (s->cadet_transmitted_element_count);
 621
 622   GNUNET_log (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG,
 623               "Sending %u/%u crypto values to Alice\n",
 624               (unsigned int) s->cadet_transmitted_element_count,
 625               (unsigned int) s->used_element_count);
 626
 627   payload = (struct GNUNET_CRYPTO_PaillierCiphertext *) &msg[1];
 628   memcpy (&payload[0],
 629           &s->s,
 630           sizeof (struct GNUNET_CRYPTO_PaillierCiphertext));
 631   memcpy (&payload[1],
 632           &s->s_prime,
 633           sizeof (struct GNUNET_CRYPTO_PaillierCiphertext));
 634
 635   payload = &payload[2];
 636   // convert k[][]
 637   for (i = 0; i < s->cadet_transmitted_element_count; i++)
 638   {
 639     //k[i][p] and k[i][q]
 640     memcpy (&payload[i * 2],
 641             &s->r[i],
 642             sizeof (struct GNUNET_CRYPTO_PaillierCiphertext));
 643     memcpy (&payload[i * 2 + 1],
 644             &s->r_prime[i],
 645             sizeof (struct GNUNET_CRYPTO_PaillierCiphertext));
 646   }
 647   if (s->cadet_transmitted_element_count == s->used_element_count)
 648     GNUNET_MQ_notify_sent (e,
 649                            &bob_cadet_done_cb,
 650                            s);
 651   GNUNET_MQ_send (s->cadet->cadet_mq,
 652                   e);
 653   transmit_bobs_cryptodata_message_multipart (s);
 654 }
 655 #undef ELEMENT_CAPACITY
 656
 657
 658 /**
 659  * Computes the square sum over a vector of a given length.
 660  *
 661  * @param vector the vector to compute over
 662  * @param length the length of the vector
 663  * @return an MPI value containing the calculated sum, never NULL
 664  * TODO: code duplication with Alice!
 665  */
 666 static gcry_mpi_t
 667 compute_square_sum (const gcry_mpi_t *vector,
 668                     uint32_t length)
 669 {
 670   gcry_mpi_t elem;
 671   gcry_mpi_t sum;
 672   uint32_t i;
 673
 674   GNUNET_assert (NULL != (sum = gcry_mpi_new (0)));
 675   GNUNET_assert (NULL != (elem = gcry_mpi_new (0)));
 676   for (i = 0; i < length; i++)
 677   {
 678     gcry_mpi_mul (elem, vector[i], vector[i]);
 679     gcry_mpi_add (sum, sum, elem);
 680   }
 681   gcry_mpi_release (elem);
 682   return sum;
 683 }
 684
 685
 686 /**
 687  * Compute the values
 688  *  (1)[]: $E_A(a_{pi(i)}) otimes E_A(- r_{pi(i)} - b_{pi(i)}) &= E_A(a_{pi(i)} - r_{pi(i)} - b_{pi(i)})$
 689  *  (2)[]: $E_A(a_{pi'(i)}) otimes E_A(- r_{pi'(i)}) &= E_A(a_{pi'(i)} - r_{pi'(i)})$
 690  *      S: $S := E_A(sum (r_i + b_i)^2)$
 691  *     S': $S' := E_A(sum r_i^2)$
 692  *
 693  * @param request the requesting session + bob's requesting peer
 694  * @return #GNUNET_OK on success
 695  */
 696 static int
 697 compute_service_response (struct BobServiceSession *session)
 698 {
 699   uint32_t i;
 700   unsigned int *p;
 701   unsigned int *q;
 702   uint32_t count;
 703   gcry_mpi_t *rand;
 704   gcry_mpi_t tmp;
 705   const struct MpiElement *b;
 706   struct GNUNET_CRYPTO_PaillierCiphertext *a;
 707   struct GNUNET_CRYPTO_PaillierCiphertext *r;
 708   struct GNUNET_CRYPTO_PaillierCiphertext *r_prime;
 709
 710   count = session->used_element_count;
 711   a = session->e_a;
 712   b = session->sorted_elements;
 713   q = GNUNET_CRYPTO_random_permute (GNUNET_CRYPTO_QUALITY_WEAK,
 714                                     count);
 715   p = GNUNET_CRYPTO_random_permute (GNUNET_CRYPTO_QUALITY_WEAK,
 716                                     count);
 717   rand = GNUNET_malloc (sizeof (gcry_mpi_t) * count);
 718   for (i = 0; i < count; i++)
 719     GNUNET_assert (NULL != (rand[i] = gcry_mpi_new (0)));
 720   r = GNUNET_malloc (sizeof (struct GNUNET_CRYPTO_PaillierCiphertext) * count);
 721   r_prime = GNUNET_malloc (sizeof (struct GNUNET_CRYPTO_PaillierCiphertext) * count);
 722
 723   for (i = 0; i < count; i++)
 724   {
 725     int32_t svalue;
 726
 727     svalue = (int32_t) GNUNET_CRYPTO_random_u32 (GNUNET_CRYPTO_QUALITY_WEAK,
 728                                                  UINT32_MAX);
 729     // long to gcry_mpi_t
 730     if (svalue < 0)
 731       gcry_mpi_sub_ui (rand[i],
 732                        rand[i],
 733                        - svalue);
 734     else
 735       rand[i] = gcry_mpi_set_ui (rand[i], svalue);
 736   }
 737
 738   tmp = gcry_mpi_new (0);
 739   // encrypt the element
 740   // for the sake of readability I decided to have dedicated permutation
 741   // vectors, which get rid of all the lookups in p/q.
 742   // however, ap/aq are not absolutely necessary but are just abstraction
 743   // Calculate Kp = E(S + a_pi) (+) E(S - r_pi - b_pi)
 744   for (i = 0; i < count; i++)
 745   {
 746     // E(S - r_pi - b_pi)
 747     gcry_mpi_sub (tmp, my_offset, rand[p[i]]);
 748     gcry_mpi_sub (tmp, tmp, b[p[i]].value);
 749     GNUNET_assert (2 ==
 750                    GNUNET_CRYPTO_paillier_encrypt (&session->cadet->remote_pubkey,
 751                                                    tmp,
 752                                                    2,
 753                                                    &r[i]));
 754
 755     // E(S - r_pi - b_pi) * E(S + a_pi) ==  E(2*S + a - r - b)
 756     if (GNUNET_OK !=
 757         GNUNET_CRYPTO_paillier_hom_add (&session->cadet->remote_pubkey,
 758                                         &r[i],
 759                                         &a[p[i]],
 760                                         &r[i]))
 761     {
 762       GNUNET_break_op (0);
 763       goto error_cleanup;
 764     }
 765   }
 766
 767   // Calculate Kq = E(S + a_qi) (+) E(S - r_qi)
 768   for (i = 0; i < count; i++)
 769   {
 770     // E(S - r_qi)
 771     gcry_mpi_sub (tmp, my_offset, rand[q[i]]);
 772     GNUNET_assert (2 ==
 773                    GNUNET_CRYPTO_paillier_encrypt (&session->cadet->remote_pubkey,
 774                                                    tmp,
 775                                                    2,
 776                                                    &r_prime[i]));
 777
 778     // E(S - r_qi) * E(S + a_qi) == E(2*S + a_qi - r_qi)
 779     if (GNUNET_OK !=
 780         GNUNET_CRYPTO_paillier_hom_add (&session->cadet->remote_pubkey,
 781                                         &r_prime[i],
 782                                         &a[q[i]],
 783                                         &r_prime[i]))
 784     {
 785       GNUNET_break_op (0);
 786       goto error_cleanup;
 787     }
 788   }
 789   gcry_mpi_release (tmp);
 790
 791   // Calculate S' =  E(SUM( r_i^2 ))
 792   tmp = compute_square_sum (rand, count);
 793   GNUNET_assert (1 ==
 794                  GNUNET_CRYPTO_paillier_encrypt (&session->cadet->remote_pubkey,
 795                                                  tmp,
 796                                                  1,
 797                                                  &session->s_prime));
 798   gcry_mpi_release (tmp);
 799
 800   // Calculate S = E(SUM( (r_i + b_i)^2 ))
 801   for (i = 0; i < count; i++)
 802     gcry_mpi_add (rand[i], rand[i], b[i].value);
 803   tmp = compute_square_sum (rand, count);
 804   GNUNET_assert (1 ==
 805                  GNUNET_CRYPTO_paillier_encrypt (&session->cadet->remote_pubkey,
 806                                                  tmp,
 807                                                  1,
 808                                                  &session->s));
 809   gcry_mpi_release (tmp);
 810
 811   session->r = r;
 812   session->r_prime = r_prime;
 813
 814   for (i = 0; i < count; i++)
 815     gcry_mpi_release (rand[i]);
 816   GNUNET_free (session->e_a);
 817   session->e_a = NULL;
 818   GNUNET_free (p);
 819   GNUNET_free (q);
 820   GNUNET_free (rand);
 821   return GNUNET_OK;
 822
 823  error_cleanup:
 824   GNUNET_free (r);
 825   GNUNET_free (r_prime);
 826   gcry_mpi_release (tmp);
 827   GNUNET_free (p);
 828   GNUNET_free (q);
 829   for (i = 0; i < count; i++)
 830     gcry_mpi_release (rand[i]);
 831   GNUNET_free (rand);
 832   return GNUNET_SYSERR;
 833 }
 834
 835
 836 /**
 837  * Iterator to copy over messages from the hash map
 838  * into an array for sorting.
 839  *
 840  * @param cls the `struct BobServiceSession *`
 841  * @param key the key (unused)
 842  * @param value the `struct GNUNET_SCALARPRODUCT_Element *`
 843  * TODO: code duplication with Alice!
 844  */
 845 static int
 846 copy_element_cb (void *cls,
 847                  const struct GNUNET_HashCode *key,
 848                  void *value)
 849 {
 850   struct BobServiceSession *s = cls;
 851   struct GNUNET_SCALARPRODUCT_Element *e = value;
 852   gcry_mpi_t mval;
 853   int64_t val;
 854
 855   mval = gcry_mpi_new (0);
 856   val = (int64_t) GNUNET_ntohll (e->value);
 857   if (0 > val)
 858     gcry_mpi_sub_ui (mval, mval, -val);
 859   else
 860     gcry_mpi_add_ui (mval, mval, val);
 861   s->sorted_elements [s->used_element_count].value = mval;
 862   s->sorted_elements [s->used_element_count].key = &e->key;
 863   s->used_element_count++;
 864   return GNUNET_OK;
 865 }
 866
 867
 868 /**
 869  * Compare two `struct MpiValue`s by key for sorting.
 870  *
 871  * @param a pointer to first `struct MpiValue *`
 872  * @param b pointer to first `struct MpiValue *`
 873  * @return -1 for a < b, 0 for a=b, 1 for a > b.
 874  * TODO: code duplication with Alice!
 875  */
 876 static int
 877 element_cmp (const void *a,
 878              const void *b)
 879 {
 880   const struct MpiElement *ma = a;
 881   const struct MpiElement *mb = b;
 882
 883   return GNUNET_CRYPTO_hash_cmp (ma->key,
 884                                  mb->key);
 885 }
 886
 887
 888 /**
 889  * Intersection operation and receiving data via CADET from
 890  * Alice are both done, compute and transmit our reply via
 891  * CADET.
 892  *
 893  * @param s session to transmit reply for.
 894  */
 895 static void
 896 transmit_cryptographic_reply (struct BobServiceSession *s)
 897 {
 898   struct GNUNET_CADET_Channel *channel;
 899
 900   /* TODO: code duplication with Alice! */
 901   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG,
 902        "Received everything, building reply for Alice\n");
 903   s->sorted_elements
 904     = GNUNET_malloc (GNUNET_CONTAINER_multihashmap_size (s->intersected_elements) *
 905                      sizeof (struct MpiElement));
 906   s->used_element_count = 0;
 907   GNUNET_CONTAINER_multihashmap_iterate (s->intersected_elements,
 908                                          &copy_element_cb,
 909                                          s);
 910   qsort (s->sorted_elements,
 911          s->used_element_count,
 912          sizeof (struct MpiElement),
 913          &element_cmp);
 914   if (GNUNET_OK !=
 915       compute_service_response (s))
 916   {
 917     channel = s->cadet->channel;
 918     s->cadet->channel = NULL;
 919     GNUNET_CADET_channel_destroy (channel);
 920     return;
 921   }
 922   transmit_bobs_cryptodata_message (s);
 923 }
 924
 925
 926 /**
 927  * Handle a multipart-chunk of a request from another service to
 928  * calculate a scalarproduct with us.
 929  *
 930  * @param cls closure (set from #GNUNET_CADET_connect)
 931  * @param channel connection to the other end
 932  * @param channel_ctx place to store local state associated with the @a channel
 933  * @param message the actual message
 934  * @return #GNUNET_OK to keep the connection open,
 935  *         #GNUNET_SYSERR to close it (signal serious error)
 936  */
 937 static int
 938 handle_alices_cryptodata_message (void *cls,
 939                                   struct GNUNET_CADET_Channel *channel,
 940                                   void **channel_ctx,
 941                                   const struct GNUNET_MessageHeader *message)
 942 {
 943   struct CadetIncomingSession *in = *channel_ctx;
 944   struct BobServiceSession *s;
 945   const struct AliceCryptodataMessage *msg;
 946   const struct GNUNET_CRYPTO_PaillierCiphertext *payload;
 947   uint32_t contained_elements;
 948   size_t msg_length;
 949   uint16_t msize;
 950   unsigned int max;
 951
 952   if (NULL == in)
 953   {
 954     GNUNET_break_op (0);
 955     return GNUNET_SYSERR;
 956   }
 957   s = in->s;
 958   if (NULL == s)
 959   {
 960     GNUNET_break_op (0);
 961     return GNUNET_SYSERR;
 962   }
 963   msize = ntohs (message->size);
 964   if (msize <= sizeof (struct AliceCryptodataMessage))
 965   {
 966     GNUNET_break_op (0);
 967     return GNUNET_SYSERR;
 968   }
 969   msg = (const struct AliceCryptodataMessage *) message;
 970   contained_elements = ntohl (msg->contained_element_count);
 971   /* Our intersection may still be ongoing, but this is nevertheless
 972      an upper bound on the required array size */
 973   max = GNUNET_CONTAINER_multihashmap_size (s->intersected_elements);
 974   msg_length = sizeof (struct AliceCryptodataMessage)
 975     + contained_elements * sizeof (struct GNUNET_CRYPTO_PaillierCiphertext);
 976   if ( (msize != msg_length) ||
 977        (0 == contained_elements) ||
 978        (contained_elements > UINT16_MAX) ||
 979        (max < contained_elements + s->cadet_received_element_count) )
 980   {
 981     GNUNET_break_op (0);
 982     return GNUNET_SYSERR;
 983   }
 984   GNUNET_log (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG,
 985               "Received %u crypto values from Alice\n",
 986               (unsigned int) contained_elements);
 987
 988   payload = (const struct GNUNET_CRYPTO_PaillierCiphertext *) &msg[1];
 989   if (NULL == s->e_a)
 990     s->e_a = GNUNET_malloc (sizeof (struct GNUNET_CRYPTO_PaillierCiphertext) *
 991                             max);
 992   memcpy (&s->e_a[s->cadet_received_element_count],
 993           payload,
 994           sizeof (struct GNUNET_CRYPTO_PaillierCiphertext) * contained_elements);
 995   s->cadet_received_element_count += contained_elements;
 996
 997   if ( (s->cadet_received_element_count == max) &&
 998        (NULL == s->intersection_op) )
 999   {
1000     /* intersection has finished also on our side, and
1001        we got the full set, so we can proceed with the
1002        CADET response(s) */
1003     transmit_cryptographic_reply (s);
1004   }
1005   GNUNET_CADET_receive_done (s->cadet->channel);
1006   return GNUNET_OK;
1007 }
1008
1009
1010 /**
1011  * Callback for set operation results. Called for each element
1012  * that needs to be removed from the result set.
1013  *
1014  * @param cls closure with the `struct BobServiceSession`
1015  * @param element a result element, only valid if status is #GNUNET_SET_STATUS_OK
1016  * @param status what has happened with the set intersection?
1017  */
1018 static void
1019 cb_intersection_element_removed (void *cls,
1020                                  const struct GNUNET_SET_Element *element,
1021                                  enum GNUNET_SET_Status status)
1022 {
1023   struct BobServiceSession *s = cls;
1024   struct GNUNET_SCALARPRODUCT_Element *se;
1025
1026   switch (status)
1027   {
1028   case GNUNET_SET_STATUS_OK:
1029     /* this element has been removed from the set */
1030     se = GNUNET_CONTAINER_multihashmap_get (s->intersected_elements,
1031                                             element->data);
1032     GNUNET_assert (NULL != se);
1033     LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG,
1034          "Removed element with key %s and value %lld\n",
1035          GNUNET_h2s (&se->key),
1036          (long long) GNUNET_ntohll (se->value));
1037     GNUNET_assert (GNUNET_YES ==
1038                    GNUNET_CONTAINER_multihashmap_remove (s->intersected_elements,
1039                                                          element->data,
1040                                                          se));
1041     GNUNET_free (se);
1042     return;
1043   case GNUNET_SET_STATUS_DONE:
1044     s->intersection_op = NULL;
1045     GNUNET_break (NULL == s->intersection_set);
1046     GNUNET_CADET_receive_done (s->cadet->channel);
1047     LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG,
1048          "Finished intersection, %d items remain\n",
1049          GNUNET_CONTAINER_multihashmap_size (s->intersected_elements));
1050     if (s->client_received_element_count ==
1051         GNUNET_CONTAINER_multihashmap_size (s->intersected_elements))
1052     {
1053       /* CADET transmission from Alice is also already done,
1054          start with our own reply */
1055       transmit_cryptographic_reply (s);
1056     }
1057     return;
1058   case GNUNET_SET_STATUS_HALF_DONE:
1059     /* unexpected for intersection */
1060     GNUNET_break (0);
1061     return;
1062   case GNUNET_SET_STATUS_FAILURE:
1063     /* unhandled status code */
1064     LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG,
1065          "Set intersection failed!\n");
1066     s->intersection_op = NULL;
1067     if (NULL != s->intersection_set)
1068     {
1069       GNUNET_SET_destroy (s->intersection_set);
1070       s->intersection_set = NULL;
1071     }
1072     s->status = GNUNET_SCALARPRODUCT_STATUS_FAILURE;
1073     prepare_client_end_notification (s);
1074     return;
1075   default:
1076     GNUNET_break (0);
1077     return;
1078   }
1079 }
1080
1081
1082 /**
1083  * We've paired up a client session with an incoming CADET request.
1084  * Initiate set intersection work.
1085  *
1086  * @param s client session to start intersection for
1087  */
1088 static void
1089 start_intersection (struct BobServiceSession *s)
1090 {
1091   GNUNET_log (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG,
1092               "Got session with key %s and %u elements, starting intersection.\n",
1093               GNUNET_h2s (&s->session_id),
1094               (unsigned int) s->total);
1095
1096   s->intersection_op
1097     = GNUNET_SET_prepare (&s->cadet->peer,
1098                           &s->session_id,
1099                           NULL,
1100                           GNUNET_SET_RESULT_REMOVED,
1101                           &cb_intersection_element_removed,
1102                           s);
1103   if (GNUNET_OK !=
1104       GNUNET_SET_commit (s->intersection_op,
1105                          s->intersection_set))
1106   {
1107     GNUNET_break (0);
1108     s->status = GNUNET_SCALARPRODUCT_STATUS_FAILURE;
1109     prepare_client_end_notification (s);
1110     return;
1111   }
1112   GNUNET_SET_destroy (s->intersection_set);
1113   s->intersection_set = NULL;
1114 }
1115
1116
1117 /**
1118  * Handle a request from Alice to calculate a scalarproduct with us (Bob).
1119  *
1120  * @param cls closure (set from #GNUNET_CADET_connect)
1121  * @param channel connection to the other end
1122  * @param channel_ctx place to store the `struct CadetIncomingSession *`
1123  * @param message the actual message
1124  * @return #GNUNET_OK to keep the connection open,
1125  *         #GNUNET_SYSERR to close it (signal serious error)
1126  */
1127 static int
1128 handle_alices_computation_request (void *cls,
1129                                    struct GNUNET_CADET_Channel *channel,
1130                                    void **channel_ctx,
1131                                    const struct GNUNET_MessageHeader *message)
1132 {
1133   struct CadetIncomingSession *in = *channel_ctx;
1134   struct BobServiceSession *s;
1135   const struct ServiceRequestMessage *msg;
1136
1137   msg = (const struct ServiceRequestMessage *) message;
1138   if (GNUNET_YES == in->in_map)
1139   {
1140     GNUNET_break_op (0);
1141     return GNUNET_SYSERR;
1142   }
1143   if (NULL != find_matching_cadet_session (&msg->session_id))
1144   {
1145     /* not unique, got one like this already */
1146     GNUNET_break_op (0);
1147     return GNUNET_SYSERR;
1148   }
1149   in->session_id = msg->session_id;
1150   in->remote_pubkey = msg->public_key;
1151   GNUNET_assert (GNUNET_YES ==
1152                  GNUNET_CONTAINER_multihashmap_put (cadet_sessions,
1153                                                     &in->session_id,
1154                                                     in,
1155                                                     GNUNET_CONTAINER_MULTIHASHMAPOPTION_UNIQUE_ONLY));
1156   s = find_matching_client_session (&in->session_id);
1157   if (NULL == s)
1158   {
1159     /* no client waiting for this request, wait for client */
1160     return GNUNET_OK;
1161   }
1162   GNUNET_assert (NULL == s->cadet);
1163   /* pair them up */
1164   in->s = s;
1165   s->cadet = in;
1166   if (s->client_received_element_count == s->total)
1167     start_intersection (s);
1168   return GNUNET_OK;
1169 }
1170
1171
1172 /**
1173  * Function called for inbound channels on Bob's end.  Does some
1174  * preliminary initialization, more happens after we get Alice's first
1175  * message.
1176  *
1177  * @param cls closure
1178  * @param channel new handle to the channel
1179  * @param initiator peer that started the channel
1180  * @param port unused
1181  * @param options unused
1182  * @return session associated with the channel
1183  */
1184 static void *
1185 cb_channel_incoming (void *cls,
1186                      struct GNUNET_CADET_Channel *channel,
1187                      const struct GNUNET_PeerIdentity *initiator,
1188                      uint32_t port,
1189                      enum GNUNET_CADET_ChannelOption options)
1190 {
1191   struct CadetIncomingSession *in;
1192
1193   GNUNET_log (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG,
1194               "New incoming channel from peer %s.\n",
1195               GNUNET_i2s (initiator));
1196   in = GNUNET_new (struct CadetIncomingSession);
1197   in->peer = *initiator;
1198   in->channel = channel;
1199   in->cadet_mq = GNUNET_CADET_mq_create (in->channel);
1200   return in;
1201 }
1202
1203
1204 /**
1205  * We're receiving additional set data. Add it to our
1206  * set and if we are done, initiate the transaction.
1207  *
1208  * @param cls closure
1209  * @param client identification of the client
1210  * @param message the actual message
1211  */
1212 static void
1213 GSS_handle_bob_client_message_multipart (void *cls,
1214                                          struct GNUNET_SERVER_Client *client,
1215                                          const struct GNUNET_MessageHeader *message)
1216 {
1217   const struct ComputationBobCryptodataMultipartMessage * msg;
1218   struct BobServiceSession *s;
1219   uint32_t contained_count;
1220   const struct GNUNET_SCALARPRODUCT_Element *elements;
1221   uint32_t i;
1222   uint16_t msize;
1223   struct GNUNET_SET_Element set_elem;
1224   struct GNUNET_SCALARPRODUCT_Element *elem;
1225
1226   s = GNUNET_SERVER_client_get_user_context (client,
1227                                              struct BobServiceSession);
1228   if (NULL == s)
1229   {
1230     /* session needs to already exist */
1231     GNUNET_break (0);
1232     GNUNET_SERVER_receive_done (client,
1233                                 GNUNET_SYSERR);
1234     return;
1235   }
1236   msize = ntohs (message->size);
1237   if (msize < sizeof (struct ComputationBobCryptodataMultipartMessage))
1238   {
1239     GNUNET_break (0);
1240     GNUNET_SERVER_receive_done (client,
1241                                 GNUNET_SYSERR);
1242     return;
1243   }
1244   msg = (const struct ComputationBobCryptodataMultipartMessage *) message;
1245   contained_count = ntohl (msg->element_count_contained);
1246
1247   if ( (msize != (sizeof (struct ComputationBobCryptodataMultipartMessage) +
1248                   contained_count * sizeof (struct GNUNET_SCALARPRODUCT_Element))) ||
1249        (0 == contained_count) ||
1250        (UINT16_MAX < contained_count) ||
1251        (s->total == s->client_received_element_count) ||
1252        (s->total < s->client_received_element_count + contained_count) )
1253   {
1254     GNUNET_break_op (0);
1255     GNUNET_SERVER_receive_done (client,
1256                                 GNUNET_SYSERR);
1257     return;
1258   }
1259   elements = (const struct GNUNET_SCALARPRODUCT_Element *) &msg[1];
1260   for (i = 0; i < contained_count; i++)
1261   {
1262     elem = GNUNET_new (struct GNUNET_SCALARPRODUCT_Element);
1263     memcpy (elem,
1264             &elements[i],
1265             sizeof (struct GNUNET_SCALARPRODUCT_Element));
1266     if (GNUNET_SYSERR ==
1267         GNUNET_CONTAINER_multihashmap_put (s->intersected_elements,
1268                                            &elem->key,
1269                                            elem,
1270                                            GNUNET_CONTAINER_MULTIHASHMAPOPTION_UNIQUE_ONLY))
1271     {
1272       GNUNET_break (0);
1273       GNUNET_free (elem);
1274       continue;
1275     }
1276     set_elem.data = &elem->key;
1277     set_elem.size = sizeof (elem->key);
1278     set_elem.element_type = 0;
1279     GNUNET_SET_add_element (s->intersection_set,
1280                             &set_elem,
1281                             NULL, NULL);
1282   }
1283   s->client_received_element_count += contained_count;
1284   GNUNET_SERVER_receive_done (client,
1285                               GNUNET_OK);
1286   if (s->total != s->client_received_element_count)
1287   {
1288     /* more to come */
1289     return;
1290   }
1291   if (NULL == s->cadet)
1292   {
1293     /* no Alice waiting for this request, wait for Alice */
1294     return;
1295   }
1296   start_intersection (s);
1297 }
1298
1299
1300 /**
1301  * Handler for Bob's a client request message.  Bob is in the response
1302  * role, keep the values + session and waiting for a matching session
1303  * or process a waiting request from Alice.
1304  *
1305  * @param cls closure
1306  * @param client identification of the client
1307  * @param message the actual message
1308  */
1309 static void
1310 GSS_handle_bob_client_message (void *cls,
1311                                struct GNUNET_SERVER_Client *client,
1312                                const struct GNUNET_MessageHeader *message)
1313 {
1314   const struct BobComputationMessage *msg;
1315   struct BobServiceSession *s;
1316   struct CadetIncomingSession *in;
1317   uint32_t contained_count;
1318   uint32_t total_count;
1319   const struct GNUNET_SCALARPRODUCT_Element *elements;
1320   uint32_t i;
1321   struct GNUNET_SET_Element set_elem;
1322   struct GNUNET_SCALARPRODUCT_Element *elem;
1323   uint16_t msize;
1324
1325   s = GNUNET_SERVER_client_get_user_context (client,
1326                                              struct BobServiceSession);
1327   if (NULL != s)
1328   {
1329     /* only one concurrent session per client connection allowed,
1330        simplifies logic a lot... */
1331     GNUNET_break (0);
1332     GNUNET_SERVER_receive_done (client,
1333                                 GNUNET_SYSERR);
1334     return;
1335   }
1336   msize = ntohs (message->size);
1337   if (msize < sizeof (struct BobComputationMessage))
1338   {
1339     GNUNET_break (0);
1340     GNUNET_SERVER_receive_done (client,
1341                                 GNUNET_SYSERR);
1342     return;
1343   }
1344   msg = (const struct BobComputationMessage *) message;
1345   total_count = ntohl (msg->element_count_total);
1346   contained_count = ntohl (msg->element_count_contained);
1347   if ( (0 == total_count) ||
1348        (0 == contained_count) ||
1349        (UINT16_MAX < contained_count) ||
1350        (msize != (sizeof (struct BobComputationMessage) +
1351                   contained_count * sizeof (struct GNUNET_SCALARPRODUCT_Element))) )
1352   {
1353     GNUNET_break_op (0);
1354     GNUNET_SERVER_receive_done (client,
1355                                 GNUNET_SYSERR);
1356     return;
1357   }
1358   if (NULL != find_matching_client_session (&msg->session_key))
1359   {
1360     GNUNET_break (0);
1361     GNUNET_SERVER_receive_done (client,
1362                                 GNUNET_SYSERR);
1363     return;
1364   }
1365
1366   s = GNUNET_new (struct BobServiceSession);
1367   s->status = GNUNET_SCALARPRODUCT_STATUS_ACTIVE;
1368   s->client = client;
1369   s->client_mq = GNUNET_MQ_queue_for_server_client (client);
1370   s->total = total_count;
1371   s->client_received_element_count = contained_count;
1372   s->session_id = msg->session_key;
1373   GNUNET_break (GNUNET_YES ==
1374                 GNUNET_CONTAINER_multihashmap_put (client_sessions,
1375                                                    &s->session_id,
1376                                                    s,
1377                                                    GNUNET_CONTAINER_MULTIHASHMAPOPTION_UNIQUE_ONLY));
1378   elements = (const struct GNUNET_SCALARPRODUCT_Element *) &msg[1];
1379   s->intersected_elements = GNUNET_CONTAINER_multihashmap_create (s->total,
1380                                                                   GNUNET_YES);
1381   s->intersection_set = GNUNET_SET_create (cfg,
1382                                            GNUNET_SET_OPERATION_INTERSECTION);
1383   for (i = 0; i < contained_count; i++)
1384   {
1385     if (0 == GNUNET_ntohll (elements[i].value))
1386       continue;
1387     elem = GNUNET_new (struct GNUNET_SCALARPRODUCT_Element);
1388     memcpy (elem,
1389             &elements[i],
1390             sizeof (struct GNUNET_SCALARPRODUCT_Element));
1391     if (GNUNET_SYSERR ==
1392         GNUNET_CONTAINER_multihashmap_put (s->intersected_elements,
1393                                            &elem->key,
1394                                            elem,
1395                                            GNUNET_CONTAINER_MULTIHASHMAPOPTION_UNIQUE_ONLY))
1396     {
1397       GNUNET_break (0);
1398       GNUNET_free (elem);
1399       continue;
1400     }
1401     set_elem.data = &elem->key;
1402     set_elem.size = sizeof (elem->key);
1403     set_elem.element_type = 0;
1404     GNUNET_SET_add_element (s->intersection_set,
1405                             &set_elem,
1406                             NULL, NULL);
1407     s->used_element_count++;
1408   }
1409   GNUNET_SERVER_client_set_user_context (client,
1410                                          s);
1411   GNUNET_SERVER_receive_done (client,
1412                               GNUNET_YES);
1413   if (s->total != s->client_received_element_count)
1414   {
1415     /* multipart msg */
1416     return;
1417   }
1418   in = find_matching_cadet_session (&s->session_id);
1419   if (NULL == in)
1420   {
1421     /* nothing yet, wait for Alice */
1422     return;
1423   }
1424   GNUNET_assert (NULL == in->s);
1425   /* pair them up */
1426   in->s = s;
1427   s->cadet = in;
1428   start_intersection (s);
1429 }
1430
1431
1432 /**
1433  * Task run during shutdown.
1434  *
1435  * @param cls unused
1436  * @param tc unused
1437  */
1438 static void
1439 shutdown_task (void *cls,
1440                const struct GNUNET_SCHEDULER_TaskContext *tc)
1441 {
1442   GNUNET_log (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG,
1443               "Shutting down, initiating cleanup.\n");
1444   // FIXME: we have to cut our connections to CADET first!
1445   if (NULL != my_cadet)
1446   {
1447     GNUNET_CADET_disconnect (my_cadet);
1448     my_cadet = NULL;
1449   }
1450   GNUNET_CONTAINER_multihashmap_destroy (client_sessions);
1451   client_sessions = NULL;
1452   GNUNET_CONTAINER_multihashmap_destroy (cadet_sessions);
1453   cadet_sessions = NULL;
1454 }
1455
1456
1457 /**
1458  * A client disconnected.
1459  *
1460  * Remove the associated session(s), release data structures
1461  * and cancel pending outgoing transmissions to the client.
1462  *
1463  * @param cls closure, NULL
1464  * @param client identification of the client
1465  */
1466 static void
1467 handle_client_disconnect (void *cls,
1468                           struct GNUNET_SERVER_Client *client)
1469 {
1470   struct BobServiceSession *s;
1471
1472   if (NULL == client)
1473     return;
1474   GNUNET_log (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG,
1475               "Client disconnected from us.\n",
1476               client);
1477   s = GNUNET_SERVER_client_get_user_context (client,
1478                                              struct BobServiceSession);
1479   if (NULL == s)
1480     return;
1481   s->client = NULL;
1482   destroy_service_session (s);
1483 }
1484
1485
1486 /**
1487  * Initialization of the program and message handlers
1488  *
1489  * @param cls closure
1490  * @param server the initialized server
1491  * @param c configuration to use
1492  */
1493 static void
1494 run (void *cls,
1495      struct GNUNET_SERVER_Handle *server,
1496      const struct GNUNET_CONFIGURATION_Handle *c)
1497 {
1498   static const struct GNUNET_SERVER_MessageHandler server_handlers[] = {
1499     { &GSS_handle_bob_client_message, NULL,
1500       GNUNET_MESSAGE_TYPE_SCALARPRODUCT_CLIENT_TO_BOB,
1501       0},
1502     { &GSS_handle_bob_client_message_multipart, NULL,
1503       GNUNET_MESSAGE_TYPE_SCALARPRODUCT_CLIENT_MUTLIPART_BOB,
1504       0},
1505     { NULL, NULL, 0, 0}
1506   };
1507   static const struct GNUNET_CADET_MessageHandler cadet_handlers[] = {
1508     { &handle_alices_computation_request,
1509       GNUNET_MESSAGE_TYPE_SCALARPRODUCT_SESSION_INITIALIZATION,
1510       sizeof (struct ServiceRequestMessage) },
1511     { &handle_alices_cryptodata_message,
1512       GNUNET_MESSAGE_TYPE_SCALARPRODUCT_ALICE_CRYPTODATA,
1513       0},
1514     { NULL, 0, 0}
1515   };
1516   static const uint32_t ports[] = {
1517     GNUNET_APPLICATION_TYPE_SCALARPRODUCT,
1518     0
1519   };
1520
1521   cfg = c;
1522   /*
1523     offset has to be sufficiently small to allow computation of:
1524     m1+m2 mod n == (S + a) + (S + b) mod n,
1525     if we have more complex operations, this factor needs to be lowered */
1526   my_offset = gcry_mpi_new (GNUNET_CRYPTO_PAILLIER_BITS / 3);
1527   gcry_mpi_set_bit (my_offset,
1528                     GNUNET_CRYPTO_PAILLIER_BITS / 3);
1529
1530   GNUNET_CRYPTO_paillier_create (&my_pubkey,
1531                                  &my_privkey);
1532   GNUNET_SERVER_add_handlers (server,
1533                               server_handlers);
1534   GNUNET_SERVER_disconnect_notify (server,
1535                                    &handle_client_disconnect,
1536                                    NULL);
1537   client_sessions = GNUNET_CONTAINER_multihashmap_create (128,
1538                                                           GNUNET_YES);
1539   cadet_sessions = GNUNET_CONTAINER_multihashmap_create (128,
1540                                                          GNUNET_YES);
1541   my_cadet = GNUNET_CADET_connect (cfg, NULL,
1542                                    &cb_channel_incoming,
1543                                    &cb_channel_destruction,
1544                                    cadet_handlers,
1545                                    ports);
1546   if (NULL == my_cadet)
1547   {
1548     GNUNET_log (GNUNET_ERROR_TYPE_ERROR,
1549                 _("Connect to CADET failed\n"));
1550     GNUNET_SCHEDULER_shutdown ();
1551     return;
1552   }
1553   GNUNET_SCHEDULER_add_delayed (GNUNET_TIME_UNIT_FOREVER_REL,
1554                                 &shutdown_task,
1555                                 NULL);
1556 }
1557
1558
1559 /**
1560  * The main function for the scalarproduct service.
1561  *
1562  * @param argc number of arguments from the command line
1563  * @param argv command line arguments
1564  * @return 0 ok, 1 on error
1565  */
1566 int
1567 main (int argc,
1568       char *const *argv)
1569 {
1570   return (GNUNET_OK ==
1571           GNUNET_SERVICE_run (argc, argv,
1572                               "scalarproduct-bob",
1573                               GNUNET_SERVICE_OPTION_NONE,
1574                               &run, NULL)) ? 0 : 1;
1575 }
1576
1577 /* end of gnunet-service-scalarproduct_bob.c */