src/scalarproduct/gnunet-service-scalarproduct_bob.c

   1 /*
   2      This file is part of GNUnet.
   3      Copyright (C) 2013, 2014, 2016 GNUnet e.V.
   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    * CADET port we are listening on.
 108    */
 109   struct GNUNET_CADET_Port *port;
 110
 111   /**
 112    * a(Alice)
 113    */
 114   struct MpiElement *sorted_elements;
 115
 116   /**
 117    * E(ai)(Bob) after applying the mask
 118    */
 119   struct GNUNET_CRYPTO_PaillierCiphertext *e_a;
 120
 121   /**
 122    * Bob's permutation p of R
 123    */
 124   struct GNUNET_CRYPTO_PaillierCiphertext *r;
 125
 126   /**
 127    * Bob's permutation q of R
 128    */
 129   struct GNUNET_CRYPTO_PaillierCiphertext *r_prime;
 130
 131   /**
 132    * Bob's "s"
 133    */
 134   struct GNUNET_CRYPTO_PaillierCiphertext s;
 135
 136   /**
 137    * Bob's "s'"
 138    */
 139   struct GNUNET_CRYPTO_PaillierCiphertext s_prime;
 140
 141   /**
 142    * Handle for our associated incoming CADET session, or NULL
 143    * if we have not gotten one yet.
 144    */
 145   struct CadetIncomingSession *cadet;
 146
 147   /**
 148    * How many elements will be supplied in total from the client.
 149    */
 150   uint32_t total;
 151
 152   /**
 153    * Already transferred elements (received) for multipart
 154    * messages from client. Always less than @e total.
 155    */
 156   uint32_t client_received_element_count;
 157
 158   /**
 159    * How many elements actually are used for the scalar product.
 160    * Size of the arrays in @e r and @e r_prime.  Also sometimes
 161    * used as an index into the arrays during construction.
 162    */
 163   uint32_t used_element_count;
 164
 165   /**
 166    * Counts the number of values received from Alice by us.
 167    * Always less than @e used_element_count.
 168    */
 169   uint32_t cadet_received_element_count;
 170
 171   /**
 172    * Counts the number of values transmitted from us to Alice.
 173    * Always less than @e used_element_count.
 174    */
 175   uint32_t cadet_transmitted_element_count;
 176
 177   /**
 178    * State of this session.   In
 179    * #GNUNET_SCALARPRODUCT_STATUS_ACTIVE while operation is
 180    * ongoing, afterwards in #GNUNET_SCALARPRODUCT_STATUS_SUCCESS or
 181    * #GNUNET_SCALARPRODUCT_STATUS_FAILURE.
 182    */
 183   enum GNUNET_SCALARPRODUCT_ResponseStatus status;
 184
 185   /**
 186    * Are we already in #destroy_service_session()?
 187    */
 188   int in_destroy;
 189
 190 };
 191
 192
 193 /**
 194  * An incoming session from CADET.
 195  */
 196 struct CadetIncomingSession
 197 {
 198
 199   /**
 200    * Associated client session, or NULL.
 201    */
 202   struct BobServiceSession *s;
 203
 204   /**
 205    * The CADET channel.
 206    */
 207   struct GNUNET_CADET_Channel *channel;
 208
 209   /**
 210    * Originator's peer identity. (Only for diagnostics.)
 211    */
 212   struct GNUNET_PeerIdentity peer;
 213
 214   /**
 215    * (hopefully) unique transaction ID
 216    */
 217   struct GNUNET_HashCode session_id;
 218
 219   /**
 220    * Public key of the remote service.
 221    */
 222   struct GNUNET_CRYPTO_PaillierPublicKey remote_pubkey;
 223
 224   /**
 225    * The message queue for this channel.
 226    */
 227   struct GNUNET_MQ_Handle *cadet_mq;
 228
 229   /**
 230    * Has this CADET session been added to the map yet?
 231    * #GNUNET_YES if so, in which case @e session_id is
 232    * the key.
 233    */
 234   int in_map;
 235
 236   /**
 237    * Are we already in #destroy_cadet_session()?
 238    */
 239   int in_destroy;
 240
 241 };
 242
 243
 244 /**
 245  * GNUnet configuration handle
 246  */
 247 static const struct GNUNET_CONFIGURATION_Handle *cfg;
 248
 249 /**
 250  * Service's own public key
 251  */
 252 static struct GNUNET_CRYPTO_PaillierPublicKey my_pubkey;
 253
 254 /**
 255  * Service's own private key
 256  */
 257 static struct GNUNET_CRYPTO_PaillierPrivateKey my_privkey;
 258
 259 /**
 260  * Service's offset for values that could possibly be negative but are plaintext for encryption.
 261  */
 262 static gcry_mpi_t my_offset;
 263
 264 /**
 265  * Map of `struct BobServiceSession`, by session keys.
 266  */
 267 static struct GNUNET_CONTAINER_MultiHashMap *client_sessions;
 268
 269 /**
 270  * Map of `struct CadetIncomingSession`, by session keys.
 271  */
 272 static struct GNUNET_CONTAINER_MultiHashMap *cadet_sessions;
 273
 274 /**
 275  * Handle to the CADET service.
 276  */
 277 static struct GNUNET_CADET_Handle *my_cadet;
 278
 279
 280
 281 /**
 282  * Finds a not terminated client session in the respective map based on
 283  * session key.
 284  *
 285  * @param key the session key we want to search for
 286  * @return the matching session, or NULL for none
 287  */
 288 static struct BobServiceSession *
 289 find_matching_client_session (const struct GNUNET_HashCode *key)
 290 {
 291   return GNUNET_CONTAINER_multihashmap_get (client_sessions,
 292                                             key);
 293 }
 294
 295
 296 /**
 297  * Finds a CADET session in the respective map based on session key.
 298  *
 299  * @param key the session key we want to search for
 300  * @return the matching session, or NULL for none
 301  */
 302 static struct CadetIncomingSession *
 303 find_matching_cadet_session (const struct GNUNET_HashCode *key)
 304 {
 305   return GNUNET_CONTAINER_multihashmap_get (cadet_sessions,
 306                                             key);
 307 }
 308
 309
 310 /**
 311  * Callback used to free the elements in the map.
 312  *
 313  * @param cls NULL
 314  * @param key key of the element
 315  * @param value the value to free
 316  */
 317 static int
 318 free_element_cb (void *cls,
 319                  const struct GNUNET_HashCode *key,
 320                  void *value)
 321 {
 322   struct GNUNET_SCALARPRODUCT_Element *element = value;
 323
 324   GNUNET_free (element);
 325   return GNUNET_OK;
 326 }
 327
 328
 329 /**
 330  * Destroy session state, we are done with it.
 331  *
 332  * @param session the session to free elements from
 333  */
 334 static void
 335 destroy_cadet_session (struct CadetIncomingSession *s);
 336
 337
 338 /**
 339  * Destroy session state, we are done with it.
 340  *
 341  * @param session the session to free elements from
 342  */
 343 static void
 344 destroy_service_session (struct BobServiceSession *s)
 345 {
 346   struct CadetIncomingSession *in;
 347   unsigned int i;
 348
 349   if (GNUNET_YES == s->in_destroy)
 350     return;
 351   s->in_destroy = GNUNET_YES;
 352   if (NULL != (in = s->cadet))
 353   {
 354     s->cadet = NULL;
 355     destroy_cadet_session (in);
 356   }
 357   if (NULL != s->client_mq)
 358   {
 359     GNUNET_MQ_destroy (s->client_mq);
 360     s->client_mq = NULL;
 361   }
 362   if (NULL != s->client)
 363   {
 364     GNUNET_SERVER_client_disconnect (s->client);
 365     s->client = NULL;
 366   }
 367   GNUNET_assert (GNUNET_YES ==
 368                  GNUNET_CONTAINER_multihashmap_remove (client_sessions,
 369                                                        &s->session_id,
 370                                                        s));
 371   if (NULL != s->intersected_elements)
 372   {
 373     GNUNET_CONTAINER_multihashmap_iterate (s->intersected_elements,
 374                                            &free_element_cb,
 375                                            NULL);
 376     GNUNET_CONTAINER_multihashmap_destroy (s->intersected_elements);
 377     s->intersected_elements = NULL;
 378   }
 379   if (NULL != s->intersection_op)
 380   {
 381     GNUNET_SET_operation_cancel (s->intersection_op);
 382     s->intersection_op = NULL;
 383   }
 384   if (NULL != s->intersection_set)
 385   {
 386     GNUNET_SET_destroy (s->intersection_set);
 387     s->intersection_set = NULL;
 388   }
 389   if (NULL != s->e_a)
 390   {
 391     GNUNET_free (s->e_a);
 392     s->e_a = NULL;
 393   }
 394   if (NULL != s->sorted_elements)
 395   {
 396     for (i=0;i<s->used_element_count;i++)
 397       gcry_mpi_release (s->sorted_elements[i].value);
 398     GNUNET_free (s->sorted_elements);
 399     s->sorted_elements = NULL;
 400   }
 401   if (NULL != s->r)
 402   {
 403     GNUNET_free (s->r);
 404     s->r = NULL;
 405   }
 406   if (NULL != s->r_prime)
 407   {
 408     GNUNET_free (s->r_prime);
 409     s->r_prime = NULL;
 410   }
 411   GNUNET_CADET_close_port (s->port);
 412   GNUNET_free (s);
 413 }
 414
 415
 416 /**
 417  * Destroy incoming CADET session state, we are done with it.
 418  *
 419  * @param in the session to free elements from
 420  */
 421 static void
 422 destroy_cadet_session (struct CadetIncomingSession *in)
 423 {
 424   struct BobServiceSession *s;
 425
 426   if (GNUNET_YES == in->in_destroy)
 427     return;
 428   in->in_destroy = GNUNET_YES;
 429   if (NULL != (s = in->s))
 430   {
 431     in->s = NULL;
 432     destroy_service_session (s);
 433   }
 434   if (GNUNET_YES == in->in_map)
 435   {
 436     GNUNET_assert (GNUNET_YES ==
 437                    GNUNET_CONTAINER_multihashmap_remove (cadet_sessions,
 438                                                          &in->session_id,
 439                                                          in));
 440     in->in_map = GNUNET_NO;
 441   }
 442   if (NULL != in->cadet_mq)
 443   {
 444     GNUNET_MQ_destroy (in->cadet_mq);
 445     in->cadet_mq = NULL;
 446   }
 447   if (NULL != in->channel)
 448   {
 449     GNUNET_CADET_channel_destroy (in->channel);
 450     in->channel = NULL;
 451   }
 452   GNUNET_free (in);
 453 }
 454
 455
 456 /**
 457  * Notify the client that the session has succeeded or failed.  This
 458  * message gets sent to Bob's client if the operation completed or
 459  * Alice disconnected.
 460  *
 461  * @param session the associated client session to fail or succeed
 462  */
 463 static void
 464 prepare_client_end_notification (struct BobServiceSession *session)
 465 {
 466   struct ClientResponseMessage *msg;
 467   struct GNUNET_MQ_Envelope *e;
 468
 469   if (NULL == session->client_mq)
 470     return; /* no client left to be notified */
 471   GNUNET_log (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG,
 472               "Sending session-end notification with status %d to client for session %s\n",
 473               session->status,
 474               GNUNET_h2s (&session->session_id));
 475   e = GNUNET_MQ_msg (msg,
 476                      GNUNET_MESSAGE_TYPE_SCALARPRODUCT_RESULT);
 477   msg->range = 0;
 478   msg->product_length = htonl (0);
 479   msg->status = htonl (session->status);
 480   GNUNET_MQ_send (session->client_mq,
 481                   e);
 482 }
 483
 484
 485 /**
 486  * Function called whenever a channel is destroyed.  Should clean up
 487  * any associated state.
 488  *
 489  * It must NOT call #GNUNET_CADET_channel_destroy() on the channel.
 490  *
 491  * @param cls closure (set from #GNUNET_CADET_connect())
 492  * @param channel connection to the other end (henceforth invalid)
 493  * @param channel_ctx place where local state associated
 494  *                   with the channel is stored
 495  */
 496 static void
 497 cb_channel_destruction (void *cls,
 498                         const struct GNUNET_CADET_Channel *channel,
 499                         void *channel_ctx)
 500 {
 501   struct CadetIncomingSession *in = channel_ctx;
 502   struct BobServiceSession *s;
 503
 504   GNUNET_log (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG,
 505               "Peer disconnected, terminating session %s with peer %s\n",
 506               GNUNET_h2s (&in->session_id),
 507               GNUNET_i2s (&in->peer));
 508   if (NULL != (s = in->s))
 509   {
 510     if (GNUNET_SCALARPRODUCT_STATUS_ACTIVE == s->status)
 511     {
 512       s->status = GNUNET_SCALARPRODUCT_STATUS_FAILURE;
 513       prepare_client_end_notification (s);
 514     }
 515   }
 516   if (NULL != in->cadet_mq)
 517   {
 518     GNUNET_MQ_destroy (in->cadet_mq);
 519     in->cadet_mq = NULL;
 520   }
 521   in->channel = NULL;
 522   destroy_cadet_session (in);
 523 }
 524
 525
 526 /**
 527  * MQ finished giving our last message to CADET, now notify
 528  * the client that we are finished.
 529  */
 530 static void
 531 bob_cadet_done_cb (void *cls)
 532 {
 533   struct BobServiceSession *session = cls;
 534
 535   session->status = GNUNET_SCALARPRODUCT_STATUS_SUCCESS;
 536   prepare_client_end_notification (session);
 537 }
 538
 539
 540 /**
 541  * Maximum count of elements we can put into a multipart message
 542  */
 543 #define ELEMENT_CAPACITY ((GNUNET_CONSTANTS_MAX_CADET_MESSAGE_SIZE - 1 - sizeof (struct BobCryptodataMultipartMessage)) / sizeof (struct GNUNET_CRYPTO_PaillierCiphertext))
 544
 545
 546 /**
 547  * Send a multipart chunk of a service response from Bob to Alice.
 548  * This element only contains the two permutations of R, R'.
 549  *
 550  * @param s the associated service session
 551  */
 552 static void
 553 transmit_bobs_cryptodata_message_multipart (struct BobServiceSession *s)
 554 {
 555   struct GNUNET_CRYPTO_PaillierCiphertext *payload;
 556   struct BobCryptodataMultipartMessage *msg;
 557   struct GNUNET_MQ_Envelope *e;
 558   unsigned int i;
 559   unsigned int j;
 560   uint32_t todo_count;
 561
 562   while (s->cadet_transmitted_element_count != s->used_element_count)
 563   {
 564     todo_count = s->used_element_count - s->cadet_transmitted_element_count;
 565     if (todo_count > ELEMENT_CAPACITY / 2)
 566       todo_count = ELEMENT_CAPACITY / 2;
 567
 568     GNUNET_log (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG,
 569                 "Sending %u additional crypto values to Alice\n",
 570                 (unsigned int) todo_count);
 571     e = GNUNET_MQ_msg_extra (msg,
 572                              todo_count * sizeof (struct GNUNET_CRYPTO_PaillierCiphertext) * 2,
 573                              GNUNET_MESSAGE_TYPE_SCALARPRODUCT_BOB_CRYPTODATA_MULTIPART);
 574     msg->contained_element_count = htonl (todo_count);
 575     payload = (struct GNUNET_CRYPTO_PaillierCiphertext *) &msg[1];
 576     for (i = s->cadet_transmitted_element_count, j = 0; i < s->cadet_transmitted_element_count + todo_count; i++)
 577     {
 578       //r[i][p] and r[i][q]
 579       GNUNET_memcpy (&payload[j++],
 580               &s->r[i],
 581               sizeof (struct GNUNET_CRYPTO_PaillierCiphertext));
 582       GNUNET_memcpy (&payload[j++],
 583               &s->r_prime[i],
 584               sizeof (struct GNUNET_CRYPTO_PaillierCiphertext));
 585     }
 586     s->cadet_transmitted_element_count += todo_count;
 587     if (s->cadet_transmitted_element_count == s->used_element_count)
 588       GNUNET_MQ_notify_sent (e,
 589                              &bob_cadet_done_cb,
 590                              s);
 591     GNUNET_MQ_send (s->cadet->cadet_mq,
 592                     e);
 593   }
 594   GNUNET_log (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG,
 595               "All values queued for Alice, Bob is done\n");
 596 }
 597
 598
 599 /**
 600  * Bob generates the response message to be sent to Alice after
 601  * computing the values (1), (2), S and S'.
 602  *
 603  *  (1)[]: $E_A(a_{pi(i)}) times E_A(- r_{pi(i)} - b_{pi(i)}) &= E_A(a_{pi(i)} - r_{pi(i)} - b_{pi(i)})$
 604  *  (2)[]: $E_A(a_{pi'(i)}) times E_A(- r_{pi'(i)}) &= E_A(a_{pi'(i)} - r_{pi'(i)})$
 605  *      S: $S := E_A(sum (r_i + b_i)^2)$
 606  *     S': $S' := E_A(sum r_i^2)$
 607  *
 608  * @param s the associated requesting session with Alice
 609  */
 610 static void
 611 transmit_bobs_cryptodata_message (struct BobServiceSession *s)
 612 {
 613   struct BobCryptodataMessage *msg;
 614   struct GNUNET_MQ_Envelope *e;
 615   struct GNUNET_CRYPTO_PaillierCiphertext *payload;
 616   unsigned int i;
 617
 618   s->cadet_transmitted_element_count
 619     = ((GNUNET_CONSTANTS_MAX_CADET_MESSAGE_SIZE - 1 - sizeof (struct BobCryptodataMessage))
 620        / sizeof (struct GNUNET_CRYPTO_PaillierCiphertext) / 2) - 1;
 621   if (s->cadet_transmitted_element_count > s->used_element_count)
 622     s->cadet_transmitted_element_count = s->used_element_count;
 623
 624   e = GNUNET_MQ_msg_extra (msg,
 625                            (2 + s->cadet_transmitted_element_count * 2)
 626                            * sizeof (struct GNUNET_CRYPTO_PaillierCiphertext),
 627                            GNUNET_MESSAGE_TYPE_SCALARPRODUCT_BOB_CRYPTODATA);
 628   msg->contained_element_count = htonl (s->cadet_transmitted_element_count);
 629
 630   GNUNET_log (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG,
 631               "Sending %u/%u crypto values to Alice\n",
 632               (unsigned int) s->cadet_transmitted_element_count,
 633               (unsigned int) s->used_element_count);
 634
 635   payload = (struct GNUNET_CRYPTO_PaillierCiphertext *) &msg[1];
 636   GNUNET_memcpy (&payload[0],
 637           &s->s,
 638           sizeof (struct GNUNET_CRYPTO_PaillierCiphertext));
 639   GNUNET_memcpy (&payload[1],
 640           &s->s_prime,
 641           sizeof (struct GNUNET_CRYPTO_PaillierCiphertext));
 642
 643   payload = &payload[2];
 644   // convert k[][]
 645   for (i = 0; i < s->cadet_transmitted_element_count; i++)
 646   {
 647     //k[i][p] and k[i][q]
 648     GNUNET_memcpy (&payload[i * 2],
 649             &s->r[i],
 650             sizeof (struct GNUNET_CRYPTO_PaillierCiphertext));
 651     GNUNET_memcpy (&payload[i * 2 + 1],
 652             &s->r_prime[i],
 653             sizeof (struct GNUNET_CRYPTO_PaillierCiphertext));
 654   }
 655   if (s->cadet_transmitted_element_count == s->used_element_count)
 656     GNUNET_MQ_notify_sent (e,
 657                            &bob_cadet_done_cb,
 658                            s);
 659   GNUNET_MQ_send (s->cadet->cadet_mq,
 660                   e);
 661   transmit_bobs_cryptodata_message_multipart (s);
 662 }
 663 #undef ELEMENT_CAPACITY
 664
 665
 666 /**
 667  * Computes the square sum over a vector of a given length.
 668  *
 669  * @param vector the vector to compute over
 670  * @param length the length of the vector
 671  * @return an MPI value containing the calculated sum, never NULL
 672  * TODO: code duplication with Alice!
 673  */
 674 static gcry_mpi_t
 675 compute_square_sum (const gcry_mpi_t *vector,
 676                     uint32_t length)
 677 {
 678   gcry_mpi_t elem;
 679   gcry_mpi_t sum;
 680   uint32_t i;
 681
 682   GNUNET_assert (NULL != (sum = gcry_mpi_new (0)));
 683   GNUNET_assert (NULL != (elem = gcry_mpi_new (0)));
 684   for (i = 0; i < length; i++)
 685   {
 686     gcry_mpi_mul (elem, vector[i], vector[i]);
 687     gcry_mpi_add (sum, sum, elem);
 688   }
 689   gcry_mpi_release (elem);
 690   return sum;
 691 }
 692
 693
 694 /**
 695  * Compute the values
 696  *  (1)[]: $E_A(a_{pi(i)}) otimes E_A(- r_{pi(i)} - b_{pi(i)}) &= E_A(a_{pi(i)} - r_{pi(i)} - b_{pi(i)})$
 697  *  (2)[]: $E_A(a_{pi'(i)}) otimes E_A(- r_{pi'(i)}) &= E_A(a_{pi'(i)} - r_{pi'(i)})$
 698  *      S: $S := E_A(sum (r_i + b_i)^2)$
 699  *     S': $S' := E_A(sum r_i^2)$
 700  *
 701  * @param request the requesting session + bob's requesting peer
 702  * @return #GNUNET_OK on success
 703  */
 704 static int
 705 compute_service_response (struct BobServiceSession *session)
 706 {
 707   uint32_t i;
 708   unsigned int *p;
 709   unsigned int *q;
 710   uint32_t count;
 711   gcry_mpi_t *rand;
 712   gcry_mpi_t tmp;
 713   const struct MpiElement *b;
 714   struct GNUNET_CRYPTO_PaillierCiphertext *a;
 715   struct GNUNET_CRYPTO_PaillierCiphertext *r;
 716   struct GNUNET_CRYPTO_PaillierCiphertext *r_prime;
 717
 718   count = session->used_element_count;
 719   a = session->e_a;
 720   b = session->sorted_elements;
 721   q = GNUNET_CRYPTO_random_permute (GNUNET_CRYPTO_QUALITY_WEAK,
 722                                     count);
 723   p = GNUNET_CRYPTO_random_permute (GNUNET_CRYPTO_QUALITY_WEAK,
 724                                     count);
 725   rand = GNUNET_malloc (sizeof (gcry_mpi_t) * count);
 726   for (i = 0; i < count; i++)
 727     GNUNET_assert (NULL != (rand[i] = gcry_mpi_new (0)));
 728   r = GNUNET_malloc (sizeof (struct GNUNET_CRYPTO_PaillierCiphertext) * count);
 729   r_prime = GNUNET_malloc (sizeof (struct GNUNET_CRYPTO_PaillierCiphertext) * count);
 730
 731   for (i = 0; i < count; i++)
 732   {
 733     int32_t svalue;
 734
 735     svalue = (int32_t) GNUNET_CRYPTO_random_u32 (GNUNET_CRYPTO_QUALITY_WEAK,
 736                                                  UINT32_MAX);
 737     // long to gcry_mpi_t
 738     if (svalue < 0)
 739       gcry_mpi_sub_ui (rand[i],
 740                        rand[i],
 741                        - svalue);
 742     else
 743       rand[i] = gcry_mpi_set_ui (rand[i], svalue);
 744   }
 745
 746   tmp = gcry_mpi_new (0);
 747   // encrypt the element
 748   // for the sake of readability I decided to have dedicated permutation
 749   // vectors, which get rid of all the lookups in p/q.
 750   // however, ap/aq are not absolutely necessary but are just abstraction
 751   // Calculate Kp = E(S + a_pi) (+) E(S - r_pi - b_pi)
 752   for (i = 0; i < count; i++)
 753   {
 754     // E(S - r_pi - b_pi)
 755     gcry_mpi_sub (tmp, my_offset, rand[p[i]]);
 756     gcry_mpi_sub (tmp, tmp, b[p[i]].value);
 757     GNUNET_assert (2 ==
 758                    GNUNET_CRYPTO_paillier_encrypt (&session->cadet->remote_pubkey,
 759                                                    tmp,
 760                                                    2,
 761                                                    &r[i]));
 762
 763     // E(S - r_pi - b_pi) * E(S + a_pi) ==  E(2*S + a - r - b)
 764     if (GNUNET_OK !=
 765         GNUNET_CRYPTO_paillier_hom_add (&session->cadet->remote_pubkey,
 766                                         &r[i],
 767                                         &a[p[i]],
 768                                         &r[i]))
 769     {
 770       GNUNET_break_op (0);
 771       goto error_cleanup;
 772     }
 773   }
 774
 775   // Calculate Kq = E(S + a_qi) (+) E(S - r_qi)
 776   for (i = 0; i < count; i++)
 777   {
 778     // E(S - r_qi)
 779     gcry_mpi_sub (tmp, my_offset, rand[q[i]]);
 780     GNUNET_assert (2 ==
 781                    GNUNET_CRYPTO_paillier_encrypt (&session->cadet->remote_pubkey,
 782                                                    tmp,
 783                                                    2,
 784                                                    &r_prime[i]));
 785
 786     // E(S - r_qi) * E(S + a_qi) == E(2*S + a_qi - r_qi)
 787     if (GNUNET_OK !=
 788         GNUNET_CRYPTO_paillier_hom_add (&session->cadet->remote_pubkey,
 789                                         &r_prime[i],
 790                                         &a[q[i]],
 791                                         &r_prime[i]))
 792     {
 793       GNUNET_break_op (0);
 794       goto error_cleanup;
 795     }
 796   }
 797   gcry_mpi_release (tmp);
 798
 799   // Calculate S' =  E(SUM( r_i^2 ))
 800   tmp = compute_square_sum (rand, count);
 801   GNUNET_assert (1 ==
 802                  GNUNET_CRYPTO_paillier_encrypt (&session->cadet->remote_pubkey,
 803                                                  tmp,
 804                                                  1,
 805                                                  &session->s_prime));
 806   gcry_mpi_release (tmp);
 807
 808   // Calculate S = E(SUM( (r_i + b_i)^2 ))
 809   for (i = 0; i < count; i++)
 810     gcry_mpi_add (rand[i], rand[i], b[i].value);
 811   tmp = compute_square_sum (rand, count);
 812   GNUNET_assert (1 ==
 813                  GNUNET_CRYPTO_paillier_encrypt (&session->cadet->remote_pubkey,
 814                                                  tmp,
 815                                                  1,
 816                                                  &session->s));
 817   gcry_mpi_release (tmp);
 818
 819   session->r = r;
 820   session->r_prime = r_prime;
 821
 822   for (i = 0; i < count; i++)
 823     gcry_mpi_release (rand[i]);
 824   GNUNET_free (session->e_a);
 825   session->e_a = NULL;
 826   GNUNET_free (p);
 827   GNUNET_free (q);
 828   GNUNET_free (rand);
 829   return GNUNET_OK;
 830
 831  error_cleanup:
 832   GNUNET_free (r);
 833   GNUNET_free (r_prime);
 834   gcry_mpi_release (tmp);
 835   GNUNET_free (p);
 836   GNUNET_free (q);
 837   for (i = 0; i < count; i++)
 838     gcry_mpi_release (rand[i]);
 839   GNUNET_free (rand);
 840   return GNUNET_SYSERR;
 841 }
 842
 843
 844 /**
 845  * Iterator to copy over messages from the hash map
 846  * into an array for sorting.
 847  *
 848  * @param cls the `struct BobServiceSession *`
 849  * @param key the key (unused)
 850  * @param value the `struct GNUNET_SCALARPRODUCT_Element *`
 851  * TODO: code duplication with Alice!
 852  */
 853 static int
 854 copy_element_cb (void *cls,
 855                  const struct GNUNET_HashCode *key,
 856                  void *value)
 857 {
 858   struct BobServiceSession *s = cls;
 859   struct GNUNET_SCALARPRODUCT_Element *e = value;
 860   gcry_mpi_t mval;
 861   int64_t val;
 862
 863   mval = gcry_mpi_new (0);
 864   val = (int64_t) GNUNET_ntohll (e->value);
 865   if (0 > val)
 866     gcry_mpi_sub_ui (mval, mval, -val);
 867   else
 868     gcry_mpi_add_ui (mval, mval, val);
 869   s->sorted_elements [s->used_element_count].value = mval;
 870   s->sorted_elements [s->used_element_count].key = &e->key;
 871   s->used_element_count++;
 872   return GNUNET_OK;
 873 }
 874
 875
 876 /**
 877  * Compare two `struct MpiValue`s by key for sorting.
 878  *
 879  * @param a pointer to first `struct MpiValue *`
 880  * @param b pointer to first `struct MpiValue *`
 881  * @return -1 for a < b, 0 for a=b, 1 for a > b.
 882  * TODO: code duplication with Alice!
 883  */
 884 static int
 885 element_cmp (const void *a,
 886              const void *b)
 887 {
 888   const struct MpiElement *ma = a;
 889   const struct MpiElement *mb = b;
 890
 891   return GNUNET_CRYPTO_hash_cmp (ma->key,
 892                                  mb->key);
 893 }
 894
 895
 896 /**
 897  * Intersection operation and receiving data via CADET from
 898  * Alice are both done, compute and transmit our reply via
 899  * CADET.
 900  *
 901  * @param s session to transmit reply for.
 902  */
 903 static void
 904 transmit_cryptographic_reply (struct BobServiceSession *s)
 905 {
 906   struct GNUNET_CADET_Channel *channel;
 907
 908   /* TODO: code duplication with Alice! */
 909   LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG,
 910        "Received everything, building reply for Alice\n");
 911   s->sorted_elements
 912     = GNUNET_malloc (GNUNET_CONTAINER_multihashmap_size (s->intersected_elements) *
 913                      sizeof (struct MpiElement));
 914   s->used_element_count = 0;
 915   GNUNET_CONTAINER_multihashmap_iterate (s->intersected_elements,
 916                                          &copy_element_cb,
 917                                          s);
 918   qsort (s->sorted_elements,
 919          s->used_element_count,
 920          sizeof (struct MpiElement),
 921          &element_cmp);
 922   if (GNUNET_OK !=
 923       compute_service_response (s))
 924   {
 925     channel = s->cadet->channel;
 926     s->cadet->channel = NULL;
 927     GNUNET_CADET_channel_destroy (channel);
 928     return;
 929   }
 930   transmit_bobs_cryptodata_message (s);
 931 }
 932
 933
 934 /**
 935  * Handle a multipart-chunk of a request from another service to
 936  * calculate a scalarproduct with us.
 937  *
 938  * @param cls closure (set from #GNUNET_CADET_connect)
 939  * @param channel connection to the other end
 940  * @param channel_ctx place to store local state associated with the @a channel
 941  * @param message the actual message
 942  * @return #GNUNET_OK to keep the connection open,
 943  *         #GNUNET_SYSERR to close it (signal serious error)
 944  */
 945 static int
 946 handle_alices_cryptodata_message (void *cls,
 947                                   struct GNUNET_CADET_Channel *channel,
 948                                   void **channel_ctx,
 949                                   const struct GNUNET_MessageHeader *message)
 950 {
 951   struct CadetIncomingSession *in = *channel_ctx;
 952   struct BobServiceSession *s;
 953   const struct AliceCryptodataMessage *msg;
 954   const struct GNUNET_CRYPTO_PaillierCiphertext *payload;
 955   uint32_t contained_elements;
 956   size_t msg_length;
 957   uint16_t msize;
 958   unsigned int max;
 959
 960   if (NULL == in)
 961   {
 962     GNUNET_break_op (0);
 963     return GNUNET_SYSERR;
 964   }
 965   s = in->s;
 966   if (NULL == s)
 967   {
 968     GNUNET_break_op (0);
 969     return GNUNET_SYSERR;
 970   }
 971   msize = ntohs (message->size);
 972   if (msize <= sizeof (struct AliceCryptodataMessage))
 973   {
 974     GNUNET_break_op (0);
 975     return GNUNET_SYSERR;
 976   }
 977   msg = (const struct AliceCryptodataMessage *) message;
 978   contained_elements = ntohl (msg->contained_element_count);
 979   /* Our intersection may still be ongoing, but this is nevertheless
 980      an upper bound on the required array size */
 981   max = GNUNET_CONTAINER_multihashmap_size (s->intersected_elements);
 982   msg_length = sizeof (struct AliceCryptodataMessage)
 983     + contained_elements * sizeof (struct GNUNET_CRYPTO_PaillierCiphertext);
 984   if ( (msize != msg_length) ||
 985        (0 == contained_elements) ||
 986        (contained_elements > UINT16_MAX) ||
 987        (max < contained_elements + s->cadet_received_element_count) )
 988   {
 989     GNUNET_break_op (0);
 990     return GNUNET_SYSERR;
 991   }
 992   GNUNET_log (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG,
 993               "Received %u crypto values from Alice\n",
 994               (unsigned int) contained_elements);
 995
 996   payload = (const struct GNUNET_CRYPTO_PaillierCiphertext *) &msg[1];
 997   if (NULL == s->e_a)
 998     s->e_a = GNUNET_malloc (sizeof (struct GNUNET_CRYPTO_PaillierCiphertext) *
 999                             max);
1000   GNUNET_memcpy (&s->e_a[s->cadet_received_element_count],
1001           payload,
1002           sizeof (struct GNUNET_CRYPTO_PaillierCiphertext) * contained_elements);
1003   s->cadet_received_element_count += contained_elements;
1004
1005   if ( (s->cadet_received_element_count == max) &&
1006        (NULL == s->intersection_op) )
1007   {
1008     /* intersection has finished also on our side, and
1009        we got the full set, so we can proceed with the
1010        CADET response(s) */
1011     transmit_cryptographic_reply (s);
1012   }
1013   GNUNET_CADET_receive_done (s->cadet->channel);
1014   return GNUNET_OK;
1015 }
1016
1017
1018 /**
1019  * Callback for set operation results. Called for each element
1020  * that needs to be removed from the result set.
1021  *
1022  * @param cls closure with the `struct BobServiceSession`
1023  * @param element a result element, only valid if status is #GNUNET_SET_STATUS_OK
1024  * @param status what has happened with the set intersection?
1025  */
1026 static void
1027 cb_intersection_element_removed (void *cls,
1028                                  const struct GNUNET_SET_Element *element,
1029                                  enum GNUNET_SET_Status status)
1030 {
1031   struct BobServiceSession *s = cls;
1032   struct GNUNET_SCALARPRODUCT_Element *se;
1033
1034   switch (status)
1035   {
1036   case GNUNET_SET_STATUS_OK:
1037     /* this element has been removed from the set */
1038     se = GNUNET_CONTAINER_multihashmap_get (s->intersected_elements,
1039                                             element->data);
1040     GNUNET_assert (NULL != se);
1041     LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG,
1042          "Removed element with key %s and value %lld\n",
1043          GNUNET_h2s (&se->key),
1044          (long long) GNUNET_ntohll (se->value));
1045     GNUNET_assert (GNUNET_YES ==
1046                    GNUNET_CONTAINER_multihashmap_remove (s->intersected_elements,
1047                                                          element->data,
1048                                                          se));
1049     GNUNET_free (se);
1050     return;
1051   case GNUNET_SET_STATUS_DONE:
1052     s->intersection_op = NULL;
1053     GNUNET_break (NULL == s->intersection_set);
1054     GNUNET_CADET_receive_done (s->cadet->channel);
1055     LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG,
1056          "Finished intersection, %d items remain\n",
1057          GNUNET_CONTAINER_multihashmap_size (s->intersected_elements));
1058     if (s->client_received_element_count ==
1059         GNUNET_CONTAINER_multihashmap_size (s->intersected_elements))
1060     {
1061       /* CADET transmission from Alice is also already done,
1062          start with our own reply */
1063       transmit_cryptographic_reply (s);
1064     }
1065     return;
1066   case GNUNET_SET_STATUS_HALF_DONE:
1067     /* unexpected for intersection */
1068     GNUNET_break (0);
1069     return;
1070   case GNUNET_SET_STATUS_FAILURE:
1071     /* unhandled status code */
1072     LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG,
1073          "Set intersection failed!\n");
1074     s->intersection_op = NULL;
1075     if (NULL != s->intersection_set)
1076     {
1077       GNUNET_SET_destroy (s->intersection_set);
1078       s->intersection_set = NULL;
1079     }
1080     s->status = GNUNET_SCALARPRODUCT_STATUS_FAILURE;
1081     prepare_client_end_notification (s);
1082     return;
1083   default:
1084     GNUNET_break (0);
1085     return;
1086   }
1087 }
1088
1089
1090 /**
1091  * We've paired up a client session with an incoming CADET request.
1092  * Initiate set intersection work.
1093  *
1094  * @param s client session to start intersection for
1095  */
1096 static void
1097 start_intersection (struct BobServiceSession *s)
1098 {
1099   GNUNET_log (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG,
1100               "Got session with key %s and %u elements, starting intersection.\n",
1101               GNUNET_h2s (&s->session_id),
1102               (unsigned int) s->total);
1103
1104   s->intersection_op
1105     = GNUNET_SET_prepare (&s->cadet->peer,
1106                           &s->session_id,
1107                           NULL,
1108                           GNUNET_SET_RESULT_REMOVED,
1109                           &cb_intersection_element_removed,
1110                           s);
1111   if (GNUNET_OK !=
1112       GNUNET_SET_commit (s->intersection_op,
1113                          s->intersection_set))
1114   {
1115     GNUNET_break (0);
1116     s->status = GNUNET_SCALARPRODUCT_STATUS_FAILURE;
1117     prepare_client_end_notification (s);
1118     return;
1119   }
1120   GNUNET_SET_destroy (s->intersection_set);
1121   s->intersection_set = NULL;
1122 }
1123
1124
1125 /**
1126  * Handle a request from Alice to calculate a scalarproduct with us (Bob).
1127  *
1128  * @param cls closure (set from #GNUNET_CADET_connect)
1129  * @param channel connection to the other end
1130  * @param channel_ctx place to store the `struct CadetIncomingSession *`
1131  * @param message the actual message
1132  * @return #GNUNET_OK to keep the connection open,
1133  *         #GNUNET_SYSERR to close it (signal serious error)
1134  */
1135 static int
1136 handle_alices_computation_request (void *cls,
1137                                    struct GNUNET_CADET_Channel *channel,
1138                                    void **channel_ctx,
1139                                    const struct GNUNET_MessageHeader *message)
1140 {
1141   struct CadetIncomingSession *in = *channel_ctx;
1142   struct BobServiceSession *s;
1143   const struct ServiceRequestMessage *msg;
1144
1145   msg = (const struct ServiceRequestMessage *) message;
1146   if (GNUNET_YES == in->in_map)
1147   {
1148     GNUNET_break_op (0);
1149     return GNUNET_SYSERR;
1150   }
1151   if (NULL != find_matching_cadet_session (&msg->session_id))
1152   {
1153     /* not unique, got one like this already */
1154     GNUNET_break_op (0);
1155     return GNUNET_SYSERR;
1156   }
1157   in->session_id = msg->session_id;
1158   in->remote_pubkey = msg->public_key;
1159   GNUNET_assert (GNUNET_YES ==
1160                  GNUNET_CONTAINER_multihashmap_put (cadet_sessions,
1161                                                     &in->session_id,
1162                                                     in,
1163                                                     GNUNET_CONTAINER_MULTIHASHMAPOPTION_UNIQUE_ONLY));
1164   s = find_matching_client_session (&in->session_id);
1165   if (NULL == s)
1166   {
1167     /* no client waiting for this request, wait for client */
1168     return GNUNET_OK;
1169   }
1170   GNUNET_assert (NULL == s->cadet);
1171   /* pair them up */
1172   in->s = s;
1173   s->cadet = in;
1174   if (s->client_received_element_count == s->total)
1175     start_intersection (s);
1176   return GNUNET_OK;
1177 }
1178
1179
1180 /**
1181  * Function called for inbound channels on Bob's end.  Does some
1182  * preliminary initialization, more happens after we get Alice's first
1183  * message.
1184  *
1185  * @param cls closure with the `struct BobServiceSession`
1186  * @param channel new handle to the channel
1187  * @param initiator peer that started the channel
1188  * @param port unused
1189  * @param options unused
1190  * @return session associated with the channel
1191  */
1192 static void *
1193 cb_channel_incoming (void *cls,
1194                      struct GNUNET_CADET_Channel *channel,
1195                      const struct GNUNET_PeerIdentity *initiator,
1196                      const struct GNUNET_HashCode *port,
1197                      enum GNUNET_CADET_ChannelOption options)
1198 {
1199   struct CadetIncomingSession *in;
1200
1201   GNUNET_log (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG,
1202               "New incoming channel from peer %s.\n",
1203               GNUNET_i2s (initiator));
1204   in = GNUNET_new (struct CadetIncomingSession);
1205   in->peer = *initiator;
1206   in->channel = channel;
1207   in->cadet_mq = GNUNET_CADET_mq_create (in->channel);
1208   return in;
1209 }
1210
1211
1212 /**
1213  * We're receiving additional set data. Add it to our
1214  * set and if we are done, initiate the transaction.
1215  *
1216  * @param cls closure
1217  * @param client identification of the client
1218  * @param message the actual message
1219  */
1220 static void
1221 GSS_handle_bob_client_message_multipart (void *cls,
1222                                          struct GNUNET_SERVER_Client *client,
1223                                          const struct GNUNET_MessageHeader *message)
1224 {
1225   const struct ComputationBobCryptodataMultipartMessage * msg;
1226   struct BobServiceSession *s;
1227   uint32_t contained_count;
1228   const struct GNUNET_SCALARPRODUCT_Element *elements;
1229   uint32_t i;
1230   uint16_t msize;
1231   struct GNUNET_SET_Element set_elem;
1232   struct GNUNET_SCALARPRODUCT_Element *elem;
1233
1234   s = GNUNET_SERVER_client_get_user_context (client,
1235                                              struct BobServiceSession);
1236   if (NULL == s)
1237   {
1238     /* session needs to already exist */
1239     GNUNET_break (0);
1240     GNUNET_SERVER_receive_done (client,
1241                                 GNUNET_SYSERR);
1242     return;
1243   }
1244   msize = ntohs (message->size);
1245   if (msize < sizeof (struct ComputationBobCryptodataMultipartMessage))
1246   {
1247     GNUNET_break (0);
1248     GNUNET_SERVER_receive_done (client,
1249                                 GNUNET_SYSERR);
1250     return;
1251   }
1252   msg = (const struct ComputationBobCryptodataMultipartMessage *) message;
1253   contained_count = ntohl (msg->element_count_contained);
1254
1255   if ( (msize != (sizeof (struct ComputationBobCryptodataMultipartMessage) +
1256                   contained_count * sizeof (struct GNUNET_SCALARPRODUCT_Element))) ||
1257        (0 == contained_count) ||
1258        (UINT16_MAX < contained_count) ||
1259        (s->total == s->client_received_element_count) ||
1260        (s->total < s->client_received_element_count + contained_count) )
1261   {
1262     GNUNET_break_op (0);
1263     GNUNET_SERVER_receive_done (client,
1264                                 GNUNET_SYSERR);
1265     return;
1266   }
1267   elements = (const struct GNUNET_SCALARPRODUCT_Element *) &msg[1];
1268   for (i = 0; i < contained_count; i++)
1269   {
1270     elem = GNUNET_new (struct GNUNET_SCALARPRODUCT_Element);
1271     GNUNET_memcpy (elem,
1272             &elements[i],
1273             sizeof (struct GNUNET_SCALARPRODUCT_Element));
1274     if (GNUNET_SYSERR ==
1275         GNUNET_CONTAINER_multihashmap_put (s->intersected_elements,
1276                                            &elem->key,
1277                                            elem,
1278                                            GNUNET_CONTAINER_MULTIHASHMAPOPTION_UNIQUE_ONLY))
1279     {
1280       GNUNET_break (0);
1281       GNUNET_free (elem);
1282       continue;
1283     }
1284     set_elem.data = &elem->key;
1285     set_elem.size = sizeof (elem->key);
1286     set_elem.element_type = 0;
1287     GNUNET_SET_add_element (s->intersection_set,
1288                             &set_elem,
1289                             NULL, NULL);
1290   }
1291   s->client_received_element_count += contained_count;
1292   GNUNET_SERVER_receive_done (client,
1293                               GNUNET_OK);
1294   if (s->total != s->client_received_element_count)
1295   {
1296     /* more to come */
1297     return;
1298   }
1299   if (NULL == s->cadet)
1300   {
1301     /* no Alice waiting for this request, wait for Alice */
1302     return;
1303   }
1304   start_intersection (s);
1305 }
1306
1307
1308 /**
1309  * Handler for Bob's a client request message.  Bob is in the response
1310  * role, keep the values + session and waiting for a matching session
1311  * or process a waiting request from Alice.
1312  *
1313  * @param cls closure
1314  * @param client identification of the client
1315  * @param message the actual message
1316  */
1317 static void
1318 GSS_handle_bob_client_message (void *cls,
1319                                struct GNUNET_SERVER_Client *client,
1320                                const struct GNUNET_MessageHeader *message)
1321 {
1322   const struct BobComputationMessage *msg;
1323   struct BobServiceSession *s;
1324   struct CadetIncomingSession *in;
1325   uint32_t contained_count;
1326   uint32_t total_count;
1327   const struct GNUNET_SCALARPRODUCT_Element *elements;
1328   uint32_t i;
1329   struct GNUNET_SET_Element set_elem;
1330   struct GNUNET_SCALARPRODUCT_Element *elem;
1331   uint16_t msize;
1332
1333   s = GNUNET_SERVER_client_get_user_context (client,
1334                                              struct BobServiceSession);
1335   if (NULL != s)
1336   {
1337     /* only one concurrent session per client connection allowed,
1338        simplifies logic a lot... */
1339     GNUNET_break (0);
1340     GNUNET_SERVER_receive_done (client,
1341                                 GNUNET_SYSERR);
1342     return;
1343   }
1344   msize = ntohs (message->size);
1345   if (msize < sizeof (struct BobComputationMessage))
1346   {
1347     GNUNET_break (0);
1348     GNUNET_SERVER_receive_done (client,
1349                                 GNUNET_SYSERR);
1350     return;
1351   }
1352   msg = (const struct BobComputationMessage *) message;
1353   total_count = ntohl (msg->element_count_total);
1354   contained_count = ntohl (msg->element_count_contained);
1355   if ( (0 == total_count) ||
1356        (0 == contained_count) ||
1357        (UINT16_MAX < contained_count) ||
1358        (msize != (sizeof (struct BobComputationMessage) +
1359                   contained_count * sizeof (struct GNUNET_SCALARPRODUCT_Element))) )
1360   {
1361     GNUNET_break_op (0);
1362     GNUNET_SERVER_receive_done (client,
1363                                 GNUNET_SYSERR);
1364     return;
1365   }
1366
1367   s = GNUNET_new (struct BobServiceSession);
1368   s->status = GNUNET_SCALARPRODUCT_STATUS_ACTIVE;
1369   s->client = client;
1370   s->client_mq = GNUNET_MQ_queue_for_server_client (client);
1371   s->total = total_count;
1372   s->client_received_element_count = contained_count;
1373   s->session_id = msg->session_key;
1374   s->port = GNUNET_CADET_open_port (my_cadet,
1375                                     &msg->session_key,
1376                                     &cb_channel_incoming,
1377                                     s);
1378   if (NULL == s->port)
1379   {
1380     GNUNET_break (0);
1381     GNUNET_SERVER_receive_done (client,
1382                                 GNUNET_SYSERR);
1383     GNUNET_free (s);
1384     return;
1385   }
1386
1387   GNUNET_break (GNUNET_YES ==
1388                 GNUNET_CONTAINER_multihashmap_put (client_sessions,
1389                                                    &s->session_id,
1390                                                    s,
1391                                                    GNUNET_CONTAINER_MULTIHASHMAPOPTION_UNIQUE_ONLY));
1392   elements = (const struct GNUNET_SCALARPRODUCT_Element *) &msg[1];
1393   s->intersected_elements = GNUNET_CONTAINER_multihashmap_create (s->total,
1394                                                                   GNUNET_YES);
1395   s->intersection_set = GNUNET_SET_create (cfg,
1396                                            GNUNET_SET_OPERATION_INTERSECTION);
1397   for (i = 0; i < contained_count; i++)
1398   {
1399     if (0 == GNUNET_ntohll (elements[i].value))
1400       continue;
1401     elem = GNUNET_new (struct GNUNET_SCALARPRODUCT_Element);
1402     GNUNET_memcpy (elem,
1403             &elements[i],
1404             sizeof (struct GNUNET_SCALARPRODUCT_Element));
1405     if (GNUNET_SYSERR ==
1406         GNUNET_CONTAINER_multihashmap_put (s->intersected_elements,
1407                                            &elem->key,
1408                                            elem,
1409                                            GNUNET_CONTAINER_MULTIHASHMAPOPTION_UNIQUE_ONLY))
1410     {
1411       GNUNET_break (0);
1412       GNUNET_free (elem);
1413       continue;
1414     }
1415     set_elem.data = &elem->key;
1416     set_elem.size = sizeof (elem->key);
1417     set_elem.element_type = 0;
1418     GNUNET_SET_add_element (s->intersection_set,
1419                             &set_elem,
1420                             NULL, NULL);
1421     s->used_element_count++;
1422   }
1423   GNUNET_SERVER_client_set_user_context (client,
1424                                          s);
1425   GNUNET_SERVER_receive_done (client,
1426                               GNUNET_YES);
1427   if (s->total != s->client_received_element_count)
1428   {
1429     /* multipart msg */
1430     return;
1431   }
1432   in = find_matching_cadet_session (&s->session_id);
1433   if (NULL == in)
1434   {
1435     /* nothing yet, wait for Alice */
1436     return;
1437   }
1438   GNUNET_assert (NULL == in->s);
1439   /* pair them up */
1440   in->s = s;
1441   s->cadet = in;
1442   start_intersection (s);
1443 }
1444
1445
1446 /**
1447  * Task run during shutdown.
1448  *
1449  * @param cls unused
1450  */
1451 static void
1452 shutdown_task (void *cls)
1453 {
1454   GNUNET_log (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG,
1455               "Shutting down, initiating cleanup.\n");
1456   // FIXME: we have to cut our connections to CADET first!
1457   if (NULL != my_cadet)
1458   {
1459     GNUNET_CADET_disconnect (my_cadet);
1460     my_cadet = NULL;
1461   }
1462   GNUNET_CONTAINER_multihashmap_destroy (client_sessions);
1463   client_sessions = NULL;
1464   GNUNET_CONTAINER_multihashmap_destroy (cadet_sessions);
1465   cadet_sessions = NULL;
1466 }
1467
1468
1469 /**
1470  * A client disconnected.
1471  *
1472  * Remove the associated session(s), release data structures
1473  * and cancel pending outgoing transmissions to the client.
1474  *
1475  * @param cls closure, NULL
1476  * @param client identification of the client
1477  */
1478 static void
1479 handle_client_disconnect (void *cls,
1480                           struct GNUNET_SERVER_Client *client)
1481 {
1482   struct BobServiceSession *s;
1483
1484   if (NULL == client)
1485     return;
1486   GNUNET_log (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG,
1487               "Client disconnected from us.\n");
1488   s = GNUNET_SERVER_client_get_user_context (client,
1489                                              struct BobServiceSession);
1490   if (NULL == s)
1491     return;
1492   s->client = NULL;
1493   destroy_service_session (s);
1494 }
1495
1496
1497 /**
1498  * Initialization of the program and message handlers
1499  *
1500  * @param cls closure
1501  * @param server the initialized server
1502  * @param c configuration to use
1503  */
1504 static void
1505 run (void *cls,
1506      struct GNUNET_SERVER_Handle *server,
1507      const struct GNUNET_CONFIGURATION_Handle *c)
1508 {
1509   static const struct GNUNET_SERVER_MessageHandler server_handlers[] = {
1510     { &GSS_handle_bob_client_message, NULL,
1511       GNUNET_MESSAGE_TYPE_SCALARPRODUCT_CLIENT_TO_BOB,
1512       0},
1513     { &GSS_handle_bob_client_message_multipart, NULL,
1514       GNUNET_MESSAGE_TYPE_SCALARPRODUCT_CLIENT_MULTIPART_BOB,
1515       0},
1516     { NULL, NULL, 0, 0}
1517   };
1518   static const struct GNUNET_CADET_MessageHandler cadet_handlers[] = {
1519     { &handle_alices_computation_request,
1520       GNUNET_MESSAGE_TYPE_SCALARPRODUCT_SESSION_INITIALIZATION,
1521       sizeof (struct ServiceRequestMessage) },
1522     { &handle_alices_cryptodata_message,
1523       GNUNET_MESSAGE_TYPE_SCALARPRODUCT_ALICE_CRYPTODATA,
1524       0},
1525     { NULL, 0, 0}
1526   };
1527
1528   cfg = c;
1529   /*
1530     offset has to be sufficiently small to allow computation of:
1531     m1+m2 mod n == (S + a) + (S + b) mod n,
1532     if we have more complex operations, this factor needs to be lowered */
1533   my_offset = gcry_mpi_new (GNUNET_CRYPTO_PAILLIER_BITS / 3);
1534   gcry_mpi_set_bit (my_offset,
1535                     GNUNET_CRYPTO_PAILLIER_BITS / 3);
1536
1537   GNUNET_CRYPTO_paillier_create (&my_pubkey,
1538                                  &my_privkey);
1539   GNUNET_SERVER_add_handlers (server,
1540                               server_handlers);
1541   GNUNET_SERVER_disconnect_notify (server,
1542                                    &handle_client_disconnect,
1543                                    NULL);
1544   client_sessions = GNUNET_CONTAINER_multihashmap_create (128,
1545                                                           GNUNET_YES);
1546   cadet_sessions = GNUNET_CONTAINER_multihashmap_create (128,
1547                                                          GNUNET_YES);
1548   my_cadet = GNUNET_CADET_connect (cfg, NULL,
1549                                    &cb_channel_destruction,
1550                                    cadet_handlers);
1551   if (NULL == my_cadet)
1552   {
1553     GNUNET_log (GNUNET_ERROR_TYPE_ERROR,
1554                 _("Connect to CADET failed\n"));
1555     GNUNET_SCHEDULER_shutdown ();
1556     return;
1557   }
1558   GNUNET_SCHEDULER_add_shutdown (&shutdown_task,
1559                                  NULL);
1560 }
1561
1562
1563 /**
1564  * The main function for the scalarproduct service.
1565  *
1566  * @param argc number of arguments from the command line
1567  * @param argv command line arguments
1568  * @return 0 ok, 1 on error
1569  */
1570 int
1571 main (int argc,
1572       char *const *argv)
1573 {
1574   return (GNUNET_OK ==
1575           GNUNET_SERVICE_run (argc, argv,
1576                               "scalarproduct-bob",
1577                               GNUNET_SERVICE_OPTION_NONE,
1578                               &run, NULL)) ? 0 : 1;
1579 }
1580
1581 /* end of gnunet-service-scalarproduct_bob.c */