07426a13b4e99685b008ac8cf69fcfaf9f1a1ab9
[oweals/gnunet.git] / src / secretsharing / gnunet-service-secretsharing.c
1 /*
2      This file is part of GNUnet.
3      (C) 2013 Christian Grothoff (and other contributing authors)
4
5      GNUnet is free software; you can redistribute it and/or modify
6      it under the terms of the GNU General Public License as published
7      by the Free Software Foundation; either version 3, or (at your
8      option) any later version.
9
10      GNUnet is distributed in the hope that it will be useful, but
11      WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
12      MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
13      General Public License for more details.
14
15      You should have received a copy of the GNU General Public License
16      along with GNUnet; see the file COPYING.  If not, write to the
17      Free Software Foundation, Inc., 59 Temple Place - Suite 330,
18      Boston, MA 02111-1307, USA.
19 */
20
21 /**
22  * @file secretsharing/gnunet-service-secretsharing.c
23  * @brief secret sharing service
24  * @author Florian Dold
25  */
26 #include "platform.h"
27 #include "gnunet_util_lib.h"
28 #include "gnunet_time_lib.h"
29 #include "gnunet_signatures.h"
30 #include "gnunet_consensus_service.h"
31 #include "secretsharing.h"
32 #include "secretsharing_protocol.h"
33 #include <gcrypt.h>
34
35
36 #define EXTRA_CHECKS 1
37
38
39 /**
40  * Info about a peer in a key generation session.
41  */
42 struct KeygenPeerInfo
43 {
44   /**
45    * Peer identity of the peer.
46    */
47   struct GNUNET_PeerIdentity peer;
48
49   /**
50    * The peer's paillier public key.
51    * Freshly generated for each keygen session.
52    */
53   gcry_mpi_t paillier_n;
54
55   /**
56    * The peer's commitment to his presecret.
57    */
58   gcry_mpi_t presecret_commitment;
59
60   /**
61    * The peer's preshare that we decrypted
62    * with out private key.
63    */
64   gcry_mpi_t decrypted_preshare;
65
66   /**
67    * Multiplicative share of the public key.
68    */
69   gcry_mpi_t public_key_share;
70
71   /**
72    * Did we successfully receive the round1 element
73    * of the peer?
74    */
75   int round1_valid;
76
77   /**
78    * Did we successfully receive the round2 element
79    * of the peer?
80    */
81   int round2_valid;
82 };
83
84
85 /**
86  * Information about a peer in a decrypt session.
87  */
88 struct DecryptPeerInfo
89 {
90   /**
91    * Identity of the peer.
92    */
93   struct GNUNET_PeerIdentity peer;
94
95   /**
96    * Original index in the key generation round.
97    * Necessary for computing the lagrange coefficients.
98    */
99   unsigned int original_index;
100
101   /**
102    * Set to the partial decryption of
103    * this peer, or NULL if we did not
104    * receive a partial decryption from this
105    * peer or the zero knowledge proof failed.
106    */
107   gcry_mpi_t partial_decryption;
108 };
109
110
111 /**
112  * Session to establish a threshold-shared secret.
113  */
114 struct KeygenSession
115 {
116   /**
117    * Keygen sessions are held in a linked list.
118    */
119   struct KeygenSession *next;
120
121   /**
122    * Keygen sessions are held in a linked list.
123    */
124   struct KeygenSession *prev;
125
126   /**
127    * Current consensus, used for both DKG rounds.
128    */
129   struct GNUNET_CONSENSUS_Handle *consensus;
130
131   /**
132    * Client that is interested in the result
133    * of this key generation session.
134    */
135   struct GNUNET_SERVER_Client *client;
136
137   /**
138    * Message queue for 'client'
139    */
140   struct GNUNET_MQ_Handle *client_mq;
141
142   /**
143    * Randomly generated coefficients of the polynomial for sharing our
144    * pre-secret, where 'preshares[0]' is our pre-secret.  Contains 'threshold'
145    * elements, thus represents a polynomial of degree 'threshold-1', which can
146    * be interpolated with 'threshold' data points.
147    *
148    * The pre-secret-shares 'i=1,...,num_peers' are given by evaluating this
149    * polyomial at 'i' for share i.
150    */
151   gcry_mpi_t *presecret_polynomial;
152
153   /**
154    * Minimum number of shares required to restore the secret.
155    * Also the number of coefficients for the polynomial representing
156    * the sharing.  Obviously, the polynomial then has degree threshold-1.
157    */
158   unsigned int threshold;
159
160   /**
161    * Total number of peers.
162    */
163   unsigned int num_peers;
164
165   /**
166    * Index of the local peer.
167    */
168   unsigned int local_peer;
169
170   /**
171    * Information about all participating peers.
172    * Array of size 'num_peers'.
173    */
174   struct KeygenPeerInfo *info;
175
176   /**
177    * List of all peers involved in the secret sharing session.
178    */
179   struct GNUNET_PeerIdentity *peers;
180
181   /**
182    * Identifier for this session.
183    */
184   struct GNUNET_HashCode session_id;
185
186   /**
187    * lambda-component of our peer's paillier private key.
188    */
189   gcry_mpi_t paillier_lambda;
190
191   /**
192    * mu-component of our peer's paillier private key.
193    */
194   gcry_mpi_t paillier_mu;
195
196   /**
197    * When would we like the key to be established?
198    */
199   struct GNUNET_TIME_Absolute deadline;
200
201   /**
202    * When does the DKG start?  Necessary to compute fractions of the
203    * operation's desired time interval.
204    */
205   struct GNUNET_TIME_Absolute start_time;
206
207   /**
208    * Index of the local peer in the ordered list
209    * of peers in the session.
210    */
211   unsigned int local_peer_idx;
212 };
213
214
215 /**
216  * Session to cooperatively decrypt a value.
217  */
218 struct DecryptSession
219 {
220   /**
221    * Decrypt sessions are stored in a linked list.
222    */
223   struct DecryptSession *next;
224
225   /**
226    * Decrypt sessions are stored in a linked list.
227    */
228   struct DecryptSession *prev;
229
230   /**
231    * Handle to the consensus over partial decryptions.
232    */
233   struct GNUNET_CONSENSUS_Handle *consensus;
234
235   /**
236    * Client connected to us.
237    */
238   struct GNUNET_SERVER_Client *client;
239
240   /**
241    * Message queue for 'client'.
242    */
243   struct GNUNET_MQ_Handle *client_mq;
244
245   /**
246    * When would we like the ciphertext to be
247    * decrypted?
248    */
249   struct GNUNET_TIME_Absolute deadline;
250
251   /**
252    * Ciphertext we want to decrypt.
253    */
254   struct GNUNET_SECRETSHARING_Ciphertext ciphertext;
255
256   /**
257    * Share of the local peer.
258    * Containts other important information, such as
259    * the list of other peers.
260    */
261   struct GNUNET_SECRETSHARING_Share *share;
262
263   /**
264    * State information about other peers.
265    */
266   struct DecryptPeerInfo *info;
267 };
268
269
270 /**
271  * Decrypt sessions are held in a linked list.
272  */
273 static struct DecryptSession *decrypt_sessions_head;
274
275 /**
276  * Decrypt sessions are held in a linked list.
277  */
278 static struct DecryptSession *decrypt_sessions_tail;
279
280 /**
281  * Decrypt sessions are held in a linked list.
282  */
283 static struct KeygenSession *keygen_sessions_head;
284
285 /**
286  * Decrypt sessions are held in a linked list.
287  */
288 static struct KeygenSession *keygen_sessions_tail;
289
290 /**
291  * The ElGamal prime field order as libgcrypt mpi.
292  * Initialized in #init_crypto_constants.
293  */
294 static gcry_mpi_t elgamal_q;
295
296 /**
297  * Modulus of the prime field used for ElGamal.
298  * Initialized in #init_crypto_constants.
299  */
300 static gcry_mpi_t elgamal_p;
301
302 /**
303  * Generator for prime field of order 'elgamal_q'.
304  * Initialized in #init_crypto_constants.
305  */
306 static gcry_mpi_t elgamal_g;
307
308 /**
309  * Peer that runs this service.
310  */
311 static struct GNUNET_PeerIdentity my_peer;
312
313 /**
314  * Peer that runs this service.
315  */
316 static struct GNUNET_CRYPTO_EddsaPrivateKey *my_peer_private_key;
317
318 /**
319  * Configuration of this service.
320  */
321 static const struct GNUNET_CONFIGURATION_Handle *cfg;
322
323 /**
324  * Server for this service.
325  */
326 static struct GNUNET_SERVER_Handle *srv;
327
328
329 /**
330  * Get the peer info belonging to a peer identity in a keygen session.
331  *
332  * @param ks The keygen session.
333  * @param peer The peer identity.
334  * @return The Keygen peer info, or NULL if the peer could not be found.
335  */
336 static struct KeygenPeerInfo *
337 get_keygen_peer_info (const struct KeygenSession *ks,
338                       const struct GNUNET_PeerIdentity *peer)
339 {
340   unsigned int i;
341   for (i = 0; i < ks->num_peers; i++)
342     if (0 == memcmp (peer, &ks->info[i].peer, sizeof (struct GNUNET_PeerIdentity)))
343       return &ks->info[i];
344   return NULL;
345 }
346
347
348 /**
349  * Get the peer info belonging to a peer identity in a decrypt session.
350  *
351  * @param ds The decrypt session.
352  * @param peer The peer identity.
353  * @return The decrypt peer info, or NULL if the peer could not be found.
354  */
355 static struct DecryptPeerInfo *
356 get_decrypt_peer_info (const struct DecryptSession *ds,
357                        const struct GNUNET_PeerIdentity *peer)
358 {
359   unsigned int i;
360   for (i = 0; i < ds->share->num_peers; i++)
361     if (0 == memcmp (peer, &ds->info[i].peer, sizeof (struct GNUNET_PeerIdentity)))
362       return &ds->info[i];
363   return NULL;
364 }
365
366
367 /**
368  * Interpolate between two points in time.
369  *
370  * @param start start time
371  * @param end end time
372  * @param num numerator of the scale factor
373  * @param denum denumerator of the scale factor
374  */
375 static struct GNUNET_TIME_Absolute
376 time_between (struct GNUNET_TIME_Absolute start,
377               struct GNUNET_TIME_Absolute end,
378               int num, int denum)
379 {
380   struct GNUNET_TIME_Absolute result;
381   uint64_t diff;
382
383   GNUNET_assert (start.abs_value_us <= end.abs_value_us);
384   diff = end.abs_value_us - start.abs_value_us;
385   result.abs_value_us = start.abs_value_us + ((diff * num) / denum);
386
387   return result;
388 }
389
390
391 /**
392  * Compare two peer identities.  Indended to be used with qsort or bsearch.
393  *
394  * @param p1 Some peer identity.
395  * @param p2 Some peer identity.
396  * @return 1 if p1 > p2, -1 if p1 < p2 and 0 if p1 == p2.
397  */
398 static int
399 peer_id_cmp (const void *p1, const void *p2)
400 {
401   return memcmp (p1, p2, sizeof (struct GNUNET_PeerIdentity));
402 }
403
404
405 /**
406  * Get the index of a peer in an array of peers
407  *
408  * @param haystack Array of peers.
409  * @param n Size of @a haystack.
410  * @param needle Peer to find
411  * @return Index of @a needle in @a haystack, or -1 if peer
412  *         is not in the list.
413  */
414 static int
415 peer_find (const struct GNUNET_PeerIdentity *haystack, unsigned int n,
416            const struct GNUNET_PeerIdentity *needle)
417 {
418   unsigned int i;
419   for (i = 0; i < n; i++)
420     if (0 == memcmp (&haystack[i], needle, sizeof (struct GNUNET_PeerIdentity)))
421       return i;
422   return -1;
423 }
424
425
426 /**
427  * Normalize the given list of peers, by including the local peer
428  * (if it is missing) and sorting the peers by their identity.
429  *
430  * @param listed Peers in the unnormalized list.
431  * @param num_listed Peers in the un-normalized list.
432  * @param[out] num_normalized Number of peers in the normalized list.
433  * @param[out] my_peer_idx Index of the local peer in the normalized list.
434  * @return Normalized list, must be free'd by the caller.
435  */
436 static struct GNUNET_PeerIdentity *
437 normalize_peers (struct GNUNET_PeerIdentity *listed,
438                  unsigned int num_listed,
439                  unsigned int *num_normalized,
440                  unsigned int *my_peer_idx)
441 {
442   unsigned int local_peer_in_list;
443   /* number of peers in the normalized list */
444   unsigned int n;
445   struct GNUNET_PeerIdentity *normalized;
446
447   local_peer_in_list = GNUNET_YES;
448   n = num_listed;
449   if (peer_find (listed, num_listed, &my_peer) < 0)
450   {
451     local_peer_in_list = GNUNET_NO;
452     n += 1;
453   }
454
455   normalized = GNUNET_new_array (n, struct GNUNET_PeerIdentity);
456
457   if (GNUNET_NO == local_peer_in_list)
458     normalized[n - 1] = my_peer;
459
460   memcpy (normalized, listed, num_listed * sizeof (struct GNUNET_PeerIdentity));
461   qsort (normalized, n, sizeof (struct GNUNET_PeerIdentity), &peer_id_cmp);
462
463   if (NULL != my_peer_idx)
464     *my_peer_idx = peer_find (normalized, n, &my_peer);
465   if (NULL != num_normalized)
466     *num_normalized = n;
467
468   return normalized;
469 }
470
471
472 /**
473  * Get a the j-th lagrange coefficient for a set of indices.
474  *
475  * @param[out] coeff the lagrange coefficient
476  * @param j lagrange coefficient we want to compute
477  * @param indices indices
478  * @param num number of indices in @a indices
479  */
480 static void
481 compute_lagrange_coefficient (gcry_mpi_t coeff, unsigned int j,
482                               unsigned int *indices,
483                               unsigned int num)
484 {
485   unsigned int i;
486   /* numerator */
487   gcry_mpi_t n;
488   /* denominator */
489   gcry_mpi_t d;
490   /* temp value for l-j */
491   gcry_mpi_t tmp;
492
493   GNUNET_assert (0 != coeff);
494
495   GNUNET_assert (0 != (n = gcry_mpi_new (0)));
496   GNUNET_assert (0 != (d = gcry_mpi_new (0)));
497   GNUNET_assert (0 != (tmp = gcry_mpi_new (0)));
498
499   gcry_mpi_set_ui (n, 1);
500   gcry_mpi_set_ui (d, 1);
501
502   for (i = 0; i < num; i++)
503   {
504     unsigned int l = indices[i];
505     if (l == j)
506       continue;
507     gcry_mpi_mul_ui (n, n, l + 1);
508     // d <- d * (l-j)
509     gcry_mpi_set_ui (tmp, l + 1);
510     gcry_mpi_sub_ui (tmp, tmp, j + 1);
511     gcry_mpi_mul (d, d, tmp);
512   }
513
514   // gcry_mpi_invm does not like negative numbers ...
515   gcry_mpi_mod (d, d, elgamal_q);
516
517   GNUNET_assert (gcry_mpi_cmp_ui (d, 0) > 0);
518
519   // now we do the actual division, with everything mod q, as we
520   // are not operating on elements from <g>, but on exponents
521   GNUNET_assert (0 != gcry_mpi_invm (d, d, elgamal_q));
522
523   gcry_mpi_mulm (coeff, n, d, elgamal_q);
524
525   gcry_mpi_release (n);
526   gcry_mpi_release (d);
527   gcry_mpi_release (tmp);
528 }
529
530
531 /**
532  * Decrypt a ciphertext using Paillier's scheme.
533  *
534  * @param[out] m resulting plaintext
535  * @param c ciphertext to decrypt
536  * @param lambda lambda-component of private key
537  * @param mu mu-component of private key
538  * @param n n-component of public key
539  */
540 static void
541 paillier_decrypt (gcry_mpi_t m, gcry_mpi_t c, gcry_mpi_t mu, gcry_mpi_t lambda, gcry_mpi_t n)
542 {
543   gcry_mpi_t n_square;
544
545   GNUNET_assert (0 != (n_square = gcry_mpi_new (0)));
546
547   gcry_mpi_mul (n_square, n, n);
548   // m = c^lambda mod n^2
549   gcry_mpi_powm (m, c, lambda, n_square);
550   // m = m - 1
551   gcry_mpi_sub_ui (m, m, 1);
552   // m <- m/n
553   gcry_mpi_div (m, NULL, m, n, 0);
554   gcry_mpi_mulm (m, m, mu, n);
555   gcry_mpi_release (n_square);
556 }
557
558
559 static void
560 decrypt_session_destroy (struct DecryptSession *ds)
561 {
562   GNUNET_log (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "destroying decrypt session\n");
563
564   GNUNET_CONTAINER_DLL_remove (decrypt_sessions_head, decrypt_sessions_tail, ds);
565
566   if (NULL != ds->client_mq)
567   {
568     GNUNET_log (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "destroying decrypt MQ\n");
569     GNUNET_MQ_destroy (ds->client_mq);
570     ds->client_mq = NULL;
571   }
572
573   if (NULL != ds->client)
574   {
575     GNUNET_SERVER_client_disconnect (ds->client);
576     ds->client = NULL;
577   }
578
579   GNUNET_free (ds);
580 }
581
582
583 static void
584 keygen_session_destroy (struct KeygenSession *ks)
585 {
586   GNUNET_log (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "destroying keygen session\n");
587
588   GNUNET_CONTAINER_DLL_remove (keygen_sessions_head, keygen_sessions_tail, ks);
589
590   if (NULL != ks->client_mq)
591   {
592     GNUNET_log (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "destroying keygen MQ\n");
593     GNUNET_MQ_destroy (ks->client_mq);
594     ks->client_mq = NULL;
595   }
596
597   if (NULL != ks->client)
598   {
599     GNUNET_SERVER_client_disconnect (ks->client);
600     ks->client = NULL;
601   }
602
603   GNUNET_free (ks);
604 }
605
606
607 /**
608  * Task run during shutdown.
609  *
610  * @param cls unused
611  * @param tc unused
612  */
613 static void
614 cleanup_task (void *cls, const struct GNUNET_SCHEDULER_TaskContext *tc)
615 {
616   while (NULL != decrypt_sessions_head)
617     decrypt_session_destroy (decrypt_sessions_head);
618
619   while (NULL != keygen_sessions_head)
620     keygen_session_destroy (keygen_sessions_head);
621 }
622
623
624 /**
625  * Generate the random coefficients of our pre-secret polynomial
626  *
627  * @param ks the session
628  */
629 static void
630 generate_presecret_polynomial (struct KeygenSession *ks)
631 {
632   int i;
633   gcry_mpi_t v;
634
635   GNUNET_assert (NULL == ks->presecret_polynomial);
636   ks->presecret_polynomial = GNUNET_new_array (ks->threshold, gcry_mpi_t);
637   for (i = 0; i < ks->threshold; i++)
638   {
639     v = ks->presecret_polynomial[i] = gcry_mpi_new (GNUNET_SECRETSHARING_ELGAMAL_BITS);
640     GNUNET_assert (NULL != v);
641     // Randomize v such that 0 < v < elgamal_q.
642     // The '- 1' is necessary as bitlength(q) = bitlength(p) - 1.
643     do 
644     {
645       gcry_mpi_randomize (v, GNUNET_SECRETSHARING_ELGAMAL_BITS - 1, GCRY_WEAK_RANDOM);
646     } while ((gcry_mpi_cmp_ui (v, 0) == 0) || (gcry_mpi_cmp (v, elgamal_q) >= 0));
647   }
648 }
649
650
651 /**
652  * Consensus element handler for round one.
653  * We should get one ephemeral key for each peer.
654  *
655  * @param cls Closure (keygen session).
656  * @param element The element from consensus, or
657  *                NULL if consensus failed.
658  */
659 static void
660 keygen_round1_new_element (void *cls,
661                            const struct GNUNET_SET_Element *element)
662 {
663   const struct GNUNET_SECRETSHARING_KeygenCommitData *d;
664   struct KeygenSession *ks = cls;
665   struct KeygenPeerInfo *info;
666
667   if (NULL == element)
668   {
669     GNUNET_log (GNUNET_ERROR_TYPE_WARNING, "round1 consensus failed\n");
670     return;
671   }
672
673   /* elements have fixed size */
674   if (element->size != sizeof (struct GNUNET_SECRETSHARING_KeygenCommitData))
675   {
676     GNUNET_log (GNUNET_ERROR_TYPE_WARNING,
677                 "keygen commit data with wrong size (%u) in consensus, "
678                 " %u expected\n",
679                 element->size, sizeof (struct GNUNET_SECRETSHARING_KeygenCommitData));
680     return;
681   }
682
683   GNUNET_log (GNUNET_ERROR_TYPE_INFO, "got round1 element\n");
684
685   d = element->data;
686   info = get_keygen_peer_info (ks, &d->peer);
687
688   if (NULL == info)
689   {
690     GNUNET_log (GNUNET_ERROR_TYPE_WARNING, "keygen commit data with wrong peer identity (%s) in consensus\n",
691                 GNUNET_i2s (&d->peer));
692     return;
693   }
694
695   /* Check that the right amount of data has been signed. */
696   if (d->purpose.size !=
697       htonl (element->size - offsetof (struct GNUNET_SECRETSHARING_KeygenCommitData, purpose)))
698   {
699     GNUNET_log (GNUNET_ERROR_TYPE_WARNING, "keygen commit data with wrong signature purpose size in consensus\n");
700     return;
701   }
702
703   if (GNUNET_OK != GNUNET_CRYPTO_eddsa_verify (GNUNET_SIGNATURE_PURPOSE_SECRETSHARING_DKG1,
704                                                &d->purpose, &d->signature, &d->peer.public_key))
705   {
706     GNUNET_log (GNUNET_ERROR_TYPE_WARNING, "keygen commit data with invalid signature in consensus\n");
707     return;
708   }
709   GNUNET_CRYPTO_mpi_scan_unsigned (&info->paillier_n, &d->pubkey.n, GNUNET_CRYPTO_PAILLIER_BITS / 8);
710   GNUNET_CRYPTO_mpi_scan_unsigned (&info->presecret_commitment, &d->pubkey.n, GNUNET_CRYPTO_PAILLIER_BITS / 8);
711   info->round1_valid = GNUNET_YES;
712 }
713
714
715 /**
716  * Evaluate the polynomial with coefficients @a coeff at @a x.
717  * The i-th element in @a coeff corresponds to the coefficient of x^i.
718  *
719  * @param[out] z result of the evaluation
720  * @param coeff array of coefficients
721  * @param num_coeff number of coefficients
722  * @param x where to evaluate the polynomial
723  * @param m what group are we operating in?
724  */
725 static void
726 horner_eval (gcry_mpi_t z, gcry_mpi_t *coeff, unsigned int num_coeff, gcry_mpi_t x, gcry_mpi_t m)
727 {
728   unsigned int i;
729
730   gcry_mpi_set_ui (z, 0);
731   for (i = 0; i < num_coeff; i++)
732   {
733     // z <- zx + c
734     gcry_mpi_mul (z, z, x);
735     gcry_mpi_addm (z, z, coeff[num_coeff - i - 1], m);
736   }
737 }
738
739
740 static void
741 keygen_round2_conclude (void *cls)
742 {
743   struct KeygenSession *ks = cls;
744   struct GNUNET_SECRETSHARING_SecretReadyMessage *m;
745   struct GNUNET_MQ_Envelope *ev;
746   size_t share_size;
747   unsigned int i;
748   unsigned int j;
749   struct GNUNET_SECRETSHARING_Share *share;
750   /* our share */
751   gcry_mpi_t s;
752   /* public key */
753   gcry_mpi_t h;
754
755   GNUNET_log (GNUNET_ERROR_TYPE_INFO, "round2 conclude\n");
756
757   GNUNET_assert (0 != (s = gcry_mpi_new (GNUNET_SECRETSHARING_ELGAMAL_BITS)));
758   GNUNET_assert (0 != (h = gcry_mpi_new (GNUNET_SECRETSHARING_ELGAMAL_BITS)));
759
760   // multiplicative identity
761   gcry_mpi_set_ui (h, 1);
762   // additive identity
763   gcry_mpi_set_ui (s, 0);
764
765   share = GNUNET_new (struct GNUNET_SECRETSHARING_Share);
766
767   share->num_peers = 0;
768
769   for (i = 0; i < ks->num_peers; i++)
770     if (GNUNET_YES == ks->info[i].round2_valid)
771       share->num_peers++;
772
773   share->peers = GNUNET_new_array (share->num_peers, struct GNUNET_PeerIdentity);
774   share->hom_share_commitments =
775       GNUNET_new_array (share->num_peers, struct GNUNET_SECRETSHARING_FieldElement);
776   share->original_indices = GNUNET_new_array (share->num_peers, uint16_t);
777
778   /* maybe we're not even in the list of peers? */
779   share->my_peer = share->num_peers;
780
781   j = 0;
782   for (i = 0; i < ks->num_peers; i++)
783   {
784     if (GNUNET_YES == ks->info[i].round2_valid)
785     {
786       gcry_mpi_addm (s, s, ks->info[i].decrypted_preshare, elgamal_p);
787       gcry_mpi_mulm (h, h, ks->info[i].public_key_share, elgamal_p);
788       share->peers[i] = ks->info[i].peer;
789       share->original_indices[i] = j++;
790       if (0 == memcmp (&share->peers[i], &my_peer, sizeof (struct GNUNET_PeerIdentity)))
791         share->my_peer = i;
792     }
793   }
794
795   GNUNET_CRYPTO_mpi_print_unsigned (&share->my_share, GNUNET_SECRETSHARING_ELGAMAL_BITS / 8, s);
796   GNUNET_CRYPTO_mpi_print_unsigned (&share->public_key, GNUNET_SECRETSHARING_ELGAMAL_BITS / 8, h);
797
798   GNUNET_log (GNUNET_ERROR_TYPE_INFO, "keygen completed with %u peers\n", share->num_peers);
799
800   /* Write the share. If 0 peers completed the dkg, an empty
801    * share will be sent. */
802
803   m = GNUNET_malloc (sizeof (struct GNUNET_SECRETSHARING_SecretReadyMessage) +
804                      ks->num_peers * sizeof (struct GNUNET_PeerIdentity));
805
806   GNUNET_assert (GNUNET_OK == GNUNET_SECRETSHARING_share_write (share, NULL, 0, &share_size));
807
808   ev = GNUNET_MQ_msg_extra (m, share_size,
809                             GNUNET_MESSAGE_TYPE_SECRETSHARING_CLIENT_SECRET_READY);
810
811   GNUNET_assert (GNUNET_OK == GNUNET_SECRETSHARING_share_write (share, &m[1], share_size, NULL));
812
813   GNUNET_MQ_send (ks->client_mq, ev);
814 }
815
816
817 /**
818  * Insert round 2 element in the consensus, consisting of
819  * (1) The exponentiated pre-share polynomial coefficients A_{i,l}=g^{a_{i,l}}
820  * (2) The exponentiated pre-shares y_{i,j}=g^{s_{i,j}}
821  * (3) The encrypted pre-shares Y_{i,j}
822  * (4) The zero knowledge proof for correctness of
823  *    the encryption
824  *
825  * @param ks session to use
826  */
827 static void
828 insert_round2_element (struct KeygenSession *ks)
829 {
830   struct GNUNET_SET_Element *element;
831   struct GNUNET_SECRETSHARING_KeygenRevealData *d;
832   unsigned char *pos;
833   unsigned char *last_pos;
834   size_t element_size;
835   unsigned int i;
836   gcry_mpi_t idx;
837   gcry_mpi_t v;
838   gcry_mpi_t c;
839
840   GNUNET_log (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "P%u: Inserting round2 element\n",
841               ks->local_peer_idx);
842
843   GNUNET_assert (NULL != (v = gcry_mpi_new (GNUNET_SECRETSHARING_ELGAMAL_BITS)));
844   GNUNET_assert (NULL != (idx = gcry_mpi_new (GNUNET_SECRETSHARING_ELGAMAL_BITS)));
845   GNUNET_assert (NULL != (c = gcry_mpi_new (GNUNET_SECRETSHARING_ELGAMAL_BITS)));
846
847   element_size = (sizeof (struct GNUNET_SECRETSHARING_KeygenRevealData) +
848                   GNUNET_SECRETSHARING_ELGAMAL_BITS / 8 * ks->num_peers +
849                   GNUNET_SECRETSHARING_ELGAMAL_BITS / 8 * ks->threshold +
850                   GNUNET_CRYPTO_PAILLIER_BITS * 2 / 8 * ks->num_peers);
851
852   element = GNUNET_malloc (sizeof (struct GNUNET_SET_Element) + element_size);
853   element->size = element_size;
854   element->data = (void *) &element[1];
855
856   d = (void *) element->data;
857   d->peer = my_peer;
858
859   // start inserting vector elements
860   // after the fixed part of the element's data
861   pos = (void *) &d[1];
862   last_pos = pos + element_size;
863
864   // exponentiated pre-shares
865   for (i = 0; i < ks->num_peers; i++)
866   {
867     ptrdiff_t remaining = last_pos - pos;
868     GNUNET_assert (remaining > 0);
869     gcry_mpi_set_ui (idx, i + 1);
870     // evaluate the polynomial
871     horner_eval (v, ks->presecret_polynomial, ks->threshold, idx, elgamal_q);
872     // take g to the result
873     gcry_mpi_powm (v, elgamal_g, v, elgamal_p);
874     GNUNET_CRYPTO_mpi_print_unsigned (pos, GNUNET_SECRETSHARING_ELGAMAL_BITS / 8, v);
875     pos += GNUNET_SECRETSHARING_ELGAMAL_BITS / 8;
876   }
877
878   GNUNET_log (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "P%u: computed exp preshares\n",
879               ks->local_peer_idx);
880
881   // encrypted pre-shares
882   for (i = 0; i < ks->num_peers; i++)
883   {
884     ptrdiff_t remaining = last_pos - pos;
885     struct GNUNET_CRYPTO_PaillierCiphertext *ciphertext;
886
887     GNUNET_assert (remaining > 0);
888     ciphertext = (void *) pos;
889     memset (ciphertext, 0, sizeof *ciphertext);
890     if (GNUNET_YES == ks->info[i].round1_valid)
891     {
892       struct GNUNET_CRYPTO_PaillierPlaintext plaintext;
893       struct GNUNET_CRYPTO_PaillierPublicKey public_key;
894       gcry_mpi_set_ui (idx, i + 1);
895       // evaluate the polynomial
896       horner_eval (v, ks->presecret_polynomial, ks->threshold, idx, elgamal_q);
897       GNUNET_CRYPTO_mpi_print_unsigned (&plaintext, sizeof plaintext, v);
898       GNUNET_CRYPTO_mpi_print_unsigned (&public_key, sizeof public_key, ks->info[i].paillier_n);
899       // encrypt the result
900       GNUNET_CRYPTO_paillier_encrypt (&public_key, &plaintext, ciphertext);
901     }
902     pos += sizeof *ciphertext;
903   }
904
905   GNUNET_log (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "P%u: computed enc preshares\n",
906               ks->local_peer_idx);
907
908   // exponentiated coefficients
909   for (i = 0; i < ks->threshold; i++)
910   {
911     ptrdiff_t remaining = last_pos - pos;
912     GNUNET_assert (remaining > 0);
913     gcry_mpi_powm (v, elgamal_g, ks->presecret_polynomial[i], elgamal_p);
914     GNUNET_CRYPTO_mpi_print_unsigned (pos, GNUNET_SECRETSHARING_ELGAMAL_BITS / 8, v);
915     pos += GNUNET_SECRETSHARING_ELGAMAL_BITS / 8;
916   }
917
918   GNUNET_log (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "P%u: computed exp coefficients\n",
919               ks->local_peer_idx);
920
921   d->purpose.size = htonl (element_size - offsetof (struct GNUNET_SECRETSHARING_KeygenRevealData, purpose));
922   d->purpose.purpose = htonl (GNUNET_SIGNATURE_PURPOSE_SECRETSHARING_DKG2);
923   GNUNET_CRYPTO_eddsa_sign (my_peer_private_key, &d->purpose, &d->signature);
924
925   GNUNET_CONSENSUS_insert (ks->consensus, element, NULL, NULL);
926   GNUNET_free (element); /* FIXME: maybe stack-allocate instead? */
927
928   gcry_mpi_release (v);
929   gcry_mpi_release (idx);
930 }
931
932
933 static void
934 keygen_round2_new_element (void *cls,
935                            const struct GNUNET_SET_Element *element)
936 {
937   struct KeygenSession *ks = cls;
938   const struct GNUNET_SECRETSHARING_KeygenRevealData *d;
939   struct KeygenPeerInfo *info;
940   unsigned char *pos;
941   gcry_mpi_t c;
942   size_t expected_element_size;
943
944   if (NULL == element)
945   {
946     GNUNET_log (GNUNET_ERROR_TYPE_WARNING, "round2 consensus failed\n");
947     return;
948   }
949
950   expected_element_size = (sizeof (struct GNUNET_SECRETSHARING_KeygenRevealData) +
951                   GNUNET_SECRETSHARING_ELGAMAL_BITS / 8 * ks->num_peers +
952                   GNUNET_CRYPTO_PAILLIER_BITS / 8 * 2 * ks->num_peers +
953                   GNUNET_SECRETSHARING_ELGAMAL_BITS / 8 * ks->threshold);
954
955   if (element->size != expected_element_size)
956   {
957     GNUNET_log (GNUNET_ERROR_TYPE_WARNING,
958                 "keygen round2 data with wrong size (%u) in consensus, "
959                 " %u expected\n",
960                 element->size, expected_element_size);
961     return;
962   }
963
964   d = (const void *) element->data;
965
966   info = get_keygen_peer_info (ks, &d->peer);
967
968   if (NULL == info)
969   {
970     GNUNET_log (GNUNET_ERROR_TYPE_WARNING, "keygen commit data with wrong peer identity (%s) in consensus\n",
971                 GNUNET_i2s (&d->peer));
972     return;
973   }
974
975   if (GNUNET_NO == info->round1_valid)
976   {
977     GNUNET_log (GNUNET_ERROR_TYPE_WARNING,
978                 "ignoring round2 element from peer with invalid round1 element (%s)\n",
979                 GNUNET_i2s (&d->peer));
980     return;
981   }
982
983   if (GNUNET_YES == info->round2_valid)
984   {
985     GNUNET_log (GNUNET_ERROR_TYPE_WARNING,
986                 "ignoring duplicate round2 element (%s)\n",
987                 GNUNET_i2s (&d->peer));
988     return;
989   }
990
991   GNUNET_log (GNUNET_ERROR_TYPE_INFO, "got round2 element\n");
992
993
994   pos = (void *) &d[1];
995   // skip exponentiated pre-shares
996   pos += GNUNET_SECRETSHARING_ELGAMAL_BITS / 8 * ks->num_peers;
997   // skip encrypted pre-shares
998   pos += GNUNET_CRYPTO_PAILLIER_BITS * 2 / 8 * ks->num_peers;
999   // the first exponentiated coefficient is the public key share
1000   GNUNET_CRYPTO_mpi_scan_unsigned (&info->public_key_share, pos, GNUNET_SECRETSHARING_ELGAMAL_BITS / 8);
1001
1002   pos = (void *) &d[1];
1003   // skip exp. pre-shares
1004   pos += GNUNET_SECRETSHARING_ELGAMAL_BITS / 8 * ks->num_peers;
1005   // skip to the encrypted value for our peer
1006   pos += GNUNET_CRYPTO_PAILLIER_BITS * 2 / 8 * ks->local_peer_idx;
1007
1008   GNUNET_CRYPTO_mpi_scan_unsigned (&c, pos, GNUNET_CRYPTO_PAILLIER_BITS * 2 / 8);
1009
1010   GNUNET_assert (0 != (info->decrypted_preshare = mpi_new (0)));
1011
1012   paillier_decrypt (info->decrypted_preshare, c, ks->paillier_mu, ks->paillier_lambda,
1013                     ks->info[ks->local_peer_idx].paillier_n);
1014   // TODO: validate zero knowledge proofs
1015
1016   if (ntohl (d->purpose.size) !=
1017       element->size - offsetof (struct GNUNET_SECRETSHARING_KeygenRevealData, purpose))
1018   {
1019     GNUNET_log (GNUNET_ERROR_TYPE_WARNING, "keygen reveal data with wrong signature purpose size in consensus\n");
1020     return;
1021   }
1022
1023   if (GNUNET_OK != GNUNET_CRYPTO_eddsa_verify (GNUNET_SIGNATURE_PURPOSE_SECRETSHARING_DKG2,
1024                                                &d->purpose, &d->signature, &d->peer.public_key))
1025   {
1026     GNUNET_log (GNUNET_ERROR_TYPE_WARNING, "keygen reveal data with invalid signature in consensus\n");
1027     return;
1028   }
1029   
1030   info->round2_valid = GNUNET_YES;
1031 }
1032
1033
1034 /**
1035  * Called when the first consensus round has concluded.
1036  * Will initiate the second round.
1037  *
1038  * @param cls closure
1039  */
1040 static void
1041 keygen_round1_conclude (void *cls)
1042 {
1043   struct KeygenSession *ks = cls;
1044
1045   GNUNET_CONSENSUS_destroy (ks->consensus);
1046
1047   ks->consensus = GNUNET_CONSENSUS_create (cfg, ks->num_peers, ks->peers, &ks->session_id,
1048                                            keygen_round2_new_element, ks);
1049
1050   insert_round2_element (ks);
1051
1052   GNUNET_CONSENSUS_conclude (ks->consensus,
1053                              /* last round, thus conclude at DKG deadline */
1054                              ks->deadline,
1055                              keygen_round2_conclude,
1056                              ks);
1057 }
1058
1059
1060 /**
1061  * Insert the ephemeral key and the presecret commitment
1062  * of this peer in the consensus of the given session.
1063  *
1064  * @param ks session to use
1065  */
1066 static void
1067 insert_round1_element (struct KeygenSession *ks)
1068 {
1069   struct GNUNET_SET_Element *element;
1070   struct GNUNET_SECRETSHARING_KeygenCommitData *d;
1071   // g^a_{i,0}
1072   gcry_mpi_t v;
1073   // big-endian representation of 'v'
1074   unsigned char v_data[GNUNET_SECRETSHARING_ELGAMAL_BITS / 8];
1075
1076   element = GNUNET_malloc (sizeof *element + sizeof *d);
1077   d = (void *) &element[1];
1078   element->data = d;
1079   element->size = sizeof *d;
1080
1081   d->peer = my_peer;
1082
1083   GNUNET_assert (0 != (v = gcry_mpi_new (GNUNET_SECRETSHARING_ELGAMAL_BITS)));
1084
1085   gcry_mpi_powm (v, elgamal_g, ks->presecret_polynomial[0], elgamal_p);
1086
1087   GNUNET_CRYPTO_mpi_print_unsigned (v_data, GNUNET_SECRETSHARING_ELGAMAL_BITS / 8, v);
1088
1089   GNUNET_CRYPTO_hash (v_data, GNUNET_SECRETSHARING_ELGAMAL_BITS / 8, &d->commitment);
1090
1091   GNUNET_CRYPTO_mpi_print_unsigned (d->pubkey.n, GNUNET_CRYPTO_PAILLIER_BITS / 8,
1092                                     ks->info[ks->local_peer_idx].paillier_n);
1093
1094   d->purpose.size = htonl ((sizeof *d) - offsetof (struct GNUNET_SECRETSHARING_KeygenCommitData, purpose));
1095   d->purpose.purpose = htonl (GNUNET_SIGNATURE_PURPOSE_SECRETSHARING_DKG1);
1096   GNUNET_assert (GNUNET_OK == GNUNET_CRYPTO_eddsa_sign (my_peer_private_key, &d->purpose, &d->signature));
1097
1098   GNUNET_CONSENSUS_insert (ks->consensus, element, NULL, NULL);
1099
1100   gcry_mpi_release (v);
1101   GNUNET_free (element);
1102 }
1103
1104
1105 /**
1106  * Functions with this signature are called whenever a message is
1107  * received.
1108  *
1109  * @param cls closure
1110  * @param client identification of the client
1111  * @param message the actual message
1112  */
1113 static void handle_client_keygen (void *cls,
1114                                   struct GNUNET_SERVER_Client *client,
1115                                   const struct GNUNET_MessageHeader
1116                                   *message)
1117 {
1118   const struct GNUNET_SECRETSHARING_CreateMessage *msg =
1119       (const struct GNUNET_SECRETSHARING_CreateMessage *) message;
1120   struct KeygenSession *ks;
1121   unsigned int i;
1122   struct GNUNET_CRYPTO_PaillierPrivateKey private_key;
1123   struct GNUNET_CRYPTO_PaillierPublicKey public_key;
1124
1125   GNUNET_log (GNUNET_ERROR_TYPE_INFO, "client requested key generation\n");
1126
1127   ks = GNUNET_new (struct KeygenSession);
1128
1129   /* FIXME: check if client already has some session */
1130
1131   GNUNET_CONTAINER_DLL_insert (keygen_sessions_head, keygen_sessions_tail, ks);
1132
1133   ks->client = client;
1134   ks->client_mq = GNUNET_MQ_queue_for_server_client (client);
1135
1136   ks->deadline = GNUNET_TIME_absolute_ntoh (msg->deadline);
1137   ks->threshold = ntohs (msg->threshold);
1138   ks->num_peers = ntohs (msg->num_peers);
1139
1140   ks->peers = normalize_peers ((struct GNUNET_PeerIdentity *) &msg[1], ks->num_peers,
1141                                &ks->num_peers, &ks->local_peer_idx);
1142
1143
1144   GNUNET_log (GNUNET_ERROR_TYPE_INFO, "first round of consensus with %u peers\n", ks->num_peers);
1145   ks->consensus = GNUNET_CONSENSUS_create (cfg, ks->num_peers, ks->peers, &msg->session_id,
1146                                            keygen_round1_new_element, ks);
1147
1148   ks->info = GNUNET_new_array (ks->num_peers, struct KeygenPeerInfo);
1149
1150   for (i = 0; i < ks->num_peers; i++)
1151     ks->info[i].peer = ks->peers[i];
1152
1153   GNUNET_assert (0 != (ks->info[ks->local_peer_idx].paillier_n = mpi_new (0)));
1154   GNUNET_assert (0 != (ks->paillier_lambda = mpi_new (0)));
1155   GNUNET_assert (0 != (ks->paillier_mu = mpi_new (0)));
1156
1157   GNUNET_CRYPTO_paillier_create (&public_key, &private_key);
1158
1159   GNUNET_CRYPTO_mpi_scan_unsigned (&ks->info[ks->local_peer_idx].paillier_n,
1160                                    &public_key, sizeof public_key);
1161   GNUNET_CRYPTO_mpi_scan_unsigned (&ks->paillier_lambda,
1162                                    &private_key.lambda, sizeof private_key.lambda);
1163   GNUNET_CRYPTO_mpi_scan_unsigned (&ks->paillier_mu,
1164                                    &private_key.mu, sizeof private_key.mu);
1165
1166   GNUNET_log (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "P%u: Generated paillier key pair\n", ks->local_peer_idx);
1167
1168   generate_presecret_polynomial (ks);
1169
1170   GNUNET_log (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "P%u: Generated presecret polynomial\n", ks->local_peer_idx);
1171
1172   insert_round1_element (ks);
1173
1174   GNUNET_log (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "P%u: Concluding for round 1\n", ks->local_peer_idx);
1175
1176   GNUNET_CONSENSUS_conclude (ks->consensus,
1177                              /* half the overall time */
1178                              time_between (ks->start_time, ks->deadline, 1, 2),
1179                              keygen_round1_conclude,
1180                              ks);
1181
1182   GNUNET_SERVER_receive_done (client, GNUNET_OK);
1183
1184   GNUNET_log (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "P%u: Waiting for round 1 elements ...\n", ks->local_peer_idx);
1185 }
1186
1187
1188 /**
1189  * Called when the partial decryption consensus concludes.
1190  */
1191 static void
1192 decrypt_conclude (void *cls)
1193 {
1194   struct DecryptSession *ds = cls;
1195   struct GNUNET_SECRETSHARING_DecryptResponseMessage *msg;
1196   struct GNUNET_MQ_Envelope *ev;
1197   gcry_mpi_t lagrange;
1198   gcry_mpi_t m;
1199   gcry_mpi_t tmp;
1200   gcry_mpi_t c_2;
1201   gcry_mpi_t prod;
1202   unsigned int *indices;
1203   unsigned int num;
1204   unsigned int i;
1205   unsigned int j;
1206
1207   GNUNET_assert (0 != (lagrange = gcry_mpi_new (0)));
1208   GNUNET_assert (0 != (m = gcry_mpi_new (0)));
1209   GNUNET_assert (0 != (tmp = gcry_mpi_new (0)));
1210   GNUNET_assert (0 != (prod = gcry_mpi_new (0)));
1211
1212   num = 0;
1213   for (i = 0; i < ds->share->num_peers; i++)
1214     if (NULL != ds->info[i].partial_decryption)
1215       num++;
1216
1217   indices = GNUNET_malloc (num * sizeof (unsigned int));
1218   j = 0;
1219   for (i = 0; i < ds->share->num_peers; i++)
1220     if (NULL != ds->info[i].partial_decryption)
1221       indices[j++] = ds->info[i].original_index;
1222
1223   GNUNET_log (GNUNET_ERROR_TYPE_INFO, "P%u: decrypt conclude, with %u peers\n",
1224               ds->share->my_peer, num);
1225
1226   gcry_mpi_set_ui (prod, 1);
1227   for (i = 0; i < num; i++)
1228   {
1229
1230     GNUNET_log (GNUNET_ERROR_TYPE_INFO, "P%u: index of %u: %u\n",
1231                 ds->share->my_peer, i, indices[i]);
1232     compute_lagrange_coefficient (lagrange, indices[i], indices, num);
1233     // w_i^{\lambda_i}
1234     gcry_mpi_powm (tmp, ds->info[indices[i]].partial_decryption, lagrange, elgamal_p);
1235
1236     // product of all exponentiated partiel decryptions ...
1237     gcry_mpi_mulm (prod, prod, tmp, elgamal_p);
1238   }
1239
1240   GNUNET_CRYPTO_mpi_scan_unsigned (&c_2, ds->ciphertext.c2_bits, GNUNET_SECRETSHARING_ELGAMAL_BITS / 8);
1241
1242   GNUNET_assert (0 != gcry_mpi_invm (prod, prod, elgamal_p));
1243   gcry_mpi_mulm (m, c_2, prod, elgamal_p);
1244   ev = GNUNET_MQ_msg (msg, GNUNET_MESSAGE_TYPE_SECRETSHARING_CLIENT_DECRYPT_DONE);
1245   GNUNET_CRYPTO_mpi_print_unsigned (&msg->plaintext, GNUNET_SECRETSHARING_ELGAMAL_BITS / 8, m);
1246   msg->success = htonl (1);
1247   GNUNET_MQ_send (ds->client_mq, ev);
1248
1249   GNUNET_log (GNUNET_ERROR_TYPE_INFO, "sent decrypt done to client\n");
1250
1251   // FIXME: what if not enough peers participated?
1252 }
1253
1254
1255 /**
1256  * Called when a new partial decryption arrives.
1257  */
1258 static void
1259 decrypt_new_element (void *cls,
1260                      const struct GNUNET_SET_Element *element)
1261 {
1262   struct DecryptSession *session = cls;
1263   const struct GNUNET_SECRETSHARING_DecryptData *d;
1264   struct DecryptPeerInfo *info;
1265
1266   if (NULL == element)
1267   {
1268     GNUNET_log (GNUNET_ERROR_TYPE_ERROR, "decryption failed\n");
1269     /* FIXME: destroy */
1270     return;
1271   }
1272
1273   if (element->size != sizeof *d)
1274   {
1275     GNUNET_log (GNUNET_ERROR_TYPE_ERROR, "element of wrong size in decrypt consensus\n");
1276     return;
1277   }
1278
1279   d = element->data;
1280
1281   info = get_decrypt_peer_info (session, &d->peer);
1282   
1283   if (NULL == info)
1284   {
1285     GNUNET_log (GNUNET_ERROR_TYPE_ERROR, "decrypt element from invalid peer (%s)\n",
1286                 GNUNET_i2s (&d->peer));
1287     return;
1288   }
1289
1290   if (NULL != info->partial_decryption)
1291   {
1292     GNUNET_log (GNUNET_ERROR_TYPE_ERROR, "decrypt element duplicate\n",
1293                 GNUNET_i2s (&d->peer));
1294     return;
1295   }
1296
1297   // FIXME: check NIZP first
1298
1299   GNUNET_CRYPTO_mpi_scan_unsigned (&info->partial_decryption, &d->partial_decryption,
1300                                    GNUNET_SECRETSHARING_ELGAMAL_BITS / 8);
1301 }
1302
1303 static void
1304 insert_decrypt_element (struct DecryptSession *ds)
1305 {
1306   struct GNUNET_SECRETSHARING_DecryptData d;
1307   struct GNUNET_SET_Element element;
1308   gcry_mpi_t x;
1309   gcry_mpi_t s;
1310
1311   GNUNET_log (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "P%u: Inserting decrypt element\n",
1312               ds->share->my_peer);
1313
1314   GNUNET_CRYPTO_mpi_scan_unsigned (&x, &ds->ciphertext.c1_bits,
1315                                    GNUNET_SECRETSHARING_ELGAMAL_BITS / 8);
1316   GNUNET_CRYPTO_mpi_scan_unsigned (&s, &ds->share->my_share,
1317                                    GNUNET_SECRETSHARING_ELGAMAL_BITS / 8);
1318
1319   gcry_mpi_powm (x, x, s, elgamal_p);
1320
1321   element.data = (void *) &d;
1322   element.size = sizeof (struct GNUNET_SECRETSHARING_DecryptData);
1323   element.type = 0;
1324
1325   /* make vagrind happy until we implement the real deal ... */
1326   memset (&d.nizk_commit1, 0, sizeof d.nizk_commit1);
1327   memset (&d.nizk_commit2, 0, sizeof d.nizk_commit2);
1328   memset (&d.nizk_response, 0, sizeof d.nizk_response);
1329
1330   d.ciphertext = ds->ciphertext;
1331   d.peer = my_peer;
1332   d.purpose.size = htonl (element.size - offsetof (struct GNUNET_SECRETSHARING_DecryptData, purpose));
1333   d.purpose.purpose = htonl (GNUNET_SIGNATURE_PURPOSE_SECRETSHARING_DECRYPTION);
1334   
1335   GNUNET_CRYPTO_eddsa_sign (my_peer_private_key, &d.purpose, &d.signature);
1336
1337   GNUNET_CRYPTO_mpi_print_unsigned (&d.partial_decryption, GNUNET_SECRETSHARING_ELGAMAL_BITS / 8, x);
1338
1339   GNUNET_CONSENSUS_insert (ds->consensus, &element, NULL, NULL);
1340   GNUNET_log (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "P%u: Inserting decrypt element done!\n",
1341               ds->share->my_peer);
1342 }
1343
1344
1345 /**
1346  * Functions with this signature are called whenever a message is
1347  * received.
1348  *
1349  * @param cls closure
1350  * @param client identification of the client
1351  * @param message the actual message
1352  */
1353 static void handle_client_decrypt (void *cls,
1354                                    struct GNUNET_SERVER_Client *client,
1355                                    const struct GNUNET_MessageHeader
1356                                    *message)
1357 {
1358   const struct GNUNET_SECRETSHARING_DecryptRequestMessage *msg =
1359       (const void *) message;
1360   struct DecryptSession *ds;
1361   struct GNUNET_HashCode session_id;
1362   unsigned int i;
1363
1364   ds = GNUNET_new (struct DecryptSession);
1365   // FIXME: check if session already exists
1366   GNUNET_CONTAINER_DLL_insert (decrypt_sessions_head, decrypt_sessions_tail, ds);
1367   ds->client = client;
1368   ds->client_mq = GNUNET_MQ_queue_for_server_client (client);
1369   ds->deadline = GNUNET_TIME_absolute_ntoh (msg->deadline);
1370   ds->ciphertext = msg->ciphertext;
1371
1372   ds->share = GNUNET_SECRETSHARING_share_read (&msg[1], ntohs (msg->header.size) - sizeof *msg, NULL);
1373   // FIXME: probably should be break rather than assert
1374   GNUNET_assert (NULL != ds->share);
1375
1376   // FIXME: this is probably sufficient, but kdf/hash with all values would be nicer ...
1377   GNUNET_CRYPTO_hash (&msg->ciphertext, sizeof (struct GNUNET_SECRETSHARING_Ciphertext), &session_id);
1378
1379   ds->consensus = GNUNET_CONSENSUS_create (cfg,
1380                                            ds->share->num_peers,
1381                                            ds->share->peers,
1382                                            &session_id,
1383                                            &decrypt_new_element,
1384                                            ds);
1385
1386
1387   ds->info = GNUNET_new_array (ds->share->num_peers, struct DecryptPeerInfo);
1388   for (i = 0; i < ds->share->num_peers; i++)
1389   {
1390     ds->info[i].peer = ds->share->peers[i];
1391     ds->info[i].original_index = ds->share->original_indices[i];
1392   }
1393
1394   insert_decrypt_element (ds);
1395
1396   GNUNET_CONSENSUS_conclude (ds->consensus, ds->deadline, decrypt_conclude, ds);
1397
1398   GNUNET_SERVER_receive_done (client, GNUNET_OK);
1399
1400   GNUNET_log (GNUNET_ERROR_TYPE_INFO, "decrypting with %u peers\n",
1401               ds->share->num_peers);
1402 }
1403
1404
1405 static void
1406 init_crypto_constants (void)
1407 {
1408   GNUNET_assert (0 == gcry_mpi_scan (&elgamal_q, GCRYMPI_FMT_HEX,
1409                                      GNUNET_SECRETSHARING_ELGAMAL_Q_HEX, 0, NULL));
1410   GNUNET_assert (0 == gcry_mpi_scan (&elgamal_p, GCRYMPI_FMT_HEX,
1411                                      GNUNET_SECRETSHARING_ELGAMAL_P_HEX, 0, NULL));
1412   GNUNET_assert (0 == gcry_mpi_scan (&elgamal_g, GCRYMPI_FMT_HEX,
1413                                      GNUNET_SECRETSHARING_ELGAMAL_G_HEX, 0, NULL));
1414 }
1415
1416
1417 static struct KeygenSession *
1418 keygen_session_get (struct GNUNET_SERVER_Client *client)
1419 {
1420   struct KeygenSession *ks;
1421   for (ks = keygen_sessions_head; NULL != ks; ks = ks->next)
1422     if (ks->client == client)
1423       return ks;
1424   return NULL;
1425 }
1426
1427 static struct DecryptSession *
1428 decrypt_session_get (struct GNUNET_SERVER_Client *client)
1429 {
1430   struct DecryptSession *ds;
1431   for (ds = decrypt_sessions_head; NULL != ds; ds = ds->next)
1432     if (ds->client == client)
1433       return ds;
1434   return NULL;
1435 }
1436
1437
1438 /**
1439  * Clean up after a client has disconnected
1440  *
1441  * @param cls closure, unused
1442  * @param client the client to clean up after
1443  */
1444 static void
1445 handle_client_disconnect (void *cls, struct GNUNET_SERVER_Client *client)
1446 {
1447   struct KeygenSession *ks;
1448   struct DecryptSession *ds;
1449
1450   GNUNET_log (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "handling client disconnect\n");
1451
1452   ks = keygen_session_get (client);
1453   if (NULL != ks)
1454     keygen_session_destroy (ks);
1455
1456   ds = decrypt_session_get (client);
1457   if (NULL != ds)
1458     decrypt_session_destroy (ds);
1459 }
1460
1461
1462 /**
1463  * Process template requests.
1464  *
1465  * @param cls closure
1466  * @param server the initialized server
1467  * @param c configuration to use
1468  */
1469 static void
1470 run (void *cls, struct GNUNET_SERVER_Handle *server,
1471      const struct GNUNET_CONFIGURATION_Handle *c)
1472 {
1473   static const struct GNUNET_SERVER_MessageHandler handlers[] = {
1474     {handle_client_keygen, NULL, GNUNET_MESSAGE_TYPE_SECRETSHARING_CLIENT_GENERATE, 0},
1475     {handle_client_decrypt, NULL, GNUNET_MESSAGE_TYPE_SECRETSHARING_CLIENT_DECRYPT, 0},
1476     {NULL, NULL, 0, 0}
1477   };
1478   cfg = c;
1479   srv = server;
1480   my_peer_private_key = GNUNET_CRYPTO_eddsa_key_create_from_configuration (c);
1481   if (NULL == my_peer_private_key)
1482   {
1483     GNUNET_log (GNUNET_ERROR_TYPE_ERROR, "could not access host private key\n");
1484     GNUNET_break (0);
1485     GNUNET_SCHEDULER_shutdown ();
1486     return;
1487   }
1488   init_crypto_constants ();
1489   if (GNUNET_OK != GNUNET_CRYPTO_get_peer_identity (cfg, &my_peer))
1490   {
1491     GNUNET_log (GNUNET_ERROR_TYPE_ERROR, "could not retrieve host identity\n");
1492     GNUNET_break (0);
1493     GNUNET_SCHEDULER_shutdown ();
1494     return;
1495   }
1496   GNUNET_SERVER_add_handlers (server, handlers);
1497   GNUNET_SERVER_disconnect_notify (server, &handle_client_disconnect, NULL);
1498   GNUNET_SCHEDULER_add_delayed (GNUNET_TIME_UNIT_FOREVER_REL, &cleanup_task,
1499                                 NULL);
1500 }
1501
1502
1503 /**
1504  * The main function for the template service.
1505  *
1506  * @param argc number of arguments from the command line
1507  * @param argv command line arguments
1508  * @return 0 ok, 1 on error
1509  */
1510 int
1511 main (int argc, char *const *argv)
1512 {
1513   return (GNUNET_OK ==
1514           GNUNET_SERVICE_run (argc, argv, "secretsharing",
1515                               GNUNET_SERVICE_OPTION_NONE, &run, NULL)) ? 0 : 1;
1516 }
1517