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