remove duplication MQ options, make conversation build
[oweals/gnunet.git] / src / cadet / cadet_protocol.h
index c63337c95a79399d00557a3abf109d7d54529588..762babb8ae53d23824ad910f1dd81a50441b8b29 100644 (file)
@@ -1,31 +1,41 @@
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+     SPDX-License-Identifier: AGPL3.0-or-later
 */
 
 /**
- * @author Bartlomiej Polot
  * @file cadet/cadet_protocol.h
+ * @brief P2P messages used by CADET
+ * @author Bartlomiej Polot
+ * @author Christian Grothoff
  */
 
 #ifndef CADET_PROTOCOL_H_
 #define CADET_PROTOCOL_H_
 
+/**
+ * At best, enable when debugging #5328!
+ */
+#define DEBUG_KX 0
+#if DEBUG_KX
+#warning NEVER run this in production! KX debugging is on!
+#endif
+
 #include "platform.h"
 #include "gnunet_util_lib.h"
 #include "cadet.h"
@@ -56,20 +66,23 @@ GNUNET_NETWORK_STRUCT_BEGIN
 /**
  * Message for cadet connection creation.
  */
-struct GNUNET_CADET_ConnectionCreate
+struct GNUNET_CADET_ConnectionCreateMessage
 {
   /**
    * Type: #GNUNET_MESSAGE_TYPE_CADET_CONNECTION_CREATE
    *
-   * Size: sizeof (struct GNUNET_CADET_ConnectionCreate) +
+   * Size: sizeof (struct GNUNET_CADET_ConnectionCreateMessage) +
    *       path_length * sizeof (struct GNUNET_PeerIdentity)
    */
   struct GNUNET_MessageHeader header;
 
   /**
-   * For alignment.
+   * Connection options in network byte order.
+   * #GNUNET_CADET_OPTION_DEFAULT for buffered;
+   * #GNUNET_CADET_OPTION_NOBUFFER for unbuffered.
+   * Other flags are ignored and should not be set at this level.
    */
-  uint32_t reserved GNUNET_PACKED;
+  uint32_t options GNUNET_PACKED;
 
   /**
    * ID of the connection
@@ -87,10 +100,10 @@ struct GNUNET_CADET_ConnectionCreate
 /**
  * Message for ack'ing a connection
  */
-struct GNUNET_CADET_ConnectionACK
+struct GNUNET_CADET_ConnectionCreateAckMessage
 {
   /**
-   * Type: #GNUNET_MESSAGE_TYPE_CADET_CONNECTION_ACK
+   * Type: #GNUNET_MESSAGE_TYPE_CADET_CONNECTION_CREATE_ACK
    */
   struct GNUNET_MessageHeader header;
 
@@ -110,10 +123,10 @@ struct GNUNET_CADET_ConnectionACK
 /**
  * Message for notifying a disconnection in a path
  */
-struct GNUNET_CADET_ConnectionBroken
+struct GNUNET_CADET_ConnectionBrokenMessage
 {
   /**
-   * Type: #GNUNET_MESSAGE_TYPE_CADET_CONNECTION_BROKEN
+   * Type: #GNUNET_MESSAGE_TYPE_CADET_CONNECTION_BROKEN.
    */
   struct GNUNET_MessageHeader header;
 
@@ -142,7 +155,7 @@ struct GNUNET_CADET_ConnectionBroken
 /**
  * Message to destroy a connection.
  */
-struct GNUNET_CADET_ConnectionDestroy
+struct GNUNET_CADET_ConnectionDestroyMessage
 {
   /**
    * Type: #GNUNET_MESSAGE_TYPE_CADET_CONNECTION_DESTROY
@@ -161,56 +174,27 @@ struct GNUNET_CADET_ConnectionDestroy
 };
 
 
-/**
- * Message to acknowledge cadet encrypted traffic.
- */
-struct GNUNET_CADET_ACK
-{
-  /**
-   * Type: #GNUNET_MESSAGE_TYPE_CADET_ACK
-   */
-  struct GNUNET_MessageHeader header;
-
-  /**
-   * Maximum packet ID authorized.
-   */
-  uint32_t ack GNUNET_PACKED;
-
-  /**
-   * ID of the connection.
-   */
-  struct GNUNET_CADET_ConnectionTunnelIdentifier cid;
-};
-
+/******************************************************************************/
+/*******************************   TUNNEL   ***********************************/
+/******************************************************************************/
 
 /**
- * Message to query a peer about its Flow Control status regarding a tunnel.
+ * Unique identifier (counter) for an encrypted message in a channel.
+ * Used to match #GNUNET_MESSAGE_TYPE_CADET_CONNECTION_HOP_BY_HOP_ENCRYPTED_ACK
+ * and  #GNUNET_MESSAGE_TYPE_CADET_TUNNEL_ENCRYPTED_POLL messages
+ * against the respective  #GNUNET_MESSAGE_TYPE_CADET_TUNNEL_ENCRYPTED
+ * messages.
  */
-struct GNUNET_CADET_Poll
+struct CadetEncryptedMessageIdentifier
 {
   /**
-   * Type: #GNUNET_MESSAGE_TYPE_CADET_POLL
-   */
-  struct GNUNET_MessageHeader header;
-
-  /**
-   * Last packet sent.
+   * This number is incremented by one per message. It may wrap around.
+   * In network byte order.
    */
   uint32_t pid GNUNET_PACKED;
-
-  /**
-   * ID of the connection.
-   */
-  struct GNUNET_CADET_ConnectionTunnelIdentifier cid;
-
 };
 
 
-
-/******************************************************************************/
-/*******************************   TUNNEL   ***********************************/
-/******************************************************************************/
-
 /**
  * Flags to be used in GNUNET_CADET_KX.
  */
@@ -231,10 +215,12 @@ enum GNUNET_CADET_KX_Flags {
 /**
  * Message for a Key eXchange for a tunnel.
  */
-struct GNUNET_CADET_KX
+struct GNUNET_CADET_TunnelKeyExchangeMessage
 {
   /**
-   * Type: #GNUNET_MESSAGE_TYPE_CADET_KX.
+   * Type: #GNUNET_MESSAGE_TYPE_CADET_TUNNEL_KX or
+   * #GNUNET_MESSAGE_TYPE_CADET_TUNNEL_KX_AUTH as part
+   * of `struct GNUNET_CADET_TunnelKeyExchangeAuthMessage`.
    */
   struct GNUNET_MessageHeader header;
 
@@ -256,43 +242,68 @@ struct GNUNET_CADET_KX
    */
   struct GNUNET_CRYPTO_EcdhePublicKey ephemeral_key;
 
+#if DEBUG_KX
+  /**
+   * Sender's ephemeral public ECC key encoded in a
+   * format suitable for network transmission, as created
+   * using 'gcry_sexp_sprint'.
+   */
+  struct GNUNET_CRYPTO_EcdhePrivateKey ephemeral_key_XXX; // for debugging KX-crypto!
+
+  /**
+   * Sender's ephemeral public ECC key encoded in a
+   * format suitable for network transmission, as created
+   * using 'gcry_sexp_sprint'.
+   */
+  struct GNUNET_CRYPTO_EddsaPrivateKey private_key_XXX; // for debugging KX-crypto!
+#endif
+
   /**
    * Sender's next ephemeral public ECC key encoded in a
    * format suitable for network transmission, as created
    * using 'gcry_sexp_sprint'.
    */
   struct GNUNET_CRYPTO_EcdhePublicKey ratchet_key;
+
 };
 
 
 /**
- * Axolotl tunnel message.
+ * Message for a Key eXchange for a tunnel, with authentication.
+ * Used as a response to the initial KX as well as for rekeying.
  */
-struct GNUNET_CADET_Encrypted
+struct GNUNET_CADET_TunnelKeyExchangeAuthMessage
 {
-  /**
-   * Type: #GNUNET_MESSAGE_TYPE_CADET_ENCRYPTED
-   */
-  struct GNUNET_MessageHeader header;
 
   /**
-   * ID of the packet (hop by hop).
+   * Message header with key material.
    */
-  uint32_t pid GNUNET_PACKED;
+  struct GNUNET_CADET_TunnelKeyExchangeMessage kx;
 
+#if DEBUG_KX
   /**
-   * ID of the connection.
+   * Received ephemeral public ECC key encoded in a
+   * format suitable for network transmission, as created
+   * using 'gcry_sexp_sprint'.
    */
-  struct GNUNET_CADET_ConnectionTunnelIdentifier cid;
+  struct GNUNET_CRYPTO_EcdhePublicKey r_ephemeral_key_XXX; // for debugging KX-crypto!
+#endif
 
   /**
-   * MAC of the encrypted message, used to verify message integrity.
-   * Everything after this value  will be encrypted with the header key
-   * and authenticated.
+   * KDF-proof that sender could compute the 3-DH, used in lieu of a
+   * signature or payload data.
    */
-  struct GNUNET_ShortHashCode hmac;
+  struct GNUNET_HashCode auth;
+
+};
+
 
-  /**************** AX_HEADER start ****************/
+/**
+ * Encrypted axolotl header with numbers that identify which
+ * keys in which ratchet are to be used to decrypt the body.
+ */
+struct GNUNET_CADET_AxHeader
+{
 
   /**
    * Number of messages sent with the current ratchet key.
@@ -309,7 +320,41 @@ struct GNUNET_CADET_Encrypted
    */
   struct GNUNET_CRYPTO_EcdhePublicKey DHRs;
 
-  /**************** AX_HEADER  end  ****************/
+};
+
+
+/**
+ * Axolotl-encrypted tunnel message with application payload.
+ */
+struct GNUNET_CADET_TunnelEncryptedMessage
+{
+  /**
+   * Type: #GNUNET_MESSAGE_TYPE_CADET_TUNNEL_ENCRYPTED
+   */
+  struct GNUNET_MessageHeader header;
+
+  /**
+   * Reserved, for alignment.
+   */
+  uint32_t reserved GNUNET_PACKED;
+
+  /**
+   * ID of the connection.
+   */
+  struct GNUNET_CADET_ConnectionTunnelIdentifier cid;
+
+  /**
+   * MAC of the encrypted message, used to verify message integrity.
+   * Everything after this value  will be encrypted with the header key
+   * and authenticated.
+   */
+  struct GNUNET_ShortHashCode hmac;
+
+  /**
+   * Axolotl-header that specifies which keys to use in which ratchet
+   * to decrypt the body that follows.
+   */
+  struct GNUNET_CADET_AxHeader ax_header;
 
   /**
    * Encrypted content follows.
@@ -317,20 +362,18 @@ struct GNUNET_CADET_Encrypted
 };
 
 
-
 /******************************************************************************/
 /*******************************   CHANNEL  ***********************************/
 /******************************************************************************/
 
-#ifndef NEW_CADET
 
 /**
  * Message to create a Channel.
  */
-struct GNUNET_CADET_ChannelCreate
+struct GNUNET_CADET_ChannelOpenMessage
 {
   /**
-   * Type: #GNUNET_MESSAGE_TYPE_CADET_CHANNEL_CREATE
+   * Type: #GNUNET_MESSAGE_TYPE_CADET_CHANNEL_OPEN
    */
   struct GNUNET_MessageHeader header;
 
@@ -340,57 +383,100 @@ struct GNUNET_CADET_ChannelCreate
   uint32_t opt GNUNET_PACKED;
 
   /**
-   * Destination port.
+   * Hash of destination port and listener.
    */
-  struct GNUNET_HashCode port;
+  struct GNUNET_HashCode h_port;
+
+  /**
+   * ID of the channel within the tunnel.
+   */
+  struct GNUNET_CADET_ChannelTunnelNumber ctn;
+};
+
+
+/**
+ * Message to acknowledge opening a channel of type
+ * #GNUNET_MESSAGE_TYPE_CADET_CHANNEL_OPEN_ACK.
+ */
+struct GNUNET_CADET_ChannelOpenAckMessage
+{
+  /**
+   * Type: #GNUNET_MESSAGE_TYPE_CADET_CHANNEL_OPEN_ACK
+   */
+  struct GNUNET_MessageHeader header;
+
+  /**
+   * For alignment.
+   */
+  uint32_t reserved GNUNET_PACKED;
 
   /**
    * ID of the channel
    */
-  struct GNUNET_CADET_ChannelNumber chid;
+  struct GNUNET_CADET_ChannelTunnelNumber ctn;
+
+  /**
+   * Port number of the channel, used to prove to the
+   * initiator that the receiver knows the port.
+   */
+  struct GNUNET_HashCode port;
 };
 
-#endif
 
 /**
- * Message to manage a Channel (ACK, NACK, Destroy).
+ * Message to destroy a channel of type
+ * #GNUNET_MESSAGE_TYPE_CADET_CHANNEL_DESTROY.
  */
-struct GNUNET_CADET_ChannelManage
+struct GNUNET_CADET_ChannelDestroyMessage
 {
   /**
-   * Type: #GNUNET_MESSAGE_TYPE_CADET_CHANNEL_{ACK|NACK|DESTROY}
+   * Type: #GNUNET_MESSAGE_TYPE_CADET_CHANNEL_DESTROY
    */
   struct GNUNET_MessageHeader header;
 
+  /**
+   * For alignment.
+   */
+  uint32_t reserved GNUNET_PACKED;
+
   /**
    * ID of the channel
    */
-  struct GNUNET_CADET_ChannelNumber chid;
+  struct GNUNET_CADET_ChannelTunnelNumber ctn;
 };
 
 
-#ifndef NEW_CADET
+/**
+ * Number used to uniquely identify messages in a CADET Channel.
+ */
+struct ChannelMessageIdentifier
+{
+  /**
+   * Unique ID of the message, cycles around, in NBO.
+   */
+  uint32_t mid GNUNET_PACKED;
+};
+
 
 /**
  * Message for cadet data traffic.
  */
-struct GNUNET_CADET_Data
+struct GNUNET_CADET_ChannelAppDataMessage
 {
   /**
-   * Type: #GNUNET_MESSAGE_TYPE_CADET_UNICAST,
-   *       #GNUNET_MESSAGE_TYPE_CADET_TO_ORIGIN
+   * Type: #GNUNET_MESSAGE_TYPE_CADET_CHANNEL_APP_DATA.
    */
   struct GNUNET_MessageHeader header;
 
   /**
-   * Unique ID of the payload message
+   * Unique ID of the payload message.
    */
-  uint32_t mid GNUNET_PACKED;
+  struct ChannelMessageIdentifier mid;
 
   /**
    * ID of the channel
    */
-  struct GNUNET_CADET_ChannelNumber chid;
+  struct GNUNET_CADET_ChannelTunnelNumber ctn;
 
   /**
    * Payload follows
@@ -401,32 +487,33 @@ struct GNUNET_CADET_Data
 /**
  * Message to acknowledge end-to-end data.
  */
-struct GNUNET_CADET_DataACK
+struct GNUNET_CADET_ChannelDataAckMessage
 {
   /**
-   * Type: GNUNET_MESSAGE_TYPE_CADET_DATA_ACK
+   * Type: #GNUNET_MESSAGE_TYPE_CADET_CHANNEL_APP_DATA_ACK
    */
   struct GNUNET_MessageHeader header;
 
   /**
    * ID of the channel
    */
-  struct GNUNET_CADET_ChannelNumber chid;
+  struct GNUNET_CADET_ChannelTunnelNumber ctn;
 
   /**
-   * Bitfield of already-received newer messages
-   * pid +  1 @ LSB
-   * pid + 64 @ MSB
+   * Bitfield of already-received newer messages.  Note that bit 0
+   * corresponds to @e mid + 1.
+   *
+   * pid +  0 @ LSB
+   * pid + 63 @ MSB
    */
   uint64_t futures GNUNET_PACKED;
 
   /**
-   * Last message ID received.
+   * Next message ID expected.
    */
-  uint32_t mid GNUNET_PACKED;
+  struct ChannelMessageIdentifier mid;
 };
 
-#endif
 
 GNUNET_NETWORK_STRUCT_END