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[oweals/gnunet.git] / src / include / gnunet_crypto_lib.h
index 168c79b2a52d59cfeabb49e70165abe994d41810..0b250311a435536875a967daf7081bb8a7c9ebd7 100644 (file)
@@ -43,10 +43,20 @@ extern "C"
 #include "gnunet_common.h"
 #include "gnunet_scheduler_lib.h"
 
-
+/**
+ * Desired quality level for cryptographic operations.
+ */
 enum GNUNET_CRYPTO_Quality
 {
+  /**
+   * No good quality of the operation is needed (i.e.,
+   * random numbers can be pseudo-random).
+   */
   GNUNET_CRYPTO_QUALITY_WEAK,
+
+  /**
+   * High-quality operations are desired.
+   */
   GNUNET_CRYPTO_QUALITY_STRONG
 };
 
@@ -202,25 +212,30 @@ struct GNUNET_CRYPTO_AesInitializationVector
  * @param len the length of the buffer in bytes
  * @return the resulting CRC32 checksum
  */
-int GNUNET_CRYPTO_crc32_n (const void *buf, unsigned int len);
+int32_t GNUNET_CRYPTO_crc32_n (const void *buf, 
+                              size_t len);
 
 
 /**
  * Produce a random value.
  *
+ * @param mode desired quality of the random number
  * @param i the upper limit (exclusive) for the random number
- * @return a random value in the interval [0,i[.
+ * @return a random value in the interval [0,i) (exclusive).
  */
-unsigned int GNUNET_CRYPTO_random_u32 (enum GNUNET_CRYPTO_Quality,
-                                       unsigned int i);
+uint32_t GNUNET_CRYPTO_random_u32 (enum GNUNET_CRYPTO_Quality mode,
+                                  uint32_t i);
 
 
 /**
- * Random on unsigned 64-bit values.  We break them down into signed
- * 32-bit values and reassemble the 64-bit random value bit-wise.
+ * Random on unsigned 64-bit values. 
+ *
+ * @param mode desired quality of the random number
+ * @param max value returned will be in range [0,max) (exclusive)
+ * @return random 64-bit number
  */
-unsigned long long GNUNET_CRYPTO_random_u64 (enum GNUNET_CRYPTO_Quality mode,
-                                             unsigned long long u);
+uint64_t GNUNET_CRYPTO_random_u64 (enum GNUNET_CRYPTO_Quality mode,
+                                  uint64_t max);
 
 
 /**
@@ -236,6 +251,8 @@ unsigned int *GNUNET_CRYPTO_random_permute (enum GNUNET_CRYPTO_Quality mode,
 
 /**
  * Create a new Session key.
+ *
+ * @param key key to initialize
  */
 void GNUNET_CRYPTO_aes_create_session_key (struct GNUNET_CRYPTO_AesSessionKey
                                            *key);
@@ -244,6 +261,7 @@ void GNUNET_CRYPTO_aes_create_session_key (struct GNUNET_CRYPTO_AesSessionKey
 /**
  * Check that a new session key is well-formed.
  *
+ * @param key key to check
  * @return GNUNET_OK if the key is valid
  */
 int GNUNET_CRYPTO_aes_check_session_key (const struct
@@ -259,39 +277,39 @@ int GNUNET_CRYPTO_aes_check_session_key (const struct
  * @param sessionkey the key used to encrypt
  * @param iv the initialization vector to use, use INITVALUE
  *        for streams.
- * @returns the size of the encrypted block, -1 for errors
+ * @return the size of the encrypted block, -1 for errors
  */
-int GNUNET_CRYPTO_aes_encrypt (const void *block,
-                               uint16_t len,
-                               const struct GNUNET_CRYPTO_AesSessionKey
-                               *sessionkey,
-                               const struct
-                               GNUNET_CRYPTO_AesInitializationVector *iv,
-                               void *result);
+ssize_t GNUNET_CRYPTO_aes_encrypt (const void *block,
+                                  size_t len,
+                                  const struct GNUNET_CRYPTO_AesSessionKey
+                                  *sessionkey,
+                                  const struct
+                                  GNUNET_CRYPTO_AesInitializationVector *iv,
+                                  void *result);
 
 
 /**
  * Decrypt a given block with the sessionkey.
  *
- * @param sessionkey the key used to decrypt
  * @param block the data to decrypt, encoded as returned by encrypt
  * @param size how big is the block?
+ * @param sessionkey the key used to decrypt
  * @param iv the initialization vector to use
  * @param result address to store the result at
  * @return -1 on failure, size of decrypted block on success
  */
-int GNUNET_CRYPTO_aes_decrypt (const struct GNUNET_CRYPTO_AesSessionKey
-                               *sessionkey, const void *block, uint16_t size,
-                               const struct
-                               GNUNET_CRYPTO_AesInitializationVector *iv,
-                               void *result);
+ssize_t GNUNET_CRYPTO_aes_decrypt (const void *block, 
+                                  size_t size,
+                                  const struct GNUNET_CRYPTO_AesSessionKey *sessionkey, 
+                                  const struct GNUNET_CRYPTO_AesInitializationVector *iv,
+                                  void *result);
 
 
 /**
- * Convert GNUNET_CRYPTO_hash to ASCII encoding.
- * @param block the GNUNET_CRYPTO_hash code
+ * Convert hash to ASCII encoding.
+ * @param block the hash code
  * @param result where to store the encoding (struct GNUNET_CRYPTO_HashAsciiEncoded can be
- *  safely cast to char*, a '\0' termination is set).
+ *  safely cast to char*, a '\\0' termination is set).
  */
 void GNUNET_CRYPTO_hash_to_enc (const GNUNET_HashCode * block,
                                 struct GNUNET_CRYPTO_HashAsciiEncoded
@@ -314,21 +332,42 @@ int GNUNET_CRYPTO_hash_from_string (const char *enc,
  * a.a or a.e (they're used elsewhere), and
  * be somewhat consistent. And of course, the
  * result should be a positive number.
- * @return number between 0 and 65536
+ *
+ * @param a some hash code
+ * @param b some hash code
+ * @return number between 0 and UINT32_MAX
  */
-unsigned int GNUNET_CRYPTO_hash_distance_u32 (const GNUNET_HashCode * a,
-                                              const GNUNET_HashCode * b);
+uint32_t GNUNET_CRYPTO_hash_distance_u32 (const GNUNET_HashCode * a,
+                                         const GNUNET_HashCode * b);
 
 
 /**
- * Hash block of given size.
- * @param block the data to GNUNET_CRYPTO_hash, length is given as a second argument
+ * Compute hash of a given block.
+ *
+ * @param block the data to hash
+ * @param size size of the block
  * @param ret pointer to where to write the hashcode
  */
-void GNUNET_CRYPTO_hash (const void *block, unsigned int size,
+void GNUNET_CRYPTO_hash (const void *block, 
+                        size_t size,
                          GNUNET_HashCode * ret);
 
 
+/**
+ * Calculate HMAC of a message (RFC 2104)
+ *
+ * @param key secret key
+ * @param plaintext input plaintext
+ * @param plaintext_len length of plaintext
+ * @param hmac where to store the hmac
+ */
+void 
+GNUNET_CRYPTO_hmac (const struct GNUNET_CRYPTO_AesSessionKey *key,
+                   const void *plaintext,
+                   size_t plaintext_len,
+                   GNUNET_HashCode *hmac);
+
+
 /**
  * Function called once the hash computation over the
  * specified file has completed.
@@ -341,34 +380,56 @@ typedef void (*GNUNET_CRYPTO_HashCompletedCallback) (void *cls,
                                                      res);
 
 
+/**
+ * Handle to file hashing operation.
+ */
+struct GNUNET_CRYPTO_FileHashContext;
+
 /**
  * Compute the hash of an entire file.
  *
  * @param sched scheduler to use
  * @param priority scheduling priority to use
- * @param run_on_shutdown should we complete even on shutdown?
  * @param filename name of file to hash
  * @param blocksize number of bytes to process in one task
  * @param callback function to call upon completion
  * @param callback_cls closure for callback
+ * @return NULL on (immediate) errror
  */
-void GNUNET_CRYPTO_hash_file (struct GNUNET_SCHEDULER_Handle *sched,
-                              enum GNUNET_SCHEDULER_Priority priority,
-                              int run_on_shutdown,
-                              const char *filename,
-                              size_t blocksize,
-                              GNUNET_CRYPTO_HashCompletedCallback callback,
-                              void *callback_cls);
+struct GNUNET_CRYPTO_FileHashContext *
+GNUNET_CRYPTO_hash_file (struct GNUNET_SCHEDULER_Handle *sched,
+                        enum GNUNET_SCHEDULER_Priority priority,
+                        const char *filename,
+                        size_t blocksize,
+                        GNUNET_CRYPTO_HashCompletedCallback callback,
+                        void *callback_cls);
+
+
+/**
+ * Cancel a file hashing operation.
+ *
+ * @param fhc operation to cancel (callback must not yet have been invoked)
+ */
+void
+GNUNET_CRYPTO_hash_file_cancel (struct GNUNET_CRYPTO_FileHashContext *fhc);
 
 
 /**
  * Create a random hash code.
+ *
+ * @param mode desired quality level
+ * @param result hash code that is randomized
  */
-void GNUNET_CRYPTO_hash_create_random (GNUNET_HashCode * result);
+void GNUNET_CRYPTO_hash_create_random (enum GNUNET_CRYPTO_Quality mode,
+                                      GNUNET_HashCode * result);
 
 
 /**
  * compute result(delta) = b - a
+ *
+ * @param a some hash code
+ * @param b some hash code
+ * @param result set to b - a 
  */
 void GNUNET_CRYPTO_hash_difference (const GNUNET_HashCode * a,
                                     const GNUNET_HashCode * b,
@@ -377,6 +438,10 @@ void GNUNET_CRYPTO_hash_difference (const GNUNET_HashCode * a,
 
 /**
  * compute result(b) = a + delta
+ *
+ * @param a some hash code
+ * @param delta some hash code
+ * @param result set to a + delta
  */
 void GNUNET_CRYPTO_hash_sum (const GNUNET_HashCode * a,
                              const GNUNET_HashCode * delta,
@@ -385,6 +450,10 @@ void GNUNET_CRYPTO_hash_sum (const GNUNET_HashCode * a,
 
 /**
  * compute result = a ^ b
+ *
+ * @param a some hash code
+ * @param b some hash code
+ * @param result set to a ^ b 
  */
 void GNUNET_CRYPTO_hash_xor (const GNUNET_HashCode * a,
                              const GNUNET_HashCode * b,
@@ -393,6 +462,10 @@ void GNUNET_CRYPTO_hash_xor (const GNUNET_HashCode * a,
 
 /**
  * Convert a hashcode into a key.
+ *
+ * @param hc hash code that serves to generate the key
+ * @param skey set to a valid session key
+ * @param iv set to a valid initialization vector
  */
 void GNUNET_CRYPTO_hash_to_aes_key (const GNUNET_HashCode * hc,
                                     struct GNUNET_CRYPTO_AesSessionKey *skey,
@@ -403,6 +476,7 @@ void GNUNET_CRYPTO_hash_to_aes_key (const GNUNET_HashCode * hc,
 
 /**
  * Obtain a bit from a hashcode.
+ *
  * @param code the GNUNET_CRYPTO_hash to index bit-wise
  * @param bit index into the hashcode, [0...159]
  * @return Bit \a bit from hashcode \a code, -1 for invalid index
@@ -414,6 +488,9 @@ int GNUNET_CRYPTO_hash_get_bit (const GNUNET_HashCode * code,
 /**
  * Compare function for HashCodes, producing a total ordering
  * of all hashcodes.
+ *
+ * @param h1 some hash code
+ * @param h2 some hash code
  * @return 1 if h1 > h2, -1 if h1 < h2 and 0 if h1 == h2.
  */
 int GNUNET_CRYPTO_hash_cmp (const GNUNET_HashCode * h1,
@@ -423,6 +500,10 @@ int GNUNET_CRYPTO_hash_cmp (const GNUNET_HashCode * h1,
 /**
  * Find out which of the two GNUNET_CRYPTO_hash codes is closer to target
  * in the XOR metric (Kademlia).
+ *
+ * @param h1 some hash code
+ * @param h2 some hash code
+ * @param target some hash code
  * @return -1 if h1 is closer, 1 if h2 is closer and 0 if h1==h2.
  */
 int GNUNET_CRYPTO_hash_xorcmp (const GNUNET_HashCode * h1,
@@ -430,8 +511,31 @@ int GNUNET_CRYPTO_hash_xorcmp (const GNUNET_HashCode * h1,
                                const GNUNET_HashCode * target);
 
 
+/**
+ * @brief Derive key
+ * @param xtr_algo hash algorithm for the extraction phase, GCRY_MD_...
+ * @param prf_algo hash algorithm for the expansion phase, GCRY_MD_...
+ * @param xts salt
+ * @param xts_len length of xts
+ * @param skm source key material
+ * @param skm_len length of skm
+ * @param ctx context info
+ * @param ctx_len length of ctx
+ * @param out_len desired length of the derived key
+ * @param result buffer for the derived key, allocated by caller
+ * @return GNUNET_YES on success
+ */
+int
+GNUNET_CRYPTO_hkdf (int xtr_algo, int prf_algo, const void *xts,
+    const size_t xts_len, const void *skm, const size_t skm_len,
+    const void *ctx, const size_t ctx_len, const unsigned long long out_len,
+    void *result);
+
+
 /**
  * Create a new private key. Caller must free return value.
+ *
+ * @return fresh private key
  */
 struct GNUNET_CRYPTO_RsaPrivateKey *GNUNET_CRYPTO_rsa_key_create (void);
 
@@ -441,13 +545,12 @@ struct GNUNET_CRYPTO_RsaPrivateKey *GNUNET_CRYPTO_rsa_key_create (void);
  * files does not exist, create a new key and write it to the
  * file.  Caller must free return value. Note that this function
  * can not guarantee that another process might not be trying
- * the same operation on the same file at the same time.  The
- * caller must somehow know that the file either already exists
- * with a valid key OR be sure that no other process is calling
- * this function at the same time.  If the contents of the file
+ * the same operation on the same file at the same time.  
+ * If the contents of the file
  * are invalid the old file is deleted and a fresh key is
  * created.
  *
+ * @param filename name of file to use for storage
  * @return new private key, NULL on error (for example,
  *   permission denied)
  */
@@ -458,9 +561,12 @@ struct GNUNET_CRYPTO_RsaPrivateKey
 /**
  * Deterministically (!) create a private key using only the
  * given HashCode as input to the PRNG.
+ *
+ * @param hc "random" input to PRNG
+ * @return some private key purely dependent on input
  */
 struct GNUNET_CRYPTO_RsaPrivateKey
-  *GNUNET_CRYPTO_rsa_key_create_from_hash (const GNUNET_HashCode * input);
+  *GNUNET_CRYPTO_rsa_key_create_from_hash (const GNUNET_HashCode * hc);
 
 
 /**
@@ -472,13 +578,15 @@ void GNUNET_CRYPTO_rsa_key_free (struct GNUNET_CRYPTO_RsaPrivateKey *hostkey);
 
 /**
  * Extract the public key of the host.
- * @param result where to write the result.
+ *
+ * @param priv the private key
+ * @param pub where to write the public key
  */
 void GNUNET_CRYPTO_rsa_key_get_public (const struct
-                                       GNUNET_CRYPTO_RsaPrivateKey *hostkey,
+                                       GNUNET_CRYPTO_RsaPrivateKey *priv,
                                        struct
                                        GNUNET_CRYPTO_RsaPublicKeyBinaryEncoded
-                                       *result);
+                                       *pub);
 
 
 /**
@@ -489,10 +597,10 @@ void GNUNET_CRYPTO_rsa_key_get_public (const struct
  * @param size the size of block
  * @param publicKey the encoded public key used to encrypt
  * @param target where to store the encrypted block
- * @returns GNUNET_SYSERR on error, GNUNET_OK if ok
+ * @return GNUNET_SYSERR on error, GNUNET_OK if ok
  */
 int GNUNET_CRYPTO_rsa_encrypt (const void *block,
-                               uint16_t size,
+                               size_t size,
                                const struct
                                GNUNET_CRYPTO_RsaPublicKeyBinaryEncoded
                                *publicKey,
@@ -505,12 +613,14 @@ int GNUNET_CRYPTO_rsa_encrypt (const void *block,
  * @param key the key to use
  * @param block the data to decrypt, encoded as returned by encrypt, not consumed
  * @param result pointer to a location where the result can be stored
- * @param size how many bytes of a result are expected? Must be exact.
- * @returns the size of the decrypted block (that is, size) or -1 on error
+ * @param max how many bytes of a result are expected? Must be exact.
+ * @return the size of the decrypted block (that is, size) or -1 on error
  */
-int GNUNET_CRYPTO_rsa_decrypt (const struct GNUNET_CRYPTO_RsaPrivateKey *key,
-                               const struct GNUNET_CRYPTO_RsaEncryptedData
-                               *block, void *result, uint16_t size);
+ssize_t GNUNET_CRYPTO_rsa_decrypt (const struct GNUNET_CRYPTO_RsaPrivateKey *key,
+                                  const struct GNUNET_CRYPTO_RsaEncryptedData
+                                  *block,
+                                  void *result, 
+                                  size_t max);
 
 
 /**
@@ -518,13 +628,13 @@ int GNUNET_CRYPTO_rsa_decrypt (const struct GNUNET_CRYPTO_RsaPrivateKey *key,
  *
  * @param key private key to use for the signing
  * @param purpose what to sign (size, purpose)
- * @param result where to write the signature
+ * @param sig where to write the signature
  * @return GNUNET_SYSERR on error, GNUNET_OK on success
  */
 int GNUNET_CRYPTO_rsa_sign (const struct GNUNET_CRYPTO_RsaPrivateKey *key,
                             const struct GNUNET_CRYPTO_RsaSignaturePurpose
                             *purpose,
-                            struct GNUNET_CRYPTO_RsaSignature *result);
+                            struct GNUNET_CRYPTO_RsaSignature *sig);
 
 
 /**
@@ -535,7 +645,7 @@ int GNUNET_CRYPTO_rsa_sign (const struct GNUNET_CRYPTO_RsaPrivateKey *key,
  * @param validate block to validate (size, purpose, data)
  * @param sig signature that is being validated
  * @param publicKey public key of the signer
- * @returns GNUNET_OK if ok, GNUNET_SYSERR if invalid
+ * @return GNUNET_OK if ok, GNUNET_SYSERR if invalid
  */
 int GNUNET_CRYPTO_rsa_verify (uint32_t purpose,
                               const struct GNUNET_CRYPTO_RsaSignaturePurpose
@@ -550,7 +660,7 @@ int GNUNET_CRYPTO_rsa_verify (uint32_t purpose,
 /**
  * This function should only be called in testcases
  * where strong entropy gathering is not desired
- * (for example, for hostkey generation).
+ * (for example, for hostkey generation). 
  */
 void GNUNET_CRYPTO_random_disable_entropy_gathering (void);