convert fs publish to MQ
[oweals/gnunet.git] / src / secretsharing / gnunet-service-secretsharing.c
index a16f88079de13d7da63488b1bd0aa8f67d992c6e..660db3b6c987fc4bc104fd67c536a41b06070f72 100644 (file)
@@ -1,6 +1,6 @@
 /*
      This file is part of GNUnet.
-     (C) 2013 Christian Grothoff (and other contributing authors)
+     Copyright (C) 2013 GNUnet e.V.
 
      GNUnet is free software; you can redistribute it and/or modify
      it under the terms of the GNU General Public License as published
@@ -14,8 +14,8 @@
 
      You should have received a copy of the GNU General Public License
      along with GNUnet; see the file COPYING.  If not, write to the
-     Free Software Foundation, Inc., 59 Temple Place - Suite 330,
-     Boston, MA 02111-1307, USA.
+     Free Software Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor,
+     Boston, MA 02110-1301, USA.
 */
 
 /**
  */
 #include "platform.h"
 #include "gnunet_util_lib.h"
+#include "gnunet_time_lib.h"
+#include "gnunet_signatures.h"
+#include "gnunet_consensus_service.h"
+#include "secretsharing.h"
+#include "secretsharing_protocol.h"
+#include <gcrypt.h>
+
+
+#define EXTRA_CHECKS 1
+
+
+/**
+ * Info about a peer in a key generation session.
+ */
+struct KeygenPeerInfo
+{
+  /**
+   * Peer identity of the peer.
+   */
+  struct GNUNET_PeerIdentity peer;
+
+  /**
+   * The peer's paillier public key.
+   * Freshly generated for each keygen session.
+   */
+  struct GNUNET_CRYPTO_PaillierPublicKey paillier_public_key;
+
+  /**
+   * The peer's commitment to his presecret.
+   */
+  gcry_mpi_t presecret_commitment;
+
+  /**
+   * Commitment to the preshare that is
+   * intended for our peer.
+   */
+  gcry_mpi_t preshare_commitment;
+
+  /**
+   * Sigma (exponentiated share) for this peer.
+   */
+  gcry_mpi_t sigma;
+
+  /**
+   * Did we successfully receive the round1 element
+   * of the peer?
+   */
+  int round1_valid;
+
+  /**
+   * Did we successfully receive the round2 element
+   * of the peer?
+   */
+  int round2_valid;
+};
+
+
+/**
+ * Information about a peer in a decrypt session.
+ */
+struct DecryptPeerInfo
+{
+  /**
+   * Identity of the peer.
+   */
+  struct GNUNET_PeerIdentity peer;
+
+  /**
+   * Original index in the key generation round.
+   * Necessary for computing the lagrange coefficients.
+   */
+  unsigned int original_index;
+
+  /**
+   * Set to the partial decryption of
+   * this peer, or NULL if we did not
+   * receive a partial decryption from this
+   * peer or the zero knowledge proof failed.
+   */
+  gcry_mpi_t partial_decryption;
+};
+
+
+/**
+ * Session to establish a threshold-shared secret.
+ */
+struct KeygenSession
+{
+  /**
+   * Keygen sessions are held in a linked list.
+   */
+  struct KeygenSession *next;
+
+  /**
+   * Keygen sessions are held in a linked list.
+   */
+  struct KeygenSession *prev;
+
+  /**
+   * Current consensus, used for both DKG rounds.
+   */
+  struct GNUNET_CONSENSUS_Handle *consensus;
+
+  /**
+   * Client that is interested in the result
+   * of this key generation session.
+   */
+  struct GNUNET_SERVER_Client *client;
+
+  /**
+   * Message queue for 'client'
+   */
+  struct GNUNET_MQ_Handle *client_mq;
+
+  /**
+   * Randomly generated coefficients of the polynomial for sharing our
+   * pre-secret, where 'preshares[0]' is our pre-secret.  Contains 'threshold'
+   * elements, thus represents a polynomial of degree 'threshold-1', which can
+   * be interpolated with 'threshold' data points.
+   *
+   * The pre-secret-shares 'i=1,...,num_peers' are given by evaluating this
+   * polyomial at 'i' for share i.
+   */
+  gcry_mpi_t *presecret_polynomial;
+
+  /**
+   * Minimum number of shares required to restore the secret.
+   * Also the number of coefficients for the polynomial representing
+   * the sharing.  Obviously, the polynomial then has degree threshold-1.
+   */
+  unsigned int threshold;
+
+  /**
+   * Total number of peers.
+   */
+  unsigned int num_peers;
+
+  /**
+   * Index of the local peer.
+   */
+  unsigned int local_peer;
+
+  /**
+   * Information about all participating peers.
+   * Array of size 'num_peers'.
+   */
+  struct KeygenPeerInfo *info;
+
+  /**
+   * List of all peers involved in the secret sharing session.
+   */
+  struct GNUNET_PeerIdentity *peers;
+
+  /**
+   * Identifier for this session.
+   */
+  struct GNUNET_HashCode session_id;
+
+  /**
+   * Paillier private key of our peer.
+   */
+  struct GNUNET_CRYPTO_PaillierPrivateKey paillier_private_key;
+
+  /**
+   * When would we like the key to be established?
+   */
+  struct GNUNET_TIME_Absolute deadline;
+
+  /**
+   * When does the DKG start?  Necessary to compute fractions of the
+   * operation's desired time interval.
+   */
+  struct GNUNET_TIME_Absolute start_time;
+
+  /**
+   * Index of the local peer in the ordered list
+   * of peers in the session.
+   */
+  unsigned int local_peer_idx;
+
+  /**
+   * Share of our peer.  Once preshares from other peers are received, they
+   * will be added to 'my'share.
+   */
+  gcry_mpi_t my_share;
+
+  /**
+   * Public key, will be updated when a round2 element arrives.
+   */
+  gcry_mpi_t public_key;
+};
+
+
+/**
+ * Session to cooperatively decrypt a value.
+ */
+struct DecryptSession
+{
+  /**
+   * Decrypt sessions are stored in a linked list.
+   */
+  struct DecryptSession *next;
+
+  /**
+   * Decrypt sessions are stored in a linked list.
+   */
+  struct DecryptSession *prev;
+
+  /**
+   * Handle to the consensus over partial decryptions.
+   */
+  struct GNUNET_CONSENSUS_Handle *consensus;
+
+  /**
+   * Client connected to us.
+   */
+  struct GNUNET_SERVER_Client *client;
+
+  /**
+   * Message queue for 'client'.
+   */
+  struct GNUNET_MQ_Handle *client_mq;
+
+  /**
+   * When should we start communicating for decryption?
+   */
+  struct GNUNET_TIME_Absolute start;
+
+  /**
+   * When would we like the ciphertext to be
+   * decrypted?
+   */
+  struct GNUNET_TIME_Absolute deadline;
+
+  /**
+   * Ciphertext we want to decrypt.
+   */
+  struct GNUNET_SECRETSHARING_Ciphertext ciphertext;
+
+  /**
+   * Share of the local peer.
+   * Containts other important information, such as
+   * the list of other peers.
+   */
+  struct GNUNET_SECRETSHARING_Share *share;
+
+  /**
+   * State information about other peers.
+   */
+  struct DecryptPeerInfo *info;
+};
+
+
+/**
+ * Decrypt sessions are held in a linked list.
+ */
+static struct DecryptSession *decrypt_sessions_head;
+
+/**
+ * Decrypt sessions are held in a linked list.
+ */
+static struct DecryptSession *decrypt_sessions_tail;
+
+/**
+ * Decrypt sessions are held in a linked list.
+ */
+static struct KeygenSession *keygen_sessions_head;
+
+/**
+ * Decrypt sessions are held in a linked list.
+ */
+static struct KeygenSession *keygen_sessions_tail;
+
+/**
+ * The ElGamal prime field order as libgcrypt mpi.
+ * Initialized in #init_crypto_constants.
+ */
+static gcry_mpi_t elgamal_q;
+
+/**
+ * Modulus of the prime field used for ElGamal.
+ * Initialized in #init_crypto_constants.
+ */
+static gcry_mpi_t elgamal_p;
+
+/**
+ * Generator for prime field of order 'elgamal_q'.
+ * Initialized in #init_crypto_constants.
+ */
+static gcry_mpi_t elgamal_g;
+
+/**
+ * Peer that runs this service.
+ */
+static struct GNUNET_PeerIdentity my_peer;
+
+/**
+ * Peer that runs this service.
+ */
+static struct GNUNET_CRYPTO_EddsaPrivateKey *my_peer_private_key;
+
+/**
+ * Configuration of this service.
+ */
+static const struct GNUNET_CONFIGURATION_Handle *cfg;
+
+/**
+ * Server for this service.
+ */
+static struct GNUNET_SERVER_Handle *srv;
+
+
+/**
+ * Get the peer info belonging to a peer identity in a keygen session.
+ *
+ * @param ks The keygen session.
+ * @param peer The peer identity.
+ * @return The Keygen peer info, or NULL if the peer could not be found.
+ */
+static struct KeygenPeerInfo *
+get_keygen_peer_info (const struct KeygenSession *ks,
+                      const struct GNUNET_PeerIdentity *peer)
+{
+  unsigned int i;
+  for (i = 0; i < ks->num_peers; i++)
+    if (0 == memcmp (peer, &ks->info[i].peer, sizeof (struct GNUNET_PeerIdentity)))
+      return &ks->info[i];
+  return NULL;
+}
+
+
+/**
+ * Get the peer info belonging to a peer identity in a decrypt session.
+ *
+ * @param ds The decrypt session.
+ * @param peer The peer identity.
+ * @return The decrypt peer info, or NULL if the peer could not be found.
+ */
+static struct DecryptPeerInfo *
+get_decrypt_peer_info (const struct DecryptSession *ds,
+                       const struct GNUNET_PeerIdentity *peer)
+{
+  unsigned int i;
+  for (i = 0; i < ds->share->num_peers; i++)
+    if (0 == memcmp (peer, &ds->info[i].peer, sizeof (struct GNUNET_PeerIdentity)))
+      return &ds->info[i];
+  return NULL;
+}
+
+
+/**
+ * Interpolate between two points in time.
+ *
+ * @param start start time
+ * @param end end time
+ * @param num numerator of the scale factor
+ * @param denum denumerator of the scale factor
+ */
+static struct GNUNET_TIME_Absolute
+time_between (struct GNUNET_TIME_Absolute start,
+              struct GNUNET_TIME_Absolute end,
+              int num, int denum)
+{
+  struct GNUNET_TIME_Absolute result;
+  uint64_t diff;
+
+  GNUNET_assert (start.abs_value_us <= end.abs_value_us);
+  diff = end.abs_value_us - start.abs_value_us;
+  result.abs_value_us = start.abs_value_us + ((diff * num) / denum);
+
+  return result;
+}
+
+
+/**
+ * Compare two peer identities.  Indended to be used with qsort or bsearch.
+ *
+ * @param p1 Some peer identity.
+ * @param p2 Some peer identity.
+ * @return 1 if p1 > p2, -1 if p1 < p2 and 0 if p1 == p2.
+ */
+static int
+peer_id_cmp (const void *p1, const void *p2)
+{
+  return memcmp (p1,
+                 p2,
+                 sizeof (struct GNUNET_PeerIdentity));
+}
+
+
+/**
+ * Get the index of a peer in an array of peers
+ *
+ * @param haystack Array of peers.
+ * @param n Size of @a haystack.
+ * @param needle Peer to find
+ * @return Index of @a needle in @a haystack, or -1 if peer
+ *         is not in the list.
+ */
+static int
+peer_find (const struct GNUNET_PeerIdentity *haystack, unsigned int n,
+           const struct GNUNET_PeerIdentity *needle)
+{
+  unsigned int i;
+
+  for (i = 0; i < n; i++)
+    if (0 == memcmp (&haystack[i],
+                     needle,
+                     sizeof (struct GNUNET_PeerIdentity)))
+      return i;
+  return -1;
+}
+
+
+/**
+ * Normalize the given list of peers, by including the local peer
+ * (if it is missing) and sorting the peers by their identity.
+ *
+ * @param listed Peers in the unnormalized list.
+ * @param num_listed Peers in the un-normalized list.
+ * @param[out] num_normalized Number of peers in the normalized list.
+ * @param[out] my_peer_idx Index of the local peer in the normalized list.
+ * @return Normalized list, must be free'd by the caller.
+ */
+static struct GNUNET_PeerIdentity *
+normalize_peers (struct GNUNET_PeerIdentity *listed,
+                 unsigned int num_listed,
+                 unsigned int *num_normalized,
+                 unsigned int *my_peer_idx)
+{
+  unsigned int local_peer_in_list;
+  /* number of peers in the normalized list */
+  unsigned int n;
+  struct GNUNET_PeerIdentity *normalized;
+
+  local_peer_in_list = GNUNET_YES;
+  n = num_listed;
+  if (peer_find (listed, num_listed, &my_peer) < 0)
+  {
+    local_peer_in_list = GNUNET_NO;
+    n += 1;
+  }
+
+  normalized = GNUNET_new_array (n, struct GNUNET_PeerIdentity);
+
+  if (GNUNET_NO == local_peer_in_list)
+    normalized[n - 1] = my_peer;
+
+  memcpy (normalized,
+          listed,
+          num_listed * sizeof (struct GNUNET_PeerIdentity));
+  qsort (normalized,
+         n,
+         sizeof (struct GNUNET_PeerIdentity),
+         &peer_id_cmp);
+
+  if (NULL != my_peer_idx)
+    *my_peer_idx = peer_find (normalized, n, &my_peer);
+  if (NULL != num_normalized)
+    *num_normalized = n;
+
+  return normalized;
+}
+
+
+/**
+ * Get a the j-th lagrange coefficient for a set of indices.
+ *
+ * @param[out] coeff the lagrange coefficient
+ * @param j lagrange coefficient we want to compute
+ * @param indices indices
+ * @param num number of indices in @a indices
+ */
+static void
+compute_lagrange_coefficient (gcry_mpi_t coeff, unsigned int j,
+                              unsigned int *indices,
+                              unsigned int num)
+{
+  unsigned int i;
+  /* numerator */
+  gcry_mpi_t n;
+  /* denominator */
+  gcry_mpi_t d;
+  /* temp value for l-j */
+  gcry_mpi_t tmp;
+
+  GNUNET_assert (0 != coeff);
+
+  GNUNET_assert (0 != (n = gcry_mpi_new (0)));
+  GNUNET_assert (0 != (d = gcry_mpi_new (0)));
+  GNUNET_assert (0 != (tmp = gcry_mpi_new (0)));
+
+  gcry_mpi_set_ui (n, 1);
+  gcry_mpi_set_ui (d, 1);
+
+  for (i = 0; i < num; i++)
+  {
+    unsigned int l = indices[i];
+    if (l == j)
+      continue;
+    gcry_mpi_mul_ui (n, n, l + 1);
+    // d <- d * (l-j)
+    gcry_mpi_set_ui (tmp, l + 1);
+    gcry_mpi_sub_ui (tmp, tmp, j + 1);
+    gcry_mpi_mul (d, d, tmp);
+  }
+
+  // gcry_mpi_invm does not like negative numbers ...
+  gcry_mpi_mod (d, d, elgamal_q);
+
+  GNUNET_assert (gcry_mpi_cmp_ui (d, 0) > 0);
+
+  // now we do the actual division, with everything mod q, as we
+  // are not operating on elements from <g>, but on exponents
+  GNUNET_assert (0 != gcry_mpi_invm (d, d, elgamal_q));
+
+  gcry_mpi_mulm (coeff, n, d, elgamal_q);
+
+  gcry_mpi_release (n);
+  gcry_mpi_release (d);
+  gcry_mpi_release (tmp);
+}
+
+
+/**
+ * Destroy a decrypt session, removing it from
+ * the linked list of decrypt sessions.
+ *
+ * @param ds decrypt session to destroy
+ */
+static void
+decrypt_session_destroy (struct DecryptSession *ds)
+{
+  GNUNET_log (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "destroying decrypt session\n");
+
+  GNUNET_CONTAINER_DLL_remove (decrypt_sessions_head, decrypt_sessions_tail, ds);
+
+  if (NULL != ds->consensus)
+  {
+    GNUNET_CONSENSUS_destroy (ds->consensus);
+    ds->consensus = NULL;
+  }
+
+  if (NULL != ds->info)
+  {
+    unsigned int i;
+    for (i = 0; i < ds->share->num_peers; i++)
+    {
+      if (NULL != ds->info[i].partial_decryption)
+      {
+        gcry_mpi_release (ds->info[i].partial_decryption);
+        ds->info[i].partial_decryption = NULL;
+      }
+    }
+    GNUNET_free (ds->info);
+    ds->info = NULL;
+  }
+
+  if (NULL != ds->share)
+  {
+    GNUNET_SECRETSHARING_share_destroy (ds->share);
+    ds->share = NULL;
+  }
+
+  if (NULL != ds->client_mq)
+  {
+    GNUNET_log (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "destroying decrypt MQ\n");
+    GNUNET_MQ_destroy (ds->client_mq);
+    ds->client_mq = NULL;
+  }
+
+  if (NULL != ds->client)
+  {
+    GNUNET_SERVER_client_disconnect (ds->client);
+    ds->client = NULL;
+  }
+
+  GNUNET_free (ds);
+}
+
+static void
+keygen_info_destroy (struct KeygenPeerInfo *info)
+{
+  if (NULL != info->sigma)
+  {
+    gcry_mpi_release (info->sigma);
+    info->sigma = NULL;
+  }
+  if (NULL != info->presecret_commitment)
+  {
+    gcry_mpi_release (info->presecret_commitment);
+    info->presecret_commitment = NULL;
+  }
+  if (NULL != info->preshare_commitment)
+  {
+    gcry_mpi_release (info->preshare_commitment);
+    info->presecret_commitment = NULL;
+  }
+}
+
+
+static void
+keygen_session_destroy (struct KeygenSession *ks)
+{
+  GNUNET_log (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "destroying keygen session\n");
+
+  GNUNET_CONTAINER_DLL_remove (keygen_sessions_head, keygen_sessions_tail, ks);
+
+  if (NULL != ks->info)
+  {
+    unsigned int i;
+    for (i = 0; i < ks->num_peers; i++)
+      keygen_info_destroy (&ks->info[i]);
+    GNUNET_free (ks->info);
+    ks->info = NULL;
+  }
+
+  if (NULL != ks->consensus)
+  {
+    GNUNET_CONSENSUS_destroy (ks->consensus);
+    ks->consensus = NULL;
+  }
+
+  if (NULL != ks->presecret_polynomial)
+  {
+    unsigned int i;
+    for (i = 0; i < ks->threshold; i++)
+    {
+      GNUNET_assert (NULL != ks->presecret_polynomial[i]);
+      gcry_mpi_release (ks->presecret_polynomial[i]);
+      ks->presecret_polynomial[i] = NULL;
+    }
+    GNUNET_free (ks->presecret_polynomial);
+    ks->presecret_polynomial = NULL;
+  }
+
+  if (NULL != ks->client_mq)
+  {
+    GNUNET_log (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "destroying keygen MQ\n");
+    GNUNET_MQ_destroy (ks->client_mq);
+    ks->client_mq = NULL;
+  }
+
+  if (NULL != ks->my_share)
+  {
+    gcry_mpi_release (ks->my_share);
+    ks->my_share = NULL;
+  }
+
+  if (NULL != ks->public_key)
+  {
+    gcry_mpi_release (ks->public_key);
+    ks->public_key = NULL;
+  }
+
+  if (NULL != ks->peers)
+  {
+    GNUNET_free (ks->peers);
+    ks->peers = NULL;
+  }
+
+  if (NULL != ks->client)
+  {
+    GNUNET_SERVER_client_disconnect (ks->client);
+    ks->client = NULL;
+  }
+
+  GNUNET_free (ks);
+}
+
+
+/**
+ * Task run during shutdown.
+ *
+ * @param cls unused
+ * @param tc unused
+ */
+static void
+cleanup_task (void *cls)
+{
+  while (NULL != decrypt_sessions_head)
+    decrypt_session_destroy (decrypt_sessions_head);
+
+  while (NULL != keygen_sessions_head)
+    keygen_session_destroy (keygen_sessions_head);
+}
+
+
+
+/**
+ * Generate the random coefficients of our pre-secret polynomial
+ *
+ * @param ks the session
+ */
+static void
+generate_presecret_polynomial (struct KeygenSession *ks)
+{
+  int i;
+  gcry_mpi_t v;
+
+  GNUNET_assert (NULL == ks->presecret_polynomial);
+  ks->presecret_polynomial = GNUNET_new_array (ks->threshold, gcry_mpi_t);
+  for (i = 0; i < ks->threshold; i++)
+  {
+    v = ks->presecret_polynomial[i] = gcry_mpi_new (GNUNET_SECRETSHARING_ELGAMAL_BITS);
+    GNUNET_assert (NULL != v);
+    // Randomize v such that 0 < v < elgamal_q.
+    // The '- 1' is necessary as bitlength(q) = bitlength(p) - 1.
+    do
+    {
+      gcry_mpi_randomize (v, GNUNET_SECRETSHARING_ELGAMAL_BITS - 1, GCRY_WEAK_RANDOM);
+    } while ((gcry_mpi_cmp_ui (v, 0) == 0) || (gcry_mpi_cmp (v, elgamal_q) >= 0));
+  }
+}
+
+
+/**
+ * Consensus element handler for round one.
+ * We should get one ephemeral key for each peer.
+ *
+ * @param cls Closure (keygen session).
+ * @param element The element from consensus, or
+ *                NULL if consensus failed.
+ */
+static void
+keygen_round1_new_element (void *cls,
+                           const struct GNUNET_SET_Element *element)
+{
+  const struct GNUNET_SECRETSHARING_KeygenCommitData *d;
+  struct KeygenSession *ks = cls;
+  struct KeygenPeerInfo *info;
+
+  if (NULL == element)
+  {
+    GNUNET_log (GNUNET_ERROR_TYPE_WARNING, "round1 consensus failed\n");
+    return;
+  }
+
+  /* elements have fixed size */
+  if (element->size != sizeof (struct GNUNET_SECRETSHARING_KeygenCommitData))
+  {
+    GNUNET_log (GNUNET_ERROR_TYPE_WARNING,
+                "keygen commit data with wrong size (%u) in consensus, "
+                " %lu expected\n",
+                element->size, sizeof (struct GNUNET_SECRETSHARING_KeygenCommitData));
+    return;
+  }
+
+  GNUNET_log (GNUNET_ERROR_TYPE_INFO, "got round1 element\n");
+
+  d = element->data;
+  info = get_keygen_peer_info (ks, &d->peer);
+
+  if (NULL == info)
+  {
+    GNUNET_log (GNUNET_ERROR_TYPE_WARNING, "keygen commit data with wrong peer identity (%s) in consensus\n",
+                GNUNET_i2s (&d->peer));
+    return;
+  }
+
+  /* Check that the right amount of data has been signed. */
+  if (d->purpose.size !=
+      htonl (element->size - offsetof (struct GNUNET_SECRETSHARING_KeygenCommitData, purpose)))
+  {
+    GNUNET_log (GNUNET_ERROR_TYPE_WARNING, "keygen commit data with wrong signature purpose size in consensus\n");
+    return;
+  }
+
+  if (GNUNET_OK != GNUNET_CRYPTO_eddsa_verify (GNUNET_SIGNATURE_PURPOSE_SECRETSHARING_DKG1,
+                                               &d->purpose, &d->signature, &d->peer.public_key))
+  {
+    GNUNET_log (GNUNET_ERROR_TYPE_WARNING, "keygen commit data with invalid signature in consensus\n");
+    return;
+  }
+  info->paillier_public_key = d->pubkey;
+  GNUNET_CRYPTO_mpi_scan_unsigned (&info->presecret_commitment, &d->commitment, 512 / 8);
+  info->round1_valid = GNUNET_YES;
+}
+
+
+/**
+ * Evaluate the polynomial with coefficients @a coeff at @a x.
+ * The i-th element in @a coeff corresponds to the coefficient of x^i.
+ *
+ * @param[out] z result of the evaluation
+ * @param coeff array of coefficients
+ * @param num_coeff number of coefficients
+ * @param x where to evaluate the polynomial
+ * @param m what group are we operating in?
+ */
+static void
+horner_eval (gcry_mpi_t z, gcry_mpi_t *coeff, unsigned int num_coeff, gcry_mpi_t x, gcry_mpi_t m)
+{
+  unsigned int i;
+
+  gcry_mpi_set_ui (z, 0);
+  for (i = 0; i < num_coeff; i++)
+  {
+    // z <- zx + c
+    gcry_mpi_mul (z, z, x);
+    gcry_mpi_addm (z, z, coeff[num_coeff - i - 1], m);
+  }
+}
+
+
+static void
+keygen_round2_conclude (void *cls)
+{
+  struct KeygenSession *ks = cls;
+  struct GNUNET_SECRETSHARING_SecretReadyMessage *m;
+  struct GNUNET_MQ_Envelope *ev;
+  size_t share_size;
+  unsigned int i;
+  unsigned int j;
+  struct GNUNET_SECRETSHARING_Share *share;
+
+  GNUNET_log (GNUNET_ERROR_TYPE_INFO, "round2 conclude\n");
+
+  GNUNET_CONSENSUS_destroy (ks->consensus);
+  ks->consensus = NULL;
+
+  share = GNUNET_new (struct GNUNET_SECRETSHARING_Share);
+
+  share->num_peers = 0;
+
+  for (i = 0; i < ks->num_peers; i++)
+    if (GNUNET_YES == ks->info[i].round2_valid)
+      share->num_peers++;
+
+  share->peers = GNUNET_new_array (share->num_peers, struct GNUNET_PeerIdentity);
+  share->sigmas =
+      GNUNET_new_array (share->num_peers, struct GNUNET_SECRETSHARING_FieldElement);
+  share->original_indices = GNUNET_new_array (share->num_peers, uint16_t);
+
+  /* maybe we're not even in the list of peers? */
+  share->my_peer = share->num_peers;
+
+  j = 0; /* running index of valid peers */
+  for (i = 0; i < ks->num_peers; i++)
+  {
+    if (GNUNET_YES == ks->info[i].round2_valid)
+    {
+      share->peers[j] = ks->info[i].peer;
+      GNUNET_CRYPTO_mpi_print_unsigned (&share->sigmas[j],
+                                        GNUNET_SECRETSHARING_ELGAMAL_BITS / 8,
+                                        ks->info[i].sigma);
+      share->original_indices[i] = j;
+      if (0 == memcmp (&share->peers[i], &my_peer, sizeof (struct GNUNET_PeerIdentity)))
+        share->my_peer = j;
+      j += 1;
+    }
+  }
+
+  if (share->my_peer == share->num_peers)
+  {
+    GNUNET_log (GNUNET_ERROR_TYPE_INFO, "P%u: peer identity not in share\n", ks->local_peer_idx);
+  }
+
+  GNUNET_CRYPTO_mpi_print_unsigned (&share->my_share, GNUNET_SECRETSHARING_ELGAMAL_BITS / 8,
+                                    ks->my_share);
+  GNUNET_CRYPTO_mpi_print_unsigned (&share->public_key, GNUNET_SECRETSHARING_ELGAMAL_BITS / 8,
+                                    ks->public_key);
+
+  GNUNET_log (GNUNET_ERROR_TYPE_INFO, "keygen completed with %u peers\n", share->num_peers);
+
+  /* Write the share. If 0 peers completed the dkg, an empty
+   * share will be sent. */
+
+  GNUNET_assert (GNUNET_OK == GNUNET_SECRETSHARING_share_write (share, NULL, 0, &share_size));
+
+  GNUNET_log (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "writing share of size %u\n",
+              (unsigned int) share_size);
+
+  ev = GNUNET_MQ_msg_extra (m, share_size,
+                            GNUNET_MESSAGE_TYPE_SECRETSHARING_CLIENT_SECRET_READY);
+
+  GNUNET_assert (GNUNET_OK == GNUNET_SECRETSHARING_share_write (share, &m[1], share_size, NULL));
+
+  GNUNET_SECRETSHARING_share_destroy (share);
+  share = NULL;
+
+  GNUNET_MQ_send (ks->client_mq, ev);
+}
+
+
+
+static void
+restore_fair (const struct GNUNET_CRYPTO_PaillierPublicKey *ppub,
+              const struct GNUNET_SECRETSHARING_FairEncryption *fe,
+              gcry_mpi_t x, gcry_mpi_t xres)
+{
+  gcry_mpi_t a_1;
+  gcry_mpi_t a_2;
+  gcry_mpi_t b_1;
+  gcry_mpi_t b_2;
+  gcry_mpi_t big_a;
+  gcry_mpi_t big_b;
+  gcry_mpi_t big_t;
+  gcry_mpi_t n;
+  gcry_mpi_t t_1;
+  gcry_mpi_t t_2;
+  gcry_mpi_t t;
+  gcry_mpi_t r;
+  gcry_mpi_t v;
+
+
+  GNUNET_assert (NULL != (n = gcry_mpi_new (0)));
+  GNUNET_assert (NULL != (t = gcry_mpi_new (0)));
+  GNUNET_assert (NULL != (t_1 = gcry_mpi_new (0)));
+  GNUNET_assert (NULL != (t_2 = gcry_mpi_new (0)));
+  GNUNET_assert (NULL != (r = gcry_mpi_new (0)));
+  GNUNET_assert (NULL != (big_t = gcry_mpi_new (0)));
+  GNUNET_assert (NULL != (v = gcry_mpi_new (0)));
+  GNUNET_assert (NULL != (big_a = gcry_mpi_new (0)));
+  GNUNET_assert (NULL != (big_b = gcry_mpi_new (0)));
+
+  // a = (N,0)^T
+  GNUNET_CRYPTO_mpi_scan_unsigned (&a_1, ppub, sizeof (struct GNUNET_CRYPTO_PaillierPublicKey));
+  GNUNET_assert (NULL != (a_2 = gcry_mpi_new (0)));
+  gcry_mpi_set_ui (a_2, 0);
+  // b = (x,1)^T
+  GNUNET_assert (NULL != (b_1 = gcry_mpi_new (0)));
+  gcry_mpi_set (b_1, x);
+  GNUNET_assert (NULL != (b_2 = gcry_mpi_new (0)));
+  gcry_mpi_set_ui (b_2, 1);
+
+  // A = a DOT a
+  gcry_mpi_mul (t, a_1, a_1);
+  gcry_mpi_mul (big_a, a_2, a_2);
+  gcry_mpi_add (big_a, big_a, t);
+
+  // B = b DOT b
+  gcry_mpi_mul (t, b_1, b_1);
+  gcry_mpi_mul (big_b, b_2, b_2);
+  gcry_mpi_add (big_b, big_b, t);
+
+  while (1)
+  {
+    // n = a DOT b
+    gcry_mpi_mul (t, a_1, b_1);
+    gcry_mpi_mul (n, a_2, b_2);
+    gcry_mpi_add (n, n, t);
+
+    // r = nearest(n/B)
+    gcry_mpi_div (r, NULL, n, big_b, 0);
+
+    // T := A - 2rn + rrB
+    gcry_mpi_mul (v, r, n);
+    gcry_mpi_mul_ui (v, v, 2);
+    gcry_mpi_sub (big_t, big_a, v);
+    gcry_mpi_mul (v, r, r);
+    gcry_mpi_mul (v, v, big_b);
+    gcry_mpi_add (big_t, big_t, v);
+
+    if (gcry_mpi_cmp (big_t, big_b) >= 0)
+    {
+      break;
+    }
+
+    // t = a - rb
+    gcry_mpi_mul (v, r, b_1);
+    gcry_mpi_sub (t_1, a_1, v);
+    gcry_mpi_mul (v, r, b_2);
+    gcry_mpi_sub (t_2, a_2, v);
+
+    // a = b
+    gcry_mpi_set (a_1, b_1);
+    gcry_mpi_set (a_2, b_2);
+    // b = t
+    gcry_mpi_set (b_1, t_1);
+    gcry_mpi_set (b_2, t_2);
+
+    gcry_mpi_set (big_a, big_b);
+    gcry_mpi_set (big_b, big_t);
+  }
+
+  {
+    gcry_mpi_t paillier_n;
+
+    GNUNET_CRYPTO_mpi_scan_unsigned (&paillier_n, ppub, sizeof (struct GNUNET_CRYPTO_PaillierPublicKey));
+
+    gcry_mpi_set (xres, b_2);
+    gcry_mpi_invm (xres, xres, elgamal_q);
+    gcry_mpi_mulm (xres, xres, b_1, elgamal_q);
+  }
+
+  gcry_mpi_release (a_1);
+  gcry_mpi_release (a_2);
+  gcry_mpi_release (b_1);
+  gcry_mpi_release (b_2);
+  gcry_mpi_release (big_a);
+  gcry_mpi_release (big_b);
+  gcry_mpi_release (big_t);
+  gcry_mpi_release (n);
+  gcry_mpi_release (t_1);
+  gcry_mpi_release (t_2);
+  gcry_mpi_release (t);
+  gcry_mpi_release (r);
+  gcry_mpi_release (v);
+}
+
+
+static void
+get_fair_encryption_challenge (const struct GNUNET_SECRETSHARING_FairEncryption *fe, gcry_mpi_t e)
+{
+  struct {
+    struct GNUNET_CRYPTO_PaillierCiphertext c;
+    char h[GNUNET_SECRETSHARING_ELGAMAL_BITS / 8];
+    char t1[GNUNET_SECRETSHARING_ELGAMAL_BITS / 8];
+    char t2[GNUNET_CRYPTO_PAILLIER_BITS * 2 / 8];
+  } hash_data;
+  struct GNUNET_HashCode e_hash;
+
+  memcpy (&hash_data.c, &fe->c, sizeof (struct GNUNET_CRYPTO_PaillierCiphertext));
+  memcpy (&hash_data.h, &fe->h, GNUNET_SECRETSHARING_ELGAMAL_BITS / 8);
+  memcpy (&hash_data.t1, &fe->t1, GNUNET_SECRETSHARING_ELGAMAL_BITS / 8);
+  memcpy (&hash_data.t2, &fe->t2, GNUNET_CRYPTO_PAILLIER_BITS * 2 / 8);
+
+  GNUNET_CRYPTO_mpi_scan_unsigned (&e, &e_hash, sizeof (struct GNUNET_HashCode));
+  gcry_mpi_mod (e, e, elgamal_q);
+}
+
+
+static int
+verify_fair (const struct GNUNET_CRYPTO_PaillierPublicKey *ppub, const struct GNUNET_SECRETSHARING_FairEncryption *fe)
+{
+  gcry_mpi_t n;
+  gcry_mpi_t n_sq;
+  gcry_mpi_t z;
+  gcry_mpi_t t1;
+  gcry_mpi_t t2;
+  gcry_mpi_t e;
+  gcry_mpi_t w;
+  gcry_mpi_t tmp1;
+  gcry_mpi_t tmp2;
+  gcry_mpi_t y;
+  gcry_mpi_t big_y;
+  int res;
+
+  GNUNET_assert (NULL != (n_sq = gcry_mpi_new (0)));
+  GNUNET_assert (NULL != (tmp1 = gcry_mpi_new (0)));
+  GNUNET_assert (NULL != (tmp2 = gcry_mpi_new (0)));
+  GNUNET_assert (NULL != (e = gcry_mpi_new (0)));
+
+  get_fair_encryption_challenge (fe, e);
+
+  GNUNET_CRYPTO_mpi_scan_unsigned (&n, ppub, sizeof (struct GNUNET_CRYPTO_PaillierPublicKey));
+  GNUNET_CRYPTO_mpi_scan_unsigned (&t1, fe->t1, GNUNET_CRYPTO_PAILLIER_BITS / 8);
+  GNUNET_CRYPTO_mpi_scan_unsigned (&z, fe->z, GNUNET_SECRETSHARING_ELGAMAL_BITS / 8);
+  GNUNET_CRYPTO_mpi_scan_unsigned (&y, fe->h, GNUNET_SECRETSHARING_ELGAMAL_BITS / 8);
+  GNUNET_CRYPTO_mpi_scan_unsigned (&w, fe->w, GNUNET_CRYPTO_PAILLIER_BITS / 8);
+  GNUNET_CRYPTO_mpi_scan_unsigned (&big_y, fe->c.bits, GNUNET_CRYPTO_PAILLIER_BITS * 2 / 8);
+  GNUNET_CRYPTO_mpi_scan_unsigned (&t2, fe->t2, GNUNET_CRYPTO_PAILLIER_BITS * 2 / 8);
+  gcry_mpi_mul (n_sq, n, n);
+
+  // tmp1 = g^z
+  gcry_mpi_powm (tmp1, elgamal_g, z, elgamal_p);
+  // tmp2 = y^{-e}
+  gcry_mpi_powm (tmp1, y, e, elgamal_p);
+  gcry_mpi_invm (tmp1, tmp1, elgamal_p);
+  // tmp1 = tmp1 * tmp2
+  gcry_mpi_mulm (tmp1, tmp1, tmp2, elgamal_p);
+
+  if (0 == gcry_mpi_cmp (t1, tmp1))
+  {
+    GNUNET_log (GNUNET_ERROR_TYPE_ERROR, "fair encryption invalid (t1)\n");
+    res = GNUNET_NO;
+    goto cleanup;
+  }
+
+  gcry_mpi_powm (big_y, big_y, e, n_sq);
+  gcry_mpi_invm (big_y, big_y, n_sq);
+
+  gcry_mpi_add_ui (tmp1, n, 1);
+  gcry_mpi_powm (tmp1, tmp1, z, n_sq);
+
+  gcry_mpi_powm (tmp2, w, n, n_sq);
+
+  gcry_mpi_mulm (tmp1, tmp1, tmp2, n_sq);
+  gcry_mpi_mulm (tmp1, tmp1, big_y, n_sq);
+
+
+  if (0 == gcry_mpi_cmp (t2, tmp1))
+  {
+    GNUNET_log (GNUNET_ERROR_TYPE_ERROR, "fair encryption invalid (t2)\n");
+    res = GNUNET_NO;
+    goto cleanup;
+  }
+
+  res = GNUNET_YES;
+
+cleanup:
+
+  gcry_mpi_release (n);
+  gcry_mpi_release (n_sq);
+  gcry_mpi_release (z);
+  gcry_mpi_release (t1);
+  gcry_mpi_release (t2);
+  gcry_mpi_release (e);
+  gcry_mpi_release (w);
+  gcry_mpi_release (tmp1);
+  gcry_mpi_release (tmp2);
+  gcry_mpi_release (y);
+  gcry_mpi_release (big_y);
+  return res;
+}
+
+
+/**
+ * Create a fair Paillier encryption of then given ciphertext.
+ *
+ * @param v the ciphertext
+ * @param[out] fe the fair encryption
+ */
+static void
+encrypt_fair (gcry_mpi_t v, const struct GNUNET_CRYPTO_PaillierPublicKey *ppub, struct GNUNET_SECRETSHARING_FairEncryption *fe)
+{
+  gcry_mpi_t r;
+  gcry_mpi_t s;
+  gcry_mpi_t t1;
+  gcry_mpi_t t2;
+  gcry_mpi_t z;
+  gcry_mpi_t w;
+  gcry_mpi_t n;
+  gcry_mpi_t e;
+  gcry_mpi_t n_sq;
+  gcry_mpi_t u;
+  gcry_mpi_t Y;
+  gcry_mpi_t G;
+  gcry_mpi_t h;
+  GNUNET_assert (NULL != (r = gcry_mpi_new (0)));
+  GNUNET_assert (NULL != (s = gcry_mpi_new (0)));
+  GNUNET_assert (NULL != (t1 = gcry_mpi_new (0)));
+  GNUNET_assert (NULL != (t2 = gcry_mpi_new (0)));
+  GNUNET_assert (NULL != (z = gcry_mpi_new (0)));
+  GNUNET_assert (NULL != (w = gcry_mpi_new (0)));
+  GNUNET_assert (NULL != (n_sq = gcry_mpi_new (0)));
+  GNUNET_assert (NULL != (e = gcry_mpi_new (0)));
+  GNUNET_assert (NULL != (u = gcry_mpi_new (0)));
+  GNUNET_assert (NULL != (Y = gcry_mpi_new (0)));
+  GNUNET_assert (NULL != (G = gcry_mpi_new (0)));
+  GNUNET_assert (NULL != (h = gcry_mpi_new (0)));
+
+  GNUNET_CRYPTO_mpi_scan_unsigned (&n, ppub, sizeof (struct GNUNET_CRYPTO_PaillierPublicKey));
+  gcry_mpi_mul (n_sq, n, n);
+  gcry_mpi_add_ui (G, n, 1);
+
+  do {
+    gcry_mpi_randomize (u, GNUNET_CRYPTO_PAILLIER_BITS, GCRY_WEAK_RANDOM);
+  }
+  while (gcry_mpi_cmp (u, n) >= 0);
+
+  gcry_mpi_powm (t1, G, v, n_sq);
+  gcry_mpi_powm (t2, u, n, n_sq);
+  gcry_mpi_mulm (Y, t1, t2, n_sq);
+
+  GNUNET_CRYPTO_mpi_print_unsigned (fe->c.bits,
+                                    sizeof fe->c.bits,
+                                    Y);
+
+
+  gcry_mpi_randomize (r, 2048, GCRY_WEAK_RANDOM);
+  do {
+    gcry_mpi_randomize (s, GNUNET_CRYPTO_PAILLIER_BITS, GCRY_WEAK_RANDOM);
+  }
+  while (gcry_mpi_cmp (s, n) >= 0);
+
+  // compute t1
+  gcry_mpi_mulm (t1, elgamal_g, r, elgamal_p);
+  // compute t2 (use z and w as temp)
+  gcry_mpi_powm (z, G, r, n_sq);
+  gcry_mpi_powm (w, s, n, n_sq);
+  gcry_mpi_mulm (t2, z, w, n_sq);
+
+
+  gcry_mpi_powm (h, elgamal_g, v, elgamal_p);
+
+  GNUNET_CRYPTO_mpi_print_unsigned (fe->h,
+                                    GNUNET_SECRETSHARING_ELGAMAL_BITS / 8,
+                                    h);
+
+  GNUNET_CRYPTO_mpi_print_unsigned (fe->t1,
+                                    GNUNET_SECRETSHARING_ELGAMAL_BITS / 8,
+                                    t1);
+
+  GNUNET_CRYPTO_mpi_print_unsigned (fe->t2,
+                                    GNUNET_CRYPTO_PAILLIER_BITS * 2 / 8,
+                                    t2);
+
+
+  get_fair_encryption_challenge (fe, e);
+
+  // compute z
+  gcry_mpi_mul (z, e, v);
+  gcry_mpi_addm (z, z, r, elgamal_q);
+  // compute w
+  gcry_mpi_powm (w, u, e, n);
+  gcry_mpi_mulm (w, w, s, n);
+
+  GNUNET_CRYPTO_mpi_print_unsigned (fe->z,
+                                    GNUNET_SECRETSHARING_ELGAMAL_BITS / 8,
+                                    z);
+
+  GNUNET_CRYPTO_mpi_print_unsigned (fe->w,
+                                    GNUNET_CRYPTO_PAILLIER_BITS / 8,
+                                    w);
+
+  gcry_mpi_release (n);
+  gcry_mpi_release (r);
+  gcry_mpi_release (s);
+  gcry_mpi_release (t1);
+  gcry_mpi_release (t2);
+  gcry_mpi_release (z);
+  gcry_mpi_release (w);
+  gcry_mpi_release (e);
+  gcry_mpi_release (n_sq);
+  gcry_mpi_release (u);
+  gcry_mpi_release (Y);
+  gcry_mpi_release (G);
+  gcry_mpi_release (h);
+}
 
 
 /**
- * Task run during shutdown.
+ * Insert round 2 element in the consensus, consisting of
+ * (1) The exponentiated pre-share polynomial coefficients A_{i,l}=g^{a_{i,l}}
+ * (2) The exponentiated pre-shares y_{i,j}=g^{s_{i,j}}
+ * (3) The encrypted pre-shares Y_{i,j}
+ * (4) The zero knowledge proof for fairness of
+ *     the encryption
  *
- * @param cls unused
- * @param tc unused
+ * @param ks session to use
+ */
+static void
+insert_round2_element (struct KeygenSession *ks)
+{
+  struct GNUNET_SET_Element *element;
+  struct GNUNET_SECRETSHARING_KeygenRevealData *d;
+  unsigned char *pos;
+  unsigned char *last_pos;
+  size_t element_size;
+  unsigned int i;
+  gcry_mpi_t idx;
+  gcry_mpi_t v;
+
+  GNUNET_log (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "P%u: Inserting round2 element\n",
+              ks->local_peer_idx);
+
+  GNUNET_assert (NULL != (v = gcry_mpi_new (GNUNET_SECRETSHARING_ELGAMAL_BITS)));
+  GNUNET_assert (NULL != (idx = gcry_mpi_new (GNUNET_SECRETSHARING_ELGAMAL_BITS)));
+
+  element_size = (sizeof (struct GNUNET_SECRETSHARING_KeygenRevealData) +
+                  sizeof (struct GNUNET_SECRETSHARING_FairEncryption) * ks->num_peers +
+                  GNUNET_SECRETSHARING_ELGAMAL_BITS / 8 * ks->threshold);
+
+  element = GNUNET_malloc (sizeof (struct GNUNET_SET_Element) + element_size);
+  element->size = element_size;
+  element->data = (void *) &element[1];
+
+  d = (void *) element->data;
+  d->peer = my_peer;
+
+  // start inserting vector elements
+  // after the fixed part of the element's data
+  pos = (void *) &d[1];
+  last_pos = pos + element_size;
+
+  GNUNET_log (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "P%u: computed exp preshares\n",
+              ks->local_peer_idx);
+
+  // encrypted pre-shares
+  // and fair encryption proof
+  {
+    for (i = 0; i < ks->num_peers; i++)
+    {
+      ptrdiff_t remaining = last_pos - pos;
+      struct GNUNET_SECRETSHARING_FairEncryption *fe = (void *) pos;
+
+      GNUNET_assert (remaining > 0);
+      memset (fe, 0, sizeof *fe);
+      if (GNUNET_YES == ks->info[i].round1_valid)
+      {
+        gcry_mpi_set_ui (idx, i + 1);
+        // evaluate the polynomial
+        horner_eval (v, ks->presecret_polynomial, ks->threshold, idx, elgamal_q);
+        // encrypt the result
+        encrypt_fair (v, &ks->info[i].paillier_public_key, fe);
+      }
+      pos += sizeof *fe;
+    }
+  }
+
+  GNUNET_log (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "P%u: computed enc preshares\n",
+              ks->local_peer_idx);
+
+  // exponentiated coefficients
+  for (i = 0; i < ks->threshold; i++)
+  {
+    ptrdiff_t remaining = last_pos - pos;
+    GNUNET_assert (remaining > 0);
+    gcry_mpi_powm (v, elgamal_g, ks->presecret_polynomial[i], elgamal_p);
+    GNUNET_CRYPTO_mpi_print_unsigned (pos, GNUNET_SECRETSHARING_ELGAMAL_BITS / 8, v);
+    pos += GNUNET_SECRETSHARING_ELGAMAL_BITS / 8;
+  }
+
+  GNUNET_log (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "P%u: computed exp coefficients\n",
+              ks->local_peer_idx);
+
+
+  d->purpose.size = htonl (element_size - offsetof (struct GNUNET_SECRETSHARING_KeygenRevealData, purpose));
+  d->purpose.purpose = htonl (GNUNET_SIGNATURE_PURPOSE_SECRETSHARING_DKG2);
+  GNUNET_assert (GNUNET_OK ==
+                 GNUNET_CRYPTO_eddsa_sign (my_peer_private_key,
+                                           &d->purpose,
+                                           &d->signature));
+
+  GNUNET_CONSENSUS_insert (ks->consensus, element, NULL, NULL);
+  GNUNET_free (element); /* FIXME: maybe stack-allocate instead? */
+
+  gcry_mpi_release (v);
+  gcry_mpi_release (idx);
+}
+
+
+static gcry_mpi_t
+keygen_reveal_get_exp_coeff (struct KeygenSession *ks,
+                             const struct GNUNET_SECRETSHARING_KeygenRevealData *d,
+                             unsigned int idx)
+{
+  unsigned char *pos;
+  gcry_mpi_t exp_coeff;
+
+  GNUNET_assert (idx < ks->threshold);
+
+  pos = (void *) &d[1];
+  // skip encrypted pre-shares
+  pos += sizeof (struct GNUNET_SECRETSHARING_FairEncryption) * ks->num_peers;
+  // skip exp. coeffs we are not interested in
+  pos += GNUNET_SECRETSHARING_ELGAMAL_BITS / 8 * idx;
+  // the first exponentiated coefficient is the public key share
+  GNUNET_CRYPTO_mpi_scan_unsigned (&exp_coeff, pos, GNUNET_SECRETSHARING_ELGAMAL_BITS / 8);
+  return exp_coeff;
+}
+
+
+static struct GNUNET_SECRETSHARING_FairEncryption *
+keygen_reveal_get_enc_preshare (struct KeygenSession *ks,
+                                const struct GNUNET_SECRETSHARING_KeygenRevealData *d,
+                                unsigned int idx)
+{
+  unsigned char *pos;
+
+  GNUNET_assert (idx < ks->num_peers);
+
+  pos = (void *) &d[1];
+  // skip encrypted pre-shares we're not interested in
+  pos += sizeof (struct GNUNET_SECRETSHARING_FairEncryption) * idx;
+  return (struct GNUNET_SECRETSHARING_FairEncryption *) pos;
+}
+
+
+static gcry_mpi_t
+keygen_reveal_get_exp_preshare (struct KeygenSession *ks,
+                                const struct GNUNET_SECRETSHARING_KeygenRevealData *d,
+                                unsigned int idx)
+{
+  gcry_mpi_t exp_preshare;
+  struct GNUNET_SECRETSHARING_FairEncryption *fe;
+
+  GNUNET_assert (idx < ks->num_peers);
+  fe = keygen_reveal_get_enc_preshare (ks, d, idx);
+  GNUNET_CRYPTO_mpi_scan_unsigned (&exp_preshare, fe->h, GNUNET_SECRETSHARING_ELGAMAL_BITS / 8);
+  return exp_preshare;
+}
+
+
+static void
+keygen_round2_new_element (void *cls,
+                           const struct GNUNET_SET_Element *element)
+{
+  struct KeygenSession *ks = cls;
+  const struct GNUNET_SECRETSHARING_KeygenRevealData *d;
+  struct KeygenPeerInfo *info;
+  size_t expected_element_size;
+  unsigned int j;
+  int cmp_result;
+  gcry_mpi_t tmp;
+  gcry_mpi_t public_key_share;
+  gcry_mpi_t preshare;
+
+  if (NULL == element)
+  {
+    GNUNET_log (GNUNET_ERROR_TYPE_WARNING, "round2 consensus failed\n");
+    return;
+  }
+
+  expected_element_size = (sizeof (struct GNUNET_SECRETSHARING_KeygenRevealData) +
+                  sizeof (struct GNUNET_SECRETSHARING_FairEncryption) * ks->num_peers +
+                  GNUNET_SECRETSHARING_ELGAMAL_BITS / 8 * ks->threshold);
+
+  if (element->size != expected_element_size)
+  {
+    GNUNET_log (GNUNET_ERROR_TYPE_WARNING,
+                "keygen round2 data with wrong size (%u) in consensus, "
+                " %lu expected\n",
+                element->size, expected_element_size);
+    return;
+  }
+
+  d = (const void *) element->data;
+
+  info = get_keygen_peer_info (ks, &d->peer);
+
+  if (NULL == info)
+  {
+    GNUNET_log (GNUNET_ERROR_TYPE_WARNING, "keygen commit data with wrong peer identity (%s) in consensus\n",
+                GNUNET_i2s (&d->peer));
+    return;
+  }
+
+  if (GNUNET_NO == info->round1_valid)
+  {
+    GNUNET_log (GNUNET_ERROR_TYPE_WARNING,
+                "ignoring round2 element from peer with invalid round1 element (%s)\n",
+                GNUNET_i2s (&d->peer));
+    return;
+  }
+
+  if (GNUNET_YES == info->round2_valid)
+  {
+    GNUNET_log (GNUNET_ERROR_TYPE_WARNING,
+                "ignoring duplicate round2 element (%s)\n",
+                GNUNET_i2s (&d->peer));
+    return;
+  }
+
+  GNUNET_log (GNUNET_ERROR_TYPE_INFO, "got round2 element\n");
+
+  if (ntohl (d->purpose.size) !=
+      element->size - offsetof (struct GNUNET_SECRETSHARING_KeygenRevealData, purpose))
+  {
+    GNUNET_log (GNUNET_ERROR_TYPE_WARNING, "keygen reveal data with wrong signature purpose size in consensus\n");
+    return;
+  }
+
+  if (GNUNET_OK != GNUNET_CRYPTO_eddsa_verify (GNUNET_SIGNATURE_PURPOSE_SECRETSHARING_DKG2,
+                                               &d->purpose, &d->signature, &d->peer.public_key))
+  {
+    GNUNET_log (GNUNET_ERROR_TYPE_WARNING, "keygen reveal data with invalid signature in consensus\n");
+    return;
+  }
+
+  public_key_share = keygen_reveal_get_exp_coeff (ks, d, 0);
+  info->preshare_commitment = keygen_reveal_get_exp_preshare (ks, d, ks->local_peer_idx);
+
+  if (NULL == ks->public_key)
+  {
+    GNUNET_assert (NULL != (ks->public_key = gcry_mpi_new (0)));
+    gcry_mpi_set_ui (ks->public_key, 1);
+  }
+  gcry_mpi_mulm (ks->public_key, ks->public_key, public_key_share, elgamal_p);
+
+  gcry_mpi_release (public_key_share);
+  public_key_share = NULL;
+
+  {
+    struct GNUNET_SECRETSHARING_FairEncryption *fe = keygen_reveal_get_enc_preshare (ks, d, ks->local_peer_idx);
+    GNUNET_assert (NULL != (preshare = gcry_mpi_new (0)));
+    GNUNET_CRYPTO_paillier_decrypt (&ks->paillier_private_key,
+                                    &ks->info[ks->local_peer_idx].paillier_public_key,
+                                    &fe->c,
+                                    preshare);
+
+    // FIXME: not doing the restoration is less expensive
+    restore_fair (&ks->info[ks->local_peer_idx].paillier_public_key,
+                  fe,
+                  preshare,
+                  preshare);
+  }
+
+  GNUNET_assert (NULL != (tmp = gcry_mpi_new (0)));
+  gcry_mpi_powm (tmp, elgamal_g, preshare, elgamal_p);
+
+  cmp_result = gcry_mpi_cmp (tmp, info->preshare_commitment);
+  gcry_mpi_release (tmp);
+  tmp = NULL;
+  if (0 != cmp_result)
+  {
+    GNUNET_log (GNUNET_ERROR_TYPE_WARNING, "P%u: Got invalid presecret from P%u\n",
+                (unsigned int) ks->local_peer_idx, (unsigned int) (info - ks->info));
+    return;
+  }
+
+  if (NULL == ks->my_share)
+  {
+    GNUNET_assert (NULL != (ks->my_share = gcry_mpi_new (0)));
+  }
+  gcry_mpi_addm (ks->my_share, ks->my_share, preshare, elgamal_q);
+
+  for (j = 0; j < ks->num_peers; j++)
+  {
+    gcry_mpi_t presigma;
+    if (NULL == ks->info[j].sigma)
+    {
+      GNUNET_assert (NULL != (ks->info[j].sigma = gcry_mpi_new (0)));
+      gcry_mpi_set_ui (ks->info[j].sigma, 1);
+    }
+    presigma = keygen_reveal_get_exp_preshare (ks, d, j);
+    gcry_mpi_mulm (ks->info[j].sigma, ks->info[j].sigma, presigma, elgamal_p);
+    gcry_mpi_release (presigma);
+  }
+
+  gcry_mpi_t prod;
+  GNUNET_assert (NULL != (prod = gcry_mpi_new (0)));
+  gcry_mpi_t j_to_k;
+  GNUNET_assert (NULL != (j_to_k = gcry_mpi_new (0)));
+  // validate that the polynomial sharing matches the additive sharing
+  for (j = 0; j < ks->num_peers; j++)
+  {
+    unsigned int k;
+    int cmp_result;
+    gcry_mpi_t exp_preshare;
+    gcry_mpi_set_ui (prod, 1);
+    for (k = 0; k < ks->threshold; k++)
+    {
+      // Using pow(double,double) is a bit sketchy.
+      // We count players from 1, but shares from 0.
+      gcry_mpi_t tmp;
+      gcry_mpi_set_ui (j_to_k, (unsigned int) pow(j+1, k));
+      tmp = keygen_reveal_get_exp_coeff (ks, d, k);
+      gcry_mpi_powm (tmp, tmp, j_to_k, elgamal_p);
+      gcry_mpi_mulm (prod, prod, tmp, elgamal_p);
+      gcry_mpi_release (tmp);
+    }
+    exp_preshare = keygen_reveal_get_exp_preshare (ks, d, j);
+    gcry_mpi_mod (exp_preshare, exp_preshare, elgamal_p);
+    cmp_result = gcry_mpi_cmp (prod, exp_preshare);
+    gcry_mpi_release (exp_preshare);
+    exp_preshare = NULL;
+    if (0 != cmp_result)
+    {
+      GNUNET_log (GNUNET_ERROR_TYPE_WARNING, "P%u: reveal data from P%u incorrect\n",
+                  ks->local_peer_idx, j);
+      /* no need for further verification, round2 stays invalid ... */
+      return;
+    }
+  }
+
+  // TODO: verify proof of fair encryption (once implemented)
+  for (j = 0; j < ks->num_peers; j++)
+  {
+    struct GNUNET_SECRETSHARING_FairEncryption *fe = keygen_reveal_get_enc_preshare (ks, d, j);
+    if (GNUNET_YES != verify_fair (&ks->info[j].paillier_public_key, fe))
+    {
+      GNUNET_log (GNUNET_ERROR_TYPE_WARNING, "P%u: reveal data from P%u incorrect (fair encryption)\n",
+                  ks->local_peer_idx, j);
+      return;
+    }
+
+  }
+
+  info->round2_valid = GNUNET_YES;
+
+  gcry_mpi_release (preshare);
+  gcry_mpi_release (prod);
+  gcry_mpi_release (j_to_k);
+}
+
+
+/**
+ * Called when the first consensus round has concluded.
+ * Will initiate the second round.
+ *
+ * @param cls closure
+ */
+static void
+keygen_round1_conclude (void *cls)
+{
+  struct KeygenSession *ks = cls;
+
+  GNUNET_CONSENSUS_destroy (ks->consensus);
+
+  ks->consensus = GNUNET_CONSENSUS_create (cfg, ks->num_peers, ks->peers, &ks->session_id,
+                                           time_between (ks->start_time, ks->deadline, 1, 2),
+                                           ks->deadline,
+                                           keygen_round2_new_element, ks);
+
+  insert_round2_element (ks);
+
+  GNUNET_CONSENSUS_conclude (ks->consensus,
+                             keygen_round2_conclude,
+                             ks);
+}
+
+
+/**
+ * Insert the ephemeral key and the presecret commitment
+ * of this peer in the consensus of the given session.
+ *
+ * @param ks session to use
+ */
+static void
+insert_round1_element (struct KeygenSession *ks)
+{
+  struct GNUNET_SET_Element *element;
+  struct GNUNET_SECRETSHARING_KeygenCommitData *d;
+  // g^a_{i,0}
+  gcry_mpi_t v;
+  // big-endian representation of 'v'
+  unsigned char v_data[GNUNET_SECRETSHARING_ELGAMAL_BITS / 8];
+
+  element = GNUNET_malloc (sizeof *element + sizeof *d);
+  d = (void *) &element[1];
+  element->data = d;
+  element->size = sizeof *d;
+
+  d->peer = my_peer;
+
+  GNUNET_assert (0 != (v = gcry_mpi_new (GNUNET_SECRETSHARING_ELGAMAL_BITS)));
+
+  gcry_mpi_powm (v, elgamal_g, ks->presecret_polynomial[0], elgamal_p);
+
+  GNUNET_CRYPTO_mpi_print_unsigned (v_data, GNUNET_SECRETSHARING_ELGAMAL_BITS / 8, v);
+
+  GNUNET_CRYPTO_hash (v_data, GNUNET_SECRETSHARING_ELGAMAL_BITS / 8, &d->commitment);
+
+  d->pubkey = ks->info[ks->local_peer_idx].paillier_public_key;
+
+  d->purpose.size = htonl ((sizeof *d) - offsetof (struct GNUNET_SECRETSHARING_KeygenCommitData, purpose));
+  d->purpose.purpose = htonl (GNUNET_SIGNATURE_PURPOSE_SECRETSHARING_DKG1);
+  GNUNET_assert (GNUNET_OK ==
+                 GNUNET_CRYPTO_eddsa_sign (my_peer_private_key,
+                                           &d->purpose,
+                                           &d->signature));
+
+  GNUNET_CONSENSUS_insert (ks->consensus, element, NULL, NULL);
+
+  gcry_mpi_release (v);
+  GNUNET_free (element);
+}
+
+
+/**
+ * Functions with this signature are called whenever a message is
+ * received.
+ *
+ * @param cls closure
+ * @param client identification of the client
+ * @param message the actual message
+ */
+static void handle_client_keygen (void *cls,
+                                  struct GNUNET_SERVER_Client *client,
+                                  const struct GNUNET_MessageHeader
+                                  *message)
+{
+  const struct GNUNET_SECRETSHARING_CreateMessage *msg =
+      (const struct GNUNET_SECRETSHARING_CreateMessage *) message;
+  struct KeygenSession *ks;
+  unsigned int i;
+
+  GNUNET_log (GNUNET_ERROR_TYPE_INFO, "client requested key generation\n");
+
+  ks = GNUNET_new (struct KeygenSession);
+
+  /* FIXME: check if client already has some session */
+
+  GNUNET_CONTAINER_DLL_insert (keygen_sessions_head, keygen_sessions_tail, ks);
+
+  ks->client = client;
+  ks->client_mq = GNUNET_MQ_queue_for_server_client (client);
+
+  ks->deadline = GNUNET_TIME_absolute_ntoh (msg->deadline);
+  ks->threshold = ntohs (msg->threshold);
+  ks->num_peers = ntohs (msg->num_peers);
+
+  ks->peers = normalize_peers ((struct GNUNET_PeerIdentity *) &msg[1], ks->num_peers,
+                               &ks->num_peers, &ks->local_peer_idx);
+
+
+  GNUNET_log (GNUNET_ERROR_TYPE_INFO, "first round of consensus with %u peers\n", ks->num_peers);
+  ks->consensus = GNUNET_CONSENSUS_create (cfg, ks->num_peers, ks->peers, &msg->session_id,
+                                           GNUNET_TIME_absolute_ntoh (msg->start),
+                                           GNUNET_TIME_absolute_ntoh (msg->deadline),
+                                           keygen_round1_new_element, ks);
+
+  ks->info = GNUNET_new_array (ks->num_peers, struct KeygenPeerInfo);
+
+  for (i = 0; i < ks->num_peers; i++)
+    ks->info[i].peer = ks->peers[i];
+
+  GNUNET_CRYPTO_paillier_create (&ks->info[ks->local_peer_idx].paillier_public_key,
+                                 &ks->paillier_private_key);
+
+  GNUNET_log (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "P%u: Generated paillier key pair\n", ks->local_peer_idx);
+
+  generate_presecret_polynomial (ks);
+
+  GNUNET_log (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "P%u: Generated presecret polynomial\n", ks->local_peer_idx);
+
+  insert_round1_element (ks);
+
+  GNUNET_log (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "P%u: Concluding for round 1\n", ks->local_peer_idx);
+
+  GNUNET_CONSENSUS_conclude (ks->consensus,
+                             keygen_round1_conclude,
+                             ks);
+
+  GNUNET_SERVER_receive_done (client, GNUNET_OK);
+
+  GNUNET_log (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "P%u: Waiting for round 1 elements ...\n", ks->local_peer_idx);
+}
+
+
+/**
+ * Called when the partial decryption consensus concludes.
+ */
+static void
+decrypt_conclude (void *cls)
+{
+  struct DecryptSession *ds = cls;
+  struct GNUNET_SECRETSHARING_DecryptResponseMessage *msg;
+  struct GNUNET_MQ_Envelope *ev;
+  gcry_mpi_t lagrange;
+  gcry_mpi_t m;
+  gcry_mpi_t tmp;
+  gcry_mpi_t c_2;
+  gcry_mpi_t prod;
+  unsigned int *indices;
+  unsigned int num;
+  unsigned int i;
+  unsigned int j;
+
+  GNUNET_CONSENSUS_destroy (ds->consensus);
+  ds->consensus = NULL;
+
+  GNUNET_assert (0 != (lagrange = gcry_mpi_new (0)));
+  GNUNET_assert (0 != (m = gcry_mpi_new (0)));
+  GNUNET_assert (0 != (tmp = gcry_mpi_new (0)));
+  GNUNET_assert (0 != (prod = gcry_mpi_new (0)));
+
+  num = 0;
+  for (i = 0; i < ds->share->num_peers; i++)
+    if (NULL != ds->info[i].partial_decryption)
+      num++;
+
+  indices = GNUNET_malloc (num * sizeof (unsigned int));
+  j = 0;
+  for (i = 0; i < ds->share->num_peers; i++)
+    if (NULL != ds->info[i].partial_decryption)
+      indices[j++] = ds->info[i].original_index;
+
+  GNUNET_log (GNUNET_ERROR_TYPE_INFO, "P%u: decrypt conclude, with %u peers\n",
+              ds->share->my_peer, num);
+
+  gcry_mpi_set_ui (prod, 1);
+  for (i = 0; i < num; i++)
+  {
+
+    GNUNET_log (GNUNET_ERROR_TYPE_INFO, "P%u: index of %u: %u\n",
+                ds->share->my_peer, i, indices[i]);
+    compute_lagrange_coefficient (lagrange, indices[i], indices, num);
+    // w_i^{\lambda_i}
+    gcry_mpi_powm (tmp, ds->info[indices[i]].partial_decryption, lagrange, elgamal_p);
+
+    // product of all exponentiated partiel decryptions ...
+    gcry_mpi_mulm (prod, prod, tmp, elgamal_p);
+  }
+
+  GNUNET_CRYPTO_mpi_scan_unsigned (&c_2, ds->ciphertext.c2_bits, GNUNET_SECRETSHARING_ELGAMAL_BITS / 8);
+
+  GNUNET_assert (0 != gcry_mpi_invm (prod, prod, elgamal_p));
+  gcry_mpi_mulm (m, c_2, prod, elgamal_p);
+  ev = GNUNET_MQ_msg (msg, GNUNET_MESSAGE_TYPE_SECRETSHARING_CLIENT_DECRYPT_DONE);
+  GNUNET_CRYPTO_mpi_print_unsigned (&msg->plaintext, GNUNET_SECRETSHARING_ELGAMAL_BITS / 8, m);
+  msg->success = htonl (1);
+  GNUNET_MQ_send (ds->client_mq, ev);
+
+  GNUNET_log (GNUNET_ERROR_TYPE_INFO, "sent decrypt done to client\n");
+
+  GNUNET_free (indices);
+
+  gcry_mpi_release(lagrange);
+  gcry_mpi_release(m);
+  gcry_mpi_release(tmp);
+  gcry_mpi_release(prod);
+  gcry_mpi_release(c_2);
+
+  // FIXME: what if not enough peers participated?
+}
+
+
+/**
+ * Get a string representation of an MPI.
+ * The caller must free the returned string.
+ *
+ * @param mpi mpi to convert to a string
+ * @return string representation of @a mpi, must be free'd by the caller
+ */
+static char *
+mpi_to_str (gcry_mpi_t mpi)
+{
+  unsigned char *buf;
+
+  GNUNET_assert (0 == gcry_mpi_aprint (GCRYMPI_FMT_HEX, &buf, NULL, mpi));
+  return (char *) buf;
+}
+
+
+/**
+ * Called when a new partial decryption arrives.
+ */
+static void
+decrypt_new_element (void *cls,
+                     const struct GNUNET_SET_Element *element)
+{
+  struct DecryptSession *session = cls;
+  const struct GNUNET_SECRETSHARING_DecryptData *d;
+  struct DecryptPeerInfo *info;
+  struct GNUNET_HashCode challenge_hash;
+
+  /* nizk response */
+  gcry_mpi_t r;
+  /* nizk challenge */
+  gcry_mpi_t challenge;
+  /* nizk commit1, g^\beta */
+  gcry_mpi_t commit1;
+  /* nizk commit2, c_1^\beta */
+  gcry_mpi_t commit2;
+  /* homomorphic commitment to the peer's share,
+   * public key share */
+  gcry_mpi_t sigma;
+  /* partial decryption we received */
+  gcry_mpi_t w;
+  /* ciphertext component #1 */
+  gcry_mpi_t c1;
+  /* temporary variable (for comparision) #1 */
+  gcry_mpi_t tmp1;
+  /* temporary variable (for comparision) #2 */
+  gcry_mpi_t tmp2;
+
+  if (NULL == element)
+  {
+    GNUNET_log (GNUNET_ERROR_TYPE_ERROR, "decryption failed\n");
+    /* FIXME: destroy */
+    return;
+  }
+
+  if (element->size != sizeof *d)
+  {
+    GNUNET_log (GNUNET_ERROR_TYPE_ERROR, "element of wrong size in decrypt consensus\n");
+    return;
+  }
+
+  d = element->data;
+
+  info = get_decrypt_peer_info (session, &d->peer);
+
+  if (NULL == info)
+  {
+    GNUNET_log (GNUNET_ERROR_TYPE_ERROR, "decrypt element from invalid peer (%s)\n",
+                GNUNET_i2s (&d->peer));
+    return;
+  }
+
+  if (NULL != info->partial_decryption)
+  {
+    GNUNET_log (GNUNET_ERROR_TYPE_ERROR, "decrypt element duplicate\n");
+    return;
+  }
+
+  if (0 != memcmp (&d->ciphertext, &session->ciphertext, sizeof (struct GNUNET_SECRETSHARING_Ciphertext)))
+  {
+    GNUNET_log (GNUNET_ERROR_TYPE_WARNING, "P%u: got decrypt element with non-matching ciphertext from P%u\n",
+                (unsigned int) session->share->my_peer, (unsigned int) (info - session->info));
+
+    return;
+  }
+
+
+  GNUNET_CRYPTO_hash (offsetof (struct GNUNET_SECRETSHARING_DecryptData, ciphertext) + (char *) d,
+                      offsetof (struct GNUNET_SECRETSHARING_DecryptData, nizk_response) -
+                          offsetof (struct GNUNET_SECRETSHARING_DecryptData, ciphertext),
+                      &challenge_hash);
+
+  GNUNET_CRYPTO_mpi_scan_unsigned (&challenge, &challenge_hash,
+                                   sizeof (struct GNUNET_HashCode));
+
+  GNUNET_CRYPTO_mpi_scan_unsigned (&sigma, &session->share->sigmas[info - session->info],
+                                   sizeof (struct GNUNET_SECRETSHARING_FieldElement));
+
+  GNUNET_CRYPTO_mpi_scan_unsigned (&c1, session->ciphertext.c1_bits,
+                                   sizeof (struct GNUNET_SECRETSHARING_FieldElement));
+
+  GNUNET_CRYPTO_mpi_scan_unsigned (&commit1, &d->nizk_commit1,
+                                   sizeof (struct GNUNET_SECRETSHARING_FieldElement));
+
+  GNUNET_CRYPTO_mpi_scan_unsigned (&commit2, &d->nizk_commit2,
+                                   sizeof (struct GNUNET_SECRETSHARING_FieldElement));
+
+  GNUNET_CRYPTO_mpi_scan_unsigned (&r, &d->nizk_response,
+                                   sizeof (struct GNUNET_SECRETSHARING_FieldElement));
+
+  GNUNET_CRYPTO_mpi_scan_unsigned (&w, &d->partial_decryption,
+                                   sizeof (struct GNUNET_SECRETSHARING_FieldElement));
+
+  GNUNET_assert (NULL != (tmp1 = gcry_mpi_new (0)));
+  GNUNET_assert (NULL != (tmp2 = gcry_mpi_new (0)));
+
+  // tmp1 = g^r
+  gcry_mpi_powm (tmp1, elgamal_g, r, elgamal_p);
+
+  // tmp2 = g^\beta * \sigma^challenge
+  gcry_mpi_powm (tmp2, sigma, challenge, elgamal_p);
+  gcry_mpi_mulm (tmp2, tmp2, commit1, elgamal_p);
+
+  if (0 != gcry_mpi_cmp (tmp1, tmp2))
+  {
+    char *tmp1_str;
+    char *tmp2_str;
+    tmp1_str = mpi_to_str (tmp1);
+    tmp2_str = mpi_to_str (tmp2);
+    GNUNET_log (GNUNET_ERROR_TYPE_WARNING, "P%u: Received invalid partial decryption from P%ld (eqn 1), expected %s got %s\n",
+                session->share->my_peer, info - session->info, tmp1_str, tmp2_str);
+    GNUNET_free (tmp1_str);
+    GNUNET_free (tmp2_str);
+    goto cleanup;
+  }
+
+
+  gcry_mpi_powm (tmp1, c1, r, elgamal_p);
+
+  gcry_mpi_powm (tmp2, w, challenge, elgamal_p);
+  gcry_mpi_mulm (tmp2, tmp2, commit2, elgamal_p);
+
+
+  if (0 != gcry_mpi_cmp (tmp1, tmp2))
+  {
+    GNUNET_log (GNUNET_ERROR_TYPE_WARNING, "P%u: Received invalid partial decryption from P%ld (eqn 2)\n",
+                session->share->my_peer, info - session->info);
+    goto cleanup;
+  }
+
+
+  GNUNET_CRYPTO_mpi_scan_unsigned (&info->partial_decryption, &d->partial_decryption,
+                                   GNUNET_SECRETSHARING_ELGAMAL_BITS / 8);
+cleanup:
+  gcry_mpi_release (tmp1);
+  gcry_mpi_release (tmp2);
+  gcry_mpi_release (sigma);
+  gcry_mpi_release (commit1);
+  gcry_mpi_release (commit2);
+  gcry_mpi_release (r);
+  gcry_mpi_release (w);
+  gcry_mpi_release (challenge);
+  gcry_mpi_release (c1);
+}
+
+
+static void
+insert_decrypt_element (struct DecryptSession *ds)
+{
+  struct GNUNET_SECRETSHARING_DecryptData d;
+  struct GNUNET_SET_Element element;
+  /* our share */
+  gcry_mpi_t s;
+  /* partial decryption with our share */
+  gcry_mpi_t w;
+  /* first component of the elgamal ciphertext */
+  gcry_mpi_t c1;
+  /* nonce for dlog zkp */
+  gcry_mpi_t beta;
+  gcry_mpi_t tmp;
+  gcry_mpi_t challenge;
+  gcry_mpi_t sigma;
+  struct GNUNET_HashCode challenge_hash;
+
+  /* make vagrind happy until we implement the real deal ... */
+  memset (&d, 0, sizeof d);
+
+  GNUNET_log (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "P%u: Inserting decrypt element\n",
+              ds->share->my_peer);
+
+  GNUNET_assert (ds->share->my_peer < ds->share->num_peers);
+
+  GNUNET_CRYPTO_mpi_scan_unsigned (&c1, &ds->ciphertext.c1_bits,
+                                   GNUNET_SECRETSHARING_ELGAMAL_BITS / 8);
+  GNUNET_CRYPTO_mpi_scan_unsigned (&s, &ds->share->my_share,
+                                   GNUNET_SECRETSHARING_ELGAMAL_BITS / 8);
+  GNUNET_CRYPTO_mpi_scan_unsigned (&sigma, &ds->share->sigmas[ds->share->my_peer],
+                                   GNUNET_SECRETSHARING_ELGAMAL_BITS / 8);
+
+  GNUNET_assert (NULL != (w = gcry_mpi_new (0)));
+  GNUNET_assert (NULL != (beta = gcry_mpi_new (0)));
+  GNUNET_assert (NULL != (tmp = gcry_mpi_new (0)));
+
+  // FIXME: unnecessary, remove once crypto works
+  gcry_mpi_powm (tmp, elgamal_g, s, elgamal_p);
+  if (0 != gcry_mpi_cmp (tmp, sigma))
+  {
+    char *sigma_str = mpi_to_str (sigma);
+    char *tmp_str = mpi_to_str (tmp);
+    char *s_str = mpi_to_str (s);
+    GNUNET_log (GNUNET_ERROR_TYPE_ERROR, "Share of P%u is invalid, ref sigma %s, "
+                "computed sigma %s, s %s\n",
+                ds->share->my_peer,
+                sigma_str, tmp_str, s_str);
+    GNUNET_free (sigma_str);
+    GNUNET_free (tmp_str);
+    GNUNET_free (s_str);
+  }
+
+  gcry_mpi_powm (w, c1, s, elgamal_p);
+
+  element.data = (void *) &d;
+  element.size = sizeof (struct GNUNET_SECRETSHARING_DecryptData);
+  element.element_type = 0;
+
+  d.ciphertext = ds->ciphertext;
+  d.peer = my_peer;
+  GNUNET_CRYPTO_mpi_print_unsigned (&d.partial_decryption, GNUNET_SECRETSHARING_ELGAMAL_BITS / 8, w);
+
+  // create the zero knowledge proof
+  // randomly choose beta such that 0 < beta < q
+  do
+  {
+    gcry_mpi_randomize (beta, GNUNET_SECRETSHARING_ELGAMAL_BITS - 1, GCRY_WEAK_RANDOM);
+  } while ((gcry_mpi_cmp_ui (beta, 0) == 0) || (gcry_mpi_cmp (beta, elgamal_q) >= 0));
+  // tmp = g^beta
+  gcry_mpi_powm (tmp, elgamal_g, beta, elgamal_p);
+  GNUNET_CRYPTO_mpi_print_unsigned (&d.nizk_commit1, GNUNET_SECRETSHARING_ELGAMAL_BITS / 8, tmp);
+  // tmp = (c_1)^beta
+  gcry_mpi_powm (tmp, c1, beta, elgamal_p);
+  GNUNET_CRYPTO_mpi_print_unsigned (&d.nizk_commit2, GNUNET_SECRETSHARING_ELGAMAL_BITS / 8, tmp);
+
+  // the challenge is the hash of everything up to the response
+  GNUNET_CRYPTO_hash (offsetof (struct GNUNET_SECRETSHARING_DecryptData, ciphertext) + (char *) &d,
+                      offsetof (struct GNUNET_SECRETSHARING_DecryptData, nizk_response) -
+                          offsetof (struct GNUNET_SECRETSHARING_DecryptData, ciphertext),
+                      &challenge_hash);
+
+  GNUNET_CRYPTO_mpi_scan_unsigned (&challenge, &challenge_hash,
+                                   sizeof (struct GNUNET_HashCode));
+
+  // compute the response in tmp,
+  // tmp = (c * s + beta) mod q
+  gcry_mpi_mulm (tmp, challenge, s, elgamal_q);
+  gcry_mpi_addm (tmp, tmp, beta, elgamal_q);
+
+  GNUNET_CRYPTO_mpi_print_unsigned (&d.nizk_response, GNUNET_SECRETSHARING_ELGAMAL_BITS / 8, tmp);
+
+  d.purpose.size = htonl (element.size - offsetof (struct GNUNET_SECRETSHARING_DecryptData, purpose));
+  d.purpose.purpose = htonl (GNUNET_SIGNATURE_PURPOSE_SECRETSHARING_DECRYPTION);
+
+  GNUNET_assert (GNUNET_OK ==
+                 GNUNET_CRYPTO_eddsa_sign (my_peer_private_key,
+                                           &d.purpose,
+                                           &d.signature));
+
+  GNUNET_CONSENSUS_insert (ds->consensus, &element, NULL, NULL);
+  GNUNET_log (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG,
+              "P%u: Inserting decrypt element done!\n",
+              ds->share->my_peer);
+
+  gcry_mpi_release (s);
+  gcry_mpi_release (w);
+  gcry_mpi_release (c1);
+  gcry_mpi_release (beta);
+  gcry_mpi_release (tmp);
+  gcry_mpi_release (challenge);
+  gcry_mpi_release (sigma);
+}
+
+
+/**
+ * Functions with this signature are called whenever a message is
+ * received.
+ *
+ * @param cls closure
+ * @param client identification of the client
+ * @param message the actual message
+ */
+static void handle_client_decrypt (void *cls,
+                                   struct GNUNET_SERVER_Client *client,
+                                   const struct GNUNET_MessageHeader
+                                   *message)
+{
+  const struct GNUNET_SECRETSHARING_DecryptRequestMessage *msg =
+      (const void *) message;
+  struct DecryptSession *ds;
+  struct GNUNET_HashCode session_id;
+  unsigned int i;
+
+  ds = GNUNET_new (struct DecryptSession);
+  // FIXME: check if session already exists
+  GNUNET_CONTAINER_DLL_insert (decrypt_sessions_head, decrypt_sessions_tail, ds);
+  ds->client = client;
+  ds->client_mq = GNUNET_MQ_queue_for_server_client (client);
+  ds->start = GNUNET_TIME_absolute_ntoh (msg->start);
+  ds->deadline = GNUNET_TIME_absolute_ntoh (msg->deadline);
+  ds->ciphertext = msg->ciphertext;
+
+  ds->share = GNUNET_SECRETSHARING_share_read (&msg[1], ntohs (msg->header.size) - sizeof *msg, NULL);
+  // FIXME: probably should be break rather than assert
+  GNUNET_assert (NULL != ds->share);
+
+  // FIXME: this is probably sufficient, but kdf/hash with all values would be nicer ...
+  GNUNET_CRYPTO_hash (&msg->ciphertext, sizeof (struct GNUNET_SECRETSHARING_Ciphertext), &session_id);
+
+  ds->consensus = GNUNET_CONSENSUS_create (cfg,
+                                           ds->share->num_peers,
+                                           ds->share->peers,
+                                           &session_id,
+                                           ds->start,
+                                           ds->deadline,
+                                           &decrypt_new_element,
+                                           ds);
+
+
+  ds->info = GNUNET_new_array (ds->share->num_peers, struct DecryptPeerInfo);
+  for (i = 0; i < ds->share->num_peers; i++)
+  {
+    ds->info[i].peer = ds->share->peers[i];
+    ds->info[i].original_index = ds->share->original_indices[i];
+  }
+
+  insert_decrypt_element (ds);
+
+  GNUNET_CONSENSUS_conclude (ds->consensus, decrypt_conclude, ds);
+
+  GNUNET_SERVER_receive_done (client, GNUNET_OK);
+
+  GNUNET_log (GNUNET_ERROR_TYPE_INFO, "decrypting with %u peers\n",
+              ds->share->num_peers);
+}
+
+
+static void
+init_crypto_constants (void)
+{
+  GNUNET_assert (0 == gcry_mpi_scan (&elgamal_q, GCRYMPI_FMT_HEX,
+                                     GNUNET_SECRETSHARING_ELGAMAL_Q_HEX, 0, NULL));
+  GNUNET_assert (0 == gcry_mpi_scan (&elgamal_p, GCRYMPI_FMT_HEX,
+                                     GNUNET_SECRETSHARING_ELGAMAL_P_HEX, 0, NULL));
+  GNUNET_assert (0 == gcry_mpi_scan (&elgamal_g, GCRYMPI_FMT_HEX,
+                                     GNUNET_SECRETSHARING_ELGAMAL_G_HEX, 0, NULL));
+}
+
+
+static struct KeygenSession *
+keygen_session_get (struct GNUNET_SERVER_Client *client)
+{
+  struct KeygenSession *ks;
+  for (ks = keygen_sessions_head; NULL != ks; ks = ks->next)
+    if (ks->client == client)
+      return ks;
+  return NULL;
+}
+
+static struct DecryptSession *
+decrypt_session_get (struct GNUNET_SERVER_Client *client)
+{
+  struct DecryptSession *ds;
+  for (ds = decrypt_sessions_head; NULL != ds; ds = ds->next)
+    if (ds->client == client)
+      return ds;
+  return NULL;
+}
+
+
+/**
+ * Clean up after a client has disconnected
+ *
+ * @param cls closure, unused
+ * @param client the client to clean up after
  */
 static void
-cleanup_task (void *cls, const struct GNUNET_SCHEDULER_TaskContext *tc)
+handle_client_disconnect (void *cls, struct GNUNET_SERVER_Client *client)
 {
-  /* FIXME: do clean up here */
+  struct KeygenSession *ks;
+  struct DecryptSession *ds;
+
+  GNUNET_log (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG, "handling client disconnect\n");
+
+  ks = keygen_session_get (client);
+  if (NULL != ks)
+    keygen_session_destroy (ks);
+
+  ds = decrypt_session_get (client);
+  if (NULL != ds)
+    decrypt_session_destroy (ds);
 }
 
 
@@ -45,20 +2223,39 @@ cleanup_task (void *cls, const struct GNUNET_SCHEDULER_TaskContext *tc)
  *
  * @param cls closure
  * @param server the initialized server
- * @param cfg configuration to use
+ * @param c configuration to use
  */
 static void
 run (void *cls, struct GNUNET_SERVER_Handle *server,
-     const struct GNUNET_CONFIGURATION_Handle *cfg)
+     const struct GNUNET_CONFIGURATION_Handle *c)
 {
   static const struct GNUNET_SERVER_MessageHandler handlers[] = {
-    /* FIXME: add handlers here! */
+    {handle_client_keygen, NULL, GNUNET_MESSAGE_TYPE_SECRETSHARING_CLIENT_GENERATE, 0},
+    {handle_client_decrypt, NULL, GNUNET_MESSAGE_TYPE_SECRETSHARING_CLIENT_DECRYPT, 0},
     {NULL, NULL, 0, 0}
   };
-  /* FIXME: do setup here */
+  cfg = c;
+  srv = server;
+  my_peer_private_key = GNUNET_CRYPTO_eddsa_key_create_from_configuration (c);
+  if (NULL == my_peer_private_key)
+  {
+    GNUNET_log (GNUNET_ERROR_TYPE_ERROR, "could not access host private key\n");
+    GNUNET_break (0);
+    GNUNET_SCHEDULER_shutdown ();
+    return;
+  }
+  init_crypto_constants ();
+  if (GNUNET_OK != GNUNET_CRYPTO_get_peer_identity (cfg, &my_peer))
+  {
+    GNUNET_log (GNUNET_ERROR_TYPE_ERROR, "could not retrieve host identity\n");
+    GNUNET_break (0);
+    GNUNET_SCHEDULER_shutdown ();
+    return;
+  }
   GNUNET_SERVER_add_handlers (server, handlers);
-  GNUNET_SCHEDULER_add_delayed (GNUNET_TIME_UNIT_FOREVER_REL, &cleanup_task,
-                                NULL);
+  GNUNET_SERVER_disconnect_notify (server, &handle_client_disconnect, NULL);
+  GNUNET_SCHEDULER_add_shutdown (&cleanup_task,
+                                NULL);
 }
 
 
@@ -73,8 +2270,6 @@ int
 main (int argc, char *const *argv)
 {
   return (GNUNET_OK ==
-          GNUNET_SERVICE_run (argc, argv, "template",
+          GNUNET_SERVICE_run (argc, argv, "secretsharing",
                               GNUNET_SERVICE_OPTION_NONE, &run, NULL)) ? 0 : 1;
 }
-
-/* end of gnunet-service-template.c */