- fix
[oweals/gnunet.git] / src / util / crypto_rsa.c
index 8843464a2fa50b308defcdb6012a4cb7e0a68b45..9d4dc91ce489e67b001a7ec342a6cd63864c1fc7 100644 (file)
  * @file util/crypto_rsa.c
  * @brief public key cryptography (RSA) with libgcrypt
  * @author Christian Grothoff
- *
- * Note that the code locks often needlessly on the gcrypt-locking api.
- * One would think that simple MPI operations should not require locking
- * (since only global operations on the random pool must be locked,
- * strictly speaking).  But libgcrypt does sometimes require locking in
- * unexpected places, so the safe solution is to always lock even if it
- * is not required.  The performance impact is minimal anyway.
  */
-
 #include "platform.h"
 #include <gcrypt.h>
 #include "gnunet_common.h"
 
 #define LOG_STRERROR_FILE(kind,syscall,filename) GNUNET_log_from_strerror_file (kind, "util", syscall, filename)
 
+#define HOSTKEY_LEN 2048
+
+#define EXTRA_CHECKS ALLOW_EXTRA_CHECKS
+
 
 /**
  * The private information of an RSA key pair.
  */
 struct GNUNET_CRYPTO_RsaPrivateKey
 {
+  /**
+   * Libgcrypt S-expression for the ECC key.
+   */
   gcry_sexp_t sexp;
 };
 
-
-#define HOSTKEY_LEN 2048
-
-#define EXTRA_CHECKS ALLOW_EXTRA_CHECKS
-
-
 /**
  * Log an error message at log-level 'level' that indicates
  * a failure of the command 'cmd' with the message given
@@ -69,6 +62,10 @@ struct GNUNET_CRYPTO_RsaPrivateKey
  * If target != size, move target bytes to the
  * end of the size-sized buffer and zero out the
  * first target-size bytes.
+ *
+ * @param buf original buffer
+ * @param size number of bytes in the buffer
+ * @param target target size of the buffer
  */
 static void
 adjust (unsigned char *buf, size_t size, size_t target)
@@ -82,46 +79,48 @@ adjust (unsigned char *buf, size_t size, size_t target)
 
 
 /**
- * Free memory occupied by hostkey
- * @param hostkey pointer to the memory to free
+ * Free memory occupied by RSA private key.
+ *
+ * @param key pointer to the memory to free
  */
 void
-GNUNET_CRYPTO_rsa_key_free (struct GNUNET_CRYPTO_RsaPrivateKey *hostkey)
+GNUNET_CRYPTO_rsa_key_free (struct GNUNET_CRYPTO_RsaPrivateKey *key)
 {
-  gcry_sexp_release (hostkey->sexp);
-  GNUNET_free (hostkey);
+  gcry_sexp_release (key->sexp);
+  GNUNET_free (key);
 }
 
 
 /**
- * FIXME: document!
+ * Extract values from an S-expression.
+ *
+ * @param array where to store the result(s)
+ * @param sexp S-expression to parse
+ * @param topname top-level name in the S-expression that is of interest
+ * @param elems names of the elements to extract
+ * @return 0 on success
  */
 static int
 key_from_sexp (gcry_mpi_t * array, gcry_sexp_t sexp, const char *topname,
                const char *elems)
 {
-  gcry_sexp_t list, l2;
+  gcry_sexp_t list;
+  gcry_sexp_t l2;
   const char *s;
-  int i, idx;
+  unsigned int i;
+  unsigned int idx;
 
-  list = gcry_sexp_find_token (sexp, topname, 0);
-  if (!list)
-  {
-    return 1;
-  }
+  if (! (list = gcry_sexp_find_token (sexp, topname, 0)))
+    return 1;  
   l2 = gcry_sexp_cadr (list);
   gcry_sexp_release (list);
   list = l2;
-  if (!list)
-  {
+  if (! list)  
     return 2;
-  }
-
   idx = 0;
   for (s = elems; *s; s++, idx++)
   {
-    l2 = gcry_sexp_find_token (list, s, 1);
-    if (!l2)
+    if (! (l2 = gcry_sexp_find_token (list, s, 1)))
     {
       for (i = 0; i < idx; i++)
       {
@@ -133,7 +132,7 @@ key_from_sexp (gcry_mpi_t * array, gcry_sexp_t sexp, const char *topname,
     }
     array[idx] = gcry_sexp_nth_mpi (l2, 1, GCRYMPI_FMT_USG);
     gcry_sexp_release (l2);
-    if (!array[idx])
+    if (! array[idx])
     {
       for (i = 0; i < idx; i++)
       {
@@ -148,8 +147,10 @@ key_from_sexp (gcry_mpi_t * array, gcry_sexp_t sexp, const char *topname,
   return 0;
 }
 
+
 /**
  * Extract the public key of the host.
+ *
  * @param priv the private key
  * @param pub where to write the public key
  */
@@ -164,9 +165,9 @@ GNUNET_CRYPTO_rsa_key_get_public (const struct GNUNET_CRYPTO_RsaPrivateKey
   int rc;
 
   rc = key_from_sexp (skey, priv->sexp, "public-key", "ne");
-  if (rc)
+  if (0 != rc)
     rc = key_from_sexp (skey, priv->sexp, "private-key", "ne");
-  if (rc)
+  if (0 != rc)
     rc = key_from_sexp (skey, priv->sexp, "rsa", "ne");
   GNUNET_assert (0 == rc);
   pub->len =
@@ -193,6 +194,22 @@ GNUNET_CRYPTO_rsa_key_get_public (const struct GNUNET_CRYPTO_RsaPrivateKey
 }
 
 
+/**
+ * Get hash of the public key that corresponds to a private key.
+ *
+ * @param key RSA private key
+ * @param id buffer for hash of the public key
+ */
+void
+GNUNET_CRYPTO_rsa_get_public_key_hash (struct GNUNET_CRYPTO_RsaPrivateKey *key,
+    struct GNUNET_HashCode *id)
+{
+  struct GNUNET_CRYPTO_RsaPublicKeyBinaryEncoded pk;
+  GNUNET_CRYPTO_rsa_key_get_public (key, &pk);
+  GNUNET_CRYPTO_hash (&pk, sizeof (pk), id);
+}
+
+
 /**
  * Convert a public key to a string.
  *
@@ -200,7 +217,7 @@ GNUNET_CRYPTO_rsa_key_get_public (const struct GNUNET_CRYPTO_RsaPrivateKey
  * @return string representing  'pub'
  */
 char *
-GNUNET_CRYPTO_rsa_public_key_to_string (struct GNUNET_CRYPTO_RsaPublicKeyBinaryEncoded *pub)
+GNUNET_CRYPTO_rsa_public_key_to_string (const struct GNUNET_CRYPTO_RsaPublicKeyBinaryEncoded *pub)
 {
   char *pubkeybuf;
   size_t keylen = (sizeof (struct GNUNET_CRYPTO_RsaPublicKeyBinaryEncoded)) * 8;
@@ -258,16 +275,15 @@ GNUNET_CRYPTO_rsa_public_key_from_string (const char *enc,
 
 
 /**
- * Internal: publicKey => RSA-Key.
+ * Convert the given public key from the network format to the
+ * S-expression that can be used by libgcrypt.
  *
- * Note that the return type is not actually a private
- * key but rather an sexpression for the public key!
+ * @param publicKey public key to decode
+ * @return NULL on error
  */
-static struct GNUNET_CRYPTO_RsaPrivateKey *
-public2PrivateKey (const struct GNUNET_CRYPTO_RsaPublicKeyBinaryEncoded
-                   *publicKey)
+static gcry_sexp_t
+decode_public_key (const struct GNUNET_CRYPTO_RsaPublicKeyBinaryEncoded *publicKey)
 {
-  struct GNUNET_CRYPTO_RsaPrivateKey *ret;
   gcry_sexp_t result;
   gcry_mpi_t n;
   gcry_mpi_t e;
@@ -284,17 +300,15 @@ public2PrivateKey (const struct GNUNET_CRYPTO_RsaPublicKeyBinaryEncoded
     return NULL;
   }
   size = GNUNET_CRYPTO_RSA_DATA_ENCODING_LENGTH;
-  rc = gcry_mpi_scan (&n, GCRYMPI_FMT_USG, &publicKey->key[0], size, &size);
-  if (rc)
+  if (0 != (rc = gcry_mpi_scan (&n, GCRYMPI_FMT_USG, &publicKey->key[0], size, &size)))
   {
     LOG_GCRY (GNUNET_ERROR_TYPE_ERROR, "gcry_mpi_scan", rc);
     return NULL;
   }
   size = GNUNET_CRYPTO_RSA_KEY_LENGTH - GNUNET_CRYPTO_RSA_DATA_ENCODING_LENGTH;
-  rc = gcry_mpi_scan (&e, GCRYMPI_FMT_USG,
-                      &publicKey->key[GNUNET_CRYPTO_RSA_DATA_ENCODING_LENGTH],
-                      size, &size);
-  if (rc)
+  if (0 != (rc = gcry_mpi_scan (&e, GCRYMPI_FMT_USG,
+                               &publicKey->key[GNUNET_CRYPTO_RSA_DATA_ENCODING_LENGTH],
+                               size, &size)))
   {
     LOG_GCRY (GNUNET_ERROR_TYPE_ERROR, "gcry_mpi_scan", rc);
     gcry_mpi_release (n);
@@ -304,21 +318,20 @@ public2PrivateKey (const struct GNUNET_CRYPTO_RsaPublicKeyBinaryEncoded
                         e);
   gcry_mpi_release (n);
   gcry_mpi_release (e);
-  if (rc)
+  if (0 != rc)
   {
     LOG_GCRY (GNUNET_ERROR_TYPE_ERROR, "gcry_sexp_build", rc);  /* erroff gives more info */
     return NULL;
   }
-  ret = GNUNET_malloc (sizeof (struct GNUNET_CRYPTO_RsaPrivateKey));
-  ret->sexp = result;
-  return ret;
+  return result;
 }
 
 
 /**
  * Encode the private key in a format suitable for
  * storing it into a file.
- * @returns encoding of the private key.
+ *
+ * @return encoding of the private key.
  *    The first 4 bytes give the size of the array, as usual.
  */
 struct GNUNET_CRYPTO_RsaPrivateKeyBinaryEncoded *
@@ -356,7 +369,7 @@ GNUNET_CRYPTO_rsa_encode_key (const struct GNUNET_CRYPTO_RsaPrivateKey *hostkey)
   size = sizeof (struct GNUNET_CRYPTO_RsaPrivateKeyBinaryEncoded);
   for (i = 0; i < 6; i++)
   {
-    if (pkv[i] != NULL)
+    if (NULL != pkv[i])
     {
       GNUNET_assert (0 ==
                      gcry_mpi_aprint (GCRYMPI_FMT_USG,
@@ -410,6 +423,7 @@ GNUNET_CRYPTO_rsa_encode_key (const struct GNUNET_CRYPTO_RsaPrivateKey *hostkey)
  *
  * @param buf the buffer where the private key data is stored
  * @param len the length of the data in 'buffer'
+ * @return NULL on error
  */
 struct GNUNET_CRYPTO_RsaPrivateKey *
 GNUNET_CRYPTO_rsa_decode_key (const char *buf, uint16_t len)
@@ -418,11 +432,17 @@ GNUNET_CRYPTO_rsa_decode_key (const char *buf, uint16_t len)
   const struct GNUNET_CRYPTO_RsaPrivateKeyBinaryEncoded *encoding =
       (const struct GNUNET_CRYPTO_RsaPrivateKeyBinaryEncoded *) buf;
   gcry_sexp_t res;
-  gcry_mpi_t n, e, d, p, q, u;
+  gcry_mpi_t n;
+  gcry_mpi_t e;
+  gcry_mpi_t d;
+  gcry_mpi_t p;
+  gcry_mpi_t q;
+  gcry_mpi_t u;
   int rc;
   size_t size;
-  int pos;
+  size_t pos;
   uint16_t enc_len;
+  size_t erroff;
 
   enc_len = ntohs (encoding->len);
   if (len != enc_len)
@@ -434,7 +454,7 @@ GNUNET_CRYPTO_rsa_decode_key (const char *buf, uint16_t len)
                       &((const unsigned char *) (&encoding[1]))[pos], size,
                       &size);
   pos += ntohs (encoding->sizen);
-  if (rc)
+  if (0 != rc)
   {
     LOG_GCRY (GNUNET_ERROR_TYPE_ERROR, "gcry_mpi_scan", rc);
     return NULL;
@@ -444,7 +464,7 @@ GNUNET_CRYPTO_rsa_decode_key (const char *buf, uint16_t len)
                       &((const unsigned char *) (&encoding[1]))[pos], size,
                       &size);
   pos += ntohs (encoding->sizee);
-  if (rc)
+  if (0 != rc)
   {
     LOG_GCRY (GNUNET_ERROR_TYPE_ERROR, "gcry_mpi_scan", rc);
     gcry_mpi_release (n);
@@ -455,7 +475,7 @@ GNUNET_CRYPTO_rsa_decode_key (const char *buf, uint16_t len)
                       &((const unsigned char *) (&encoding[1]))[pos], size,
                       &size);
   pos += ntohs (encoding->sized);
-  if (rc)
+  if (0 != rc)
   {
     LOG_GCRY (GNUNET_ERROR_TYPE_ERROR, "gcry_mpi_scan", rc);
     gcry_mpi_release (n);
@@ -470,7 +490,7 @@ GNUNET_CRYPTO_rsa_decode_key (const char *buf, uint16_t len)
                         &((const unsigned char *) (&encoding[1]))[pos], size,
                         &size);
     pos += ntohs (encoding->sizep);
-    if (rc)
+    if (0 != rc)
     {
       LOG_GCRY (GNUNET_ERROR_TYPE_ERROR, "gcry_mpi_scan", rc);
       gcry_mpi_release (n);
@@ -488,13 +508,13 @@ GNUNET_CRYPTO_rsa_decode_key (const char *buf, uint16_t len)
                         &((const unsigned char *) (&encoding[1]))[pos], size,
                         &size);
     pos += ntohs (encoding->sizeq);
-    if (rc)
+    if (0 != rc)
     {
       LOG_GCRY (GNUNET_ERROR_TYPE_ERROR, "gcry_mpi_scan", rc);
       gcry_mpi_release (n);
       gcry_mpi_release (e);
       gcry_mpi_release (d);
-      if (q != NULL)
+      if (NULL != q)
         gcry_mpi_release (q);
       return NULL;
     }
@@ -510,15 +530,15 @@ GNUNET_CRYPTO_rsa_decode_key (const char *buf, uint16_t len)
     rc = gcry_mpi_scan (&u, GCRYMPI_FMT_USG,
                         &((const unsigned char *) (&encoding[1]))[pos], size,
                         &size);
-    if (rc)
+    if (0 != rc)
     {
       LOG_GCRY (GNUNET_ERROR_TYPE_ERROR, "gcry_mpi_scan", rc);
       gcry_mpi_release (n);
       gcry_mpi_release (e);
       gcry_mpi_release (d);
-      if (p != NULL)
+      if (NULL != p)
         gcry_mpi_release (p);
-      if (q != NULL)
+      if (NULL != q)
         gcry_mpi_release (q);
       return NULL;
     }
@@ -526,40 +546,40 @@ GNUNET_CRYPTO_rsa_decode_key (const char *buf, uint16_t len)
   else
     u = NULL;
 
-  if ((p != NULL) && (q != NULL) && (u != NULL))
+  if ((NULL != p) && (NULL != q) && (NULL != u))
   {
-    rc = gcry_sexp_build (&res, &size,  /* erroff */
+    rc = gcry_sexp_build (&res, &erroff,
                           "(private-key(rsa(n %m)(e %m)(d %m)(p %m)(q %m)(u %m)))",
                           n, e, d, p, q, u);
   }
   else
   {
-    if ((p != NULL) && (q != NULL))
+    if ((NULL != p) && (NULL != q))
     {
-      rc = gcry_sexp_build (&res, &size,        /* erroff */
+      rc = gcry_sexp_build (&res, &erroff,
                             "(private-key(rsa(n %m)(e %m)(d %m)(p %m)(q %m)))",
                             n, e, d, p, q);
     }
     else
     {
-      rc = gcry_sexp_build (&res, &size,        /* erroff */
+      rc = gcry_sexp_build (&res, &erroff,
                             "(private-key(rsa(n %m)(e %m)(d %m)))", n, e, d);
     }
   }
   gcry_mpi_release (n);
   gcry_mpi_release (e);
   gcry_mpi_release (d);
-  if (p != NULL)
+  if (NULL != p)
     gcry_mpi_release (p);
-  if (q != NULL)
+  if (NULL != q)
     gcry_mpi_release (q);
-  if (u != NULL)
+  if (NULL != u)
     gcry_mpi_release (u);
 
-  if (rc)
+  if (0 != rc)
     LOG_GCRY (GNUNET_ERROR_TYPE_ERROR, "gcry_sexp_build", rc);
 #if EXTRA_CHECKS
-  if (gcry_pk_testkey (res))
+  if (0 != (rc = gcry_pk_testkey (res)))
   {
     LOG_GCRY (GNUNET_ERROR_TYPE_ERROR, "gcry_pk_testkey", rc);
     return NULL;
@@ -637,12 +657,11 @@ try_read_key (const char *filename)
   if (fs > UINT16_MAX)
   {
     LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_ERROR,
-         _("File `%s' does not contain a valid private key (too long, %llu bytes).  Deleting it.\n"),  
+         _("File `%s' does not contain a valid private key (too long, %llu bytes).  Renaming it.\n"),  
          filename,
         (unsigned long long) fs);
     GNUNET_break (GNUNET_OK == GNUNET_DISK_file_close (fd));
-    if (0 != UNLINK (filename))    
-      LOG_STRERROR_FILE (GNUNET_ERROR_TYPE_WARNING, "unlink", filename);
+    GNUNET_DISK_file_backup (filename);
     return NULL;
   }
 
@@ -658,8 +677,7 @@ try_read_key (const char *filename)
          filename,
         (unsigned long long) fs);
     GNUNET_break (GNUNET_OK == GNUNET_DISK_file_close (fd));
-    if (0 != UNLINK (filename))    
-      LOG_STRERROR_FILE (GNUNET_ERROR_TYPE_WARNING, "unlink", filename);
+    GNUNET_DISK_file_backup (filename);
     GNUNET_free (enc);
     return NULL;
   }
@@ -683,25 +701,22 @@ short_wait ()
   struct GNUNET_TIME_Relative timeout;
 
   timeout = GNUNET_TIME_relative_multiply (GNUNET_TIME_UNIT_MILLISECONDS, 100);
-  GNUNET_NETWORK_socket_select (NULL, NULL, NULL, timeout);
+  (void) GNUNET_NETWORK_socket_select (NULL, NULL, NULL, timeout);
 }
 
 
 /**
- * Create a new private key by reading it from a file.  If the
- * 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.
- * If the contents of the file
- * are invalid the old file is deleted and a fresh key is
- * created.
+ * Open existing private key file and read it.  If the
+ * file does not exist, or the contents of the file are
+ * invalid, the function fails
+ * Caller must free returned value.
  *
- * @return new private key, NULL on error (for example,
- *   permission denied)
+ * @return a private key, NULL on error (for example,
+ *         permission denied) or when file does not exist or contains invalid
+ *         data.
  */
 struct GNUNET_CRYPTO_RsaPrivateKey *
-GNUNET_CRYPTO_rsa_key_create_from_file (const char *filename)
+GNUNET_CRYPTO_rsa_key_create_from_existing_file (const char *filename)
 {
   struct GNUNET_CRYPTO_RsaPrivateKey *ret;
   struct GNUNET_CRYPTO_RsaPrivateKeyBinaryEncoded *enc;
@@ -713,73 +728,6 @@ GNUNET_CRYPTO_rsa_key_create_from_file (const char *filename)
   struct GNUNET_CRYPTO_RsaPublicKeyBinaryEncoded pub;
   struct GNUNET_PeerIdentity pid;
 
-  if (GNUNET_SYSERR == GNUNET_DISK_directory_create_for_file (filename))
-    return NULL;
-  while (GNUNET_YES != GNUNET_DISK_file_test (filename))
-  {
-    fd = GNUNET_DISK_file_open (filename,
-                                GNUNET_DISK_OPEN_WRITE | GNUNET_DISK_OPEN_CREATE
-                                | GNUNET_DISK_OPEN_FAILIFEXISTS,
-                                GNUNET_DISK_PERM_USER_READ |
-                                GNUNET_DISK_PERM_USER_WRITE);
-    if (NULL == fd)
-    {
-      if (errno == EEXIST)
-      {
-        if (GNUNET_YES != GNUNET_DISK_file_test (filename))
-        {
-          /* must exist but not be accessible, fail for good! */
-          if (0 != ACCESS (filename, R_OK))
-            LOG_STRERROR_FILE (GNUNET_ERROR_TYPE_ERROR, "access", filename);
-          else
-            GNUNET_break (0);   /* what is going on!? */
-          return NULL;
-        }
-        continue;
-      }
-      LOG_STRERROR_FILE (GNUNET_ERROR_TYPE_ERROR, "open", filename);
-      return NULL;
-    }
-    cnt = 0;
-
-    while (GNUNET_YES !=
-           GNUNET_DISK_file_lock (fd, 0,
-                                  sizeof (struct GNUNET_CRYPTO_RsaPrivateKeyBinaryEncoded),
-                                  GNUNET_YES))
-    {
-      short_wait (1);
-      if (0 == ++cnt % 10)
-      {
-        ec = errno;
-        LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_ERROR,
-             _("Could not acquire lock on file `%s': %s...\n"), filename,
-             STRERROR (ec));
-      }
-    }
-    LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_INFO,
-         _("Creating a new private key.  This may take a while.\n"));
-    ret = rsa_key_create ();
-    GNUNET_assert (ret != NULL);
-    enc = GNUNET_CRYPTO_rsa_encode_key (ret);
-    GNUNET_assert (enc != NULL);
-    GNUNET_assert (ntohs (enc->len) ==
-                   GNUNET_DISK_file_write (fd, enc, ntohs (enc->len)));
-    GNUNET_free (enc);
-
-    GNUNET_DISK_file_sync (fd);
-    if (GNUNET_YES !=
-        GNUNET_DISK_file_unlock (fd, 0,
-                                 sizeof (struct GNUNET_CRYPTO_RsaPrivateKeyBinaryEncoded)))
-      LOG_STRERROR_FILE (GNUNET_ERROR_TYPE_WARNING, "fcntl", filename);
-    GNUNET_assert (GNUNET_YES == GNUNET_DISK_file_close (fd));
-    GNUNET_CRYPTO_rsa_key_get_public (ret, &pub);
-    GNUNET_CRYPTO_hash (&pub, sizeof (pub), &pid.hashPubKey);
-    LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_INFO,
-         _("I am host `%s'.  Stored new private key in `%s'.\n"),
-         GNUNET_i2s (&pid), filename);
-    return ret;
-  }
-  /* hostkey file exists already, read it! */
   fd = GNUNET_DISK_file_open (filename, GNUNET_DISK_OPEN_READ,
                               GNUNET_DISK_PERM_NONE);
   if (NULL == fd)
@@ -803,9 +751,9 @@ GNUNET_CRYPTO_rsa_key_create_from_file (const char *filename)
              STRERROR (ec));
         LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_ERROR,
              _
-             ("This may be ok if someone is currently generating a hostkey.\n"));
+             ("This may be ok if someone is currently generating a private key.\n"));
       }
-      short_wait (1);
+      short_wait ();
       continue;
     }
     if (GNUNET_YES != GNUNET_DISK_file_test (filename))
@@ -824,7 +772,7 @@ GNUNET_CRYPTO_rsa_key_create_from_file (const char *filename)
       fs = 0;
     if (fs < sizeof (struct GNUNET_CRYPTO_RsaPrivateKeyBinaryEncoded))
     {
-      /* maybe we got the read lock before the hostkey generating
+      /* maybe we got the read lock before the key generating
        * process had a chance to get the write lock; give it up! */
       if (GNUNET_YES !=
           GNUNET_DISK_file_unlock (fd, 0,
@@ -834,14 +782,14 @@ GNUNET_CRYPTO_rsa_key_create_from_file (const char *filename)
       {
         LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_ERROR,
              _
-             ("When trying to read hostkey file `%s' I found %u bytes but I need at least %u.\n"),
+             ("When trying to read key file `%s' I found %u bytes but I need at least %u.\n"),
              filename, (unsigned int) fs,
              (unsigned int) sizeof (struct GNUNET_CRYPTO_RsaPrivateKeyBinaryEncoded));
         LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_ERROR,
              _
-             ("This may be ok if someone is currently generating a hostkey.\n"));
+             ("This may be ok if someone is currently generating a private key.\n"));
       }
-      short_wait (1);                /* wait a bit longer! */
+      short_wait ();                /* wait a bit longer! */
       continue;
     }
     break;
@@ -856,10 +804,7 @@ GNUNET_CRYPTO_rsa_key_create_from_file (const char *filename)
     LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_ERROR,
          _("File `%s' does not contain a valid private key.  Deleting it.\n"),
          filename);
-    if (0 != UNLINK (filename))
-    {
-      LOG_STRERROR_FILE (GNUNET_ERROR_TYPE_WARNING, "unlink", filename);
-    }
+    GNUNET_DISK_file_backup (filename);
   }
   GNUNET_free (enc);
   if (GNUNET_YES !=
@@ -871,13 +816,102 @@ GNUNET_CRYPTO_rsa_key_create_from_file (const char *filename)
   {
     GNUNET_CRYPTO_rsa_key_get_public (ret, &pub);
     GNUNET_CRYPTO_hash (&pub, sizeof (pub), &pid.hashPubKey);
-    LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_INFO,
-         _("I am host `%s'.  Read private key from `%s'.\n"), GNUNET_i2s (&pid),
-         filename);
   }
   return ret;
 }
 
+/**
+ * Create a new private key by reading it from a file.  If the
+ * 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.
+ * If the contents of the file
+ * are invalid the old file is deleted and a fresh key is
+ * created.
+ *
+ * @return new private key, NULL on error (for example,
+ *   permission denied)
+ */
+struct GNUNET_CRYPTO_RsaPrivateKey *
+GNUNET_CRYPTO_rsa_key_create_from_file (const char *filename)
+{
+  struct GNUNET_CRYPTO_RsaPrivateKey *ret;
+  struct GNUNET_CRYPTO_RsaPrivateKeyBinaryEncoded *enc;
+  struct GNUNET_DISK_FileHandle *fd;
+  unsigned int cnt;
+  int ec;
+  struct GNUNET_CRYPTO_RsaPublicKeyBinaryEncoded pub;
+  struct GNUNET_PeerIdentity pid;
+
+  if (GNUNET_SYSERR == GNUNET_DISK_directory_create_for_file (filename))
+    return NULL;
+
+  while (GNUNET_YES != GNUNET_DISK_file_test (filename))
+  {
+    fd = GNUNET_DISK_file_open (filename,
+                                GNUNET_DISK_OPEN_WRITE | GNUNET_DISK_OPEN_CREATE
+                                | GNUNET_DISK_OPEN_FAILIFEXISTS,
+                                GNUNET_DISK_PERM_USER_READ |
+                                GNUNET_DISK_PERM_USER_WRITE);
+    if (NULL == fd)
+    {
+      if (EEXIST == errno)
+      {
+        if (GNUNET_YES != GNUNET_DISK_file_test (filename))
+        {
+          /* must exist but not be accessible, fail for good! */
+          if (0 != ACCESS (filename, R_OK))
+            LOG_STRERROR_FILE (GNUNET_ERROR_TYPE_ERROR, "access", filename);
+          else
+            GNUNET_break (0);   /* what is going on!? */
+          return NULL;
+        }
+        continue;
+      }
+      LOG_STRERROR_FILE (GNUNET_ERROR_TYPE_ERROR, "open", filename);
+      return NULL;
+    }
+    cnt = 0;
+
+    while (GNUNET_YES !=
+           GNUNET_DISK_file_lock (fd, 0,
+                                  sizeof (struct GNUNET_CRYPTO_RsaPrivateKeyBinaryEncoded),
+                                  GNUNET_YES))
+    {
+      short_wait ();
+      if (0 == ++cnt % 10)
+      {
+        ec = errno;
+        LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_ERROR,
+             _("Could not acquire lock on file `%s': %s...\n"), filename,
+             STRERROR (ec));
+      }
+    }
+    LOG (GNUNET_ERROR_TYPE_INFO,
+         _("Creating a new private key.  This may take a while.\n"));
+    ret = rsa_key_create ();
+    GNUNET_assert (ret != NULL);
+    enc = GNUNET_CRYPTO_rsa_encode_key (ret);
+    GNUNET_assert (enc != NULL);
+    GNUNET_assert (ntohs (enc->len) ==
+                   GNUNET_DISK_file_write (fd, enc, ntohs (enc->len)));
+    GNUNET_free (enc);
+
+    GNUNET_DISK_file_sync (fd);
+    if (GNUNET_YES !=
+        GNUNET_DISK_file_unlock (fd, 0,
+                                 sizeof (struct GNUNET_CRYPTO_RsaPrivateKeyBinaryEncoded)))
+      LOG_STRERROR_FILE (GNUNET_ERROR_TYPE_WARNING, "fcntl", filename);
+    GNUNET_assert (GNUNET_YES == GNUNET_DISK_file_close (fd));
+    GNUNET_CRYPTO_rsa_key_get_public (ret, &pub);
+    GNUNET_CRYPTO_hash (&pub, sizeof (pub), &pid.hashPubKey);
+    return ret;
+  }
+  /* hostkey file exists already, read it! */
+  return GNUNET_CRYPTO_rsa_key_create_from_existing_file (filename);
+}
+
 
 /**
  * Handle to cancel private key generation and state for the
@@ -940,8 +974,6 @@ check_key_generation_completion (void *cls,
                                 const struct GNUNET_SCHEDULER_TaskContext *tc)
 {
   struct GNUNET_CRYPTO_RsaKeyGenerationContext *gc = cls;
-  enum GNUNET_OS_ProcessStatusType type;
-  unsigned long code;
   struct GNUNET_CRYPTO_RsaPrivateKey *pk;
 
   gc->read_task = GNUNET_SCHEDULER_NO_TASK;
@@ -951,24 +983,10 @@ check_key_generation_completion (void *cls,
     GNUNET_CRYPTO_rsa_key_create_stop (gc);
     return;
   }
-  if (GNUNET_OK != 
-      GNUNET_OS_process_status (gc->gnunet_rsa,
-                               &type, &code))
-  {
-    GNUNET_break (0);
-    gc->cont (gc->cont_cls, NULL, _("internal error"));
-    GNUNET_CRYPTO_rsa_key_create_stop (gc);
-    return;
-  }
+  GNUNET_assert (GNUNET_OK == 
+                GNUNET_OS_process_wait (gc->gnunet_rsa));
   GNUNET_OS_process_destroy (gc->gnunet_rsa);
   gc->gnunet_rsa = NULL;
-  if ( (GNUNET_OS_PROCESS_EXITED != type) ||
-       (0 != code) )
-  {
-    gc->cont (gc->cont_cls, NULL, _("gnunet-rsa failed"));
-    GNUNET_CRYPTO_rsa_key_create_stop (gc);
-    return;
-  }
   if (NULL == (pk = try_read_key (gc->filename)))
   {
     GNUNET_break (0);
@@ -977,6 +995,7 @@ check_key_generation_completion (void *cls,
     return;
   }
   gc->cont (gc->cont_cls, pk, NULL);
+  GNUNET_DISK_pipe_close (gc->gnunet_rsa_out);
   GNUNET_free (gc->filename);
   GNUNET_free (gc);
 }
@@ -1020,7 +1039,6 @@ GNUNET_CRYPTO_rsa_key_create_start (const char *filename,
 {
   struct GNUNET_CRYPTO_RsaKeyGenerationContext *gc;
   struct GNUNET_CRYPTO_RsaPrivateKey *pk;
-  const char *weak_random;
 
   if (NULL != (pk = try_read_key (filename)))
   {
@@ -1048,10 +1066,6 @@ GNUNET_CRYPTO_rsa_key_create_start (const char *filename,
     GNUNET_free (gc);
     return NULL;
   }
-  weak_random = NULL;
-  if (GNUNET_YES ==
-      GNUNET_CRYPTO_random_is_weak ())
-    weak_random = "-w";
   gc->gnunet_rsa = GNUNET_OS_start_process (GNUNET_NO,
                                            GNUNET_OS_INHERIT_STD_ERR,
                                            NULL, 
@@ -1059,7 +1073,6 @@ GNUNET_CRYPTO_rsa_key_create_start (const char *filename,
                                            "gnunet-rsa",
                                            "gnunet-rsa",                                           
                                            gc->filename,
-                                           weak_random,
                                            NULL);
   if (NULL == gc->gnunet_rsa)
   {
@@ -1116,15 +1129,15 @@ GNUNET_CRYPTO_rsa_key_create_stop (struct GNUNET_CRYPTO_RsaKeyGenerationContext
 
 
 /**
- * Setup a hostkey file for a peer given the name of the
+ * Setup a key file for a peer given the name of the
  * configuration file (!).  This function is used so that
  * at a later point code can be certain that reading a
- * hostkey is fast (for example in time-dependent testcases).
+ * key is fast (for example in time-dependent testcases).
  *
  * @param cfg_name name of the configuration file to use
  */
 void
-GNUNET_CRYPTO_setup_hostkey (const char *cfg_name)
+GNUNET_CRYPTO_rsa_setup_hostkey (const char *cfg_name)
 {
   struct GNUNET_CONFIGURATION_Handle *cfg;
   struct GNUNET_CRYPTO_RsaPrivateKey *pk;
@@ -1162,15 +1175,14 @@ GNUNET_CRYPTO_rsa_encrypt (const void *block, size_t size,
 {
   gcry_sexp_t result;
   gcry_sexp_t data;
-  struct GNUNET_CRYPTO_RsaPrivateKey *pubkey;
+  gcry_sexp_t psexp;
   gcry_mpi_t val;
   gcry_mpi_t rval;
   size_t isize;
   size_t erroff;
 
   GNUNET_assert (size <= sizeof (struct GNUNET_HashCode));
-  pubkey = public2PrivateKey (publicKey);
-  if (pubkey == NULL)
+  if (! (psexp = decode_public_key (publicKey)))
     return GNUNET_SYSERR;
   isize = size;
   GNUNET_assert (0 ==
@@ -1179,10 +1191,9 @@ GNUNET_CRYPTO_rsa_encrypt (const void *block, size_t size,
                  gcry_sexp_build (&data, &erroff,
                                   "(data (flags pkcs1)(value %m))", val));
   gcry_mpi_release (val);
-  GNUNET_assert (0 == gcry_pk_encrypt (&result, data, pubkey->sexp));
+  GNUNET_assert (0 == gcry_pk_encrypt (&result, data, psexp));
   gcry_sexp_release (data);
-  GNUNET_CRYPTO_rsa_key_free (pubkey);
-
+  gcry_sexp_release (psexp);
   GNUNET_assert (0 == key_from_sexp (&rval, result, "rsa", "a"));
   gcry_sexp_release (result);
   isize = sizeof (struct GNUNET_CRYPTO_RsaEncryptedData);
@@ -1197,7 +1208,7 @@ GNUNET_CRYPTO_rsa_encrypt (const void *block, size_t size,
 
 
 /**
- * Decrypt a given block with the hostkey.
+ * Decrypt a given block with the key.
  *
  * @param key the key with which to decrypt this block
  * @param block the data to decrypt, encoded as returned by encrypt
@@ -1249,6 +1260,39 @@ GNUNET_CRYPTO_rsa_decrypt (const struct GNUNET_CRYPTO_RsaPrivateKey * key,
 }
 
 
+/**
+ * Convert the data specified in the given purpose argument to an
+ * S-expression suitable for signature operations.
+ *
+ * @param purpose data to convert
+ * @return converted s-expression
+ */
+static gcry_sexp_t
+data_to_pkcs1 (const struct GNUNET_CRYPTO_RsaSignaturePurpose *purpose)
+{
+  struct GNUNET_HashCode hc;
+  size_t bufSize;
+  gcry_sexp_t data;
+
+  GNUNET_CRYPTO_hash (purpose, ntohl (purpose->size), &hc);
+#define FORMATSTRING "(4:data(5:flags5:pkcs1)(4:hash6:sha51264:0123456789012345678901234567890123456789012345678901234567890123))"
+  bufSize = strlen (FORMATSTRING) + 1;
+  {
+    char buff[bufSize];
+
+    memcpy (buff, FORMATSTRING, bufSize);
+    memcpy (&buff
+           [bufSize -
+            strlen
+            ("0123456789012345678901234567890123456789012345678901234567890123))")
+            - 1], &hc, sizeof (struct GNUNET_HashCode));
+    GNUNET_assert (0 == gcry_sexp_new (&data, buff, bufSize, 0));
+  }
+#undef FORMATSTRING
+  return data;
+}
+
+
 /**
  * Sign a given block.
  *
@@ -1266,22 +1310,8 @@ GNUNET_CRYPTO_rsa_sign (const struct GNUNET_CRYPTO_RsaPrivateKey *key,
   gcry_sexp_t data;
   size_t ssize;
   gcry_mpi_t rval;
-  struct GNUNET_HashCode hc;
-  char *buff;
-  int bufSize;
 
-  GNUNET_CRYPTO_hash (purpose, ntohl (purpose->size), &hc);
-#define FORMATSTRING "(4:data(5:flags5:pkcs1)(4:hash6:sha51264:0123456789012345678901234567890123456789012345678901234567890123))"
-  bufSize = strlen (FORMATSTRING) + 1;
-  buff = GNUNET_malloc (bufSize);
-  memcpy (buff, FORMATSTRING, bufSize);
-  memcpy (&buff
-          [bufSize -
-           strlen
-           ("0123456789012345678901234567890123456789012345678901234567890123))")
-           - 1], &hc, sizeof (struct GNUNET_HashCode));
-  GNUNET_assert (0 == gcry_sexp_new (&data, buff, bufSize, 0));
-  GNUNET_free (buff);
+  data = data_to_pkcs1 (purpose);
   GNUNET_assert (0 == gcry_pk_sign (&result, data, key->sexp));
   gcry_sexp_release (data);
   GNUNET_assert (0 == key_from_sexp (&rval, result, "rsa", "s"));
@@ -1317,16 +1347,12 @@ GNUNET_CRYPTO_rsa_verify (uint32_t purpose,
   gcry_sexp_t sigdata;
   size_t size;
   gcry_mpi_t val;
-  struct GNUNET_CRYPTO_RsaPrivateKey *hostkey;
-  struct GNUNET_HashCode hc;
-  char *buff;
-  int bufSize;
+  gcry_sexp_t psexp;
   size_t erroff;
   int rc;
 
   if (purpose != ntohl (validate->purpose))
     return GNUNET_SYSERR;       /* purpose mismatch */
-  GNUNET_CRYPTO_hash (validate, ntohl (validate->size), &hc);
   size = sizeof (struct GNUNET_CRYPTO_RsaSignature);
   GNUNET_assert (0 ==
                  gcry_mpi_scan (&val, GCRYMPI_FMT_USG,
@@ -1335,25 +1361,15 @@ GNUNET_CRYPTO_rsa_verify (uint32_t purpose,
                  gcry_sexp_build (&sigdata, &erroff, "(sig-val(rsa(s %m)))",
                                   val));
   gcry_mpi_release (val);
-  bufSize = strlen (FORMATSTRING) + 1;
-  buff = GNUNET_malloc (bufSize);
-  memcpy (buff, FORMATSTRING, bufSize);
-  memcpy (&buff
-          [strlen (FORMATSTRING) -
-           strlen
-           ("0123456789012345678901234567890123456789012345678901234567890123))")],
-          &hc, sizeof (struct GNUNET_HashCode));
-  GNUNET_assert (0 == gcry_sexp_new (&data, buff, bufSize, 0));
-  GNUNET_free (buff);
-  hostkey = public2PrivateKey (publicKey);
-  if (hostkey == NULL)
+  data = data_to_pkcs1 (validate);
+  if (! (psexp = decode_public_key (publicKey)))
   {
     gcry_sexp_release (data);
     gcry_sexp_release (sigdata);
     return GNUNET_SYSERR;
   }
-  rc = gcry_pk_verify (sigdata, data, hostkey->sexp);
-  GNUNET_CRYPTO_rsa_key_free (hostkey);
+  rc = gcry_pk_verify (sigdata, data, psexp);
+  gcry_sexp_release (psexp);
   gcry_sexp_release (data);
   gcry_sexp_release (sigdata);
   if (rc)