_ Git - rust-lightning/blob - lightning/src/blinded_path/mod.rs

   1 // This file is Copyright its original authors, visible in version control
   2 // history.
   3 //
   4 // This file is licensed under the Apache License, Version 2.0 <LICENSE-APACHE
   5 // or http://www.apache.org/licenses/LICENSE-2.0> or the MIT license
   6 // <LICENSE-MIT or http://opensource.org/licenses/MIT>, at your option.
   7 // You may not use this file except in accordance with one or both of these
   8 // licenses.
   9
  10 //! Creating blinded paths and related utilities live here.
  11
  12 pub(crate) mod utils;
  13
  14 use bitcoin::secp256k1::{self, PublicKey, Secp256k1, SecretKey};
  15
  16 use crate::sign::{EntropySource, NodeSigner, Recipient};
  17 use crate::onion_message::ControlTlvs;
  18 use crate::ln::msgs::DecodeError;
  19 use crate::ln::onion_utils;
  20 use crate::util::chacha20poly1305rfc::{ChaChaPolyReadAdapter, ChaChaPolyWriteAdapter};
  21 use crate::util::ser::{FixedLengthReader, LengthReadableArgs, Readable, VecWriter, Writeable, Writer};
  22
  23 use core::mem;
  24 use core::ops::Deref;
  25 use crate::io::{self, Cursor};
  26 use crate::prelude::*;
  27
  28 /// Onion messages and payments can be sent and received to blinded paths, which serve to hide the
  29 /// identity of the recipient.
  30 #[derive(Clone, Debug, Hash, PartialEq, Eq)]
  31 pub struct BlindedPath {
  32         /// To send to a blinded path, the sender first finds a route to the unblinded
  33         /// `introduction_node_id`, which can unblind its [`encrypted_payload`] to find out the onion
  34         /// message or payment's next hop and forward it along.
  35         ///
  36         /// [`encrypted_payload`]: BlindedHop::encrypted_payload
  37         pub introduction_node_id: PublicKey,
  38         /// Used by the introduction node to decrypt its [`encrypted_payload`] to forward the onion
  39         /// message or payment.
  40         ///
  41         /// [`encrypted_payload`]: BlindedHop::encrypted_payload
  42         pub blinding_point: PublicKey,
  43         /// The hops composing the blinded path.
  44         pub blinded_hops: Vec<BlindedHop>,
  45 }
  46
  47 /// Used to construct the blinded hops portion of a blinded path. These hops cannot be identified
  48 /// by outside observers and thus can be used to hide the identity of the recipient.
  49 #[derive(Clone, Debug, Hash, PartialEq, Eq)]
  50 pub struct BlindedHop {
  51         /// The blinded node id of this hop in a blinded path.
  52         pub blinded_node_id: PublicKey,
  53         /// The encrypted payload intended for this hop in a blinded path.
  54         // The node sending to this blinded path will later encode this payload into the onion packet for
  55         // this hop.
  56         pub encrypted_payload: Vec<u8>,
  57 }
  58
  59 impl BlindedPath {
  60         /// Create a blinded path for an onion message, to be forwarded along `node_pks`. The last node
  61         /// pubkey in `node_pks` will be the destination node.
  62         ///
  63         /// Errors if less than two hops are provided or if `node_pk`(s) are invalid.
  64         //  TODO: make all payloads the same size with padding + add dummy hops
  65         pub fn new_for_message<ES: EntropySource, T: secp256k1::Signing + secp256k1::Verification>
  66                 (node_pks: &[PublicKey], entropy_source: &ES, secp_ctx: &Secp256k1<T>) -> Result<Self, ()>
  67         {
  68                 if node_pks.len() < 2 { return Err(()) }
  69                 let blinding_secret_bytes = entropy_source.get_secure_random_bytes();
  70                 let blinding_secret = SecretKey::from_slice(&blinding_secret_bytes[..]).expect("RNG is busted");
  71                 let introduction_node_id = node_pks[0];
  72
  73                 Ok(BlindedPath {
  74                         introduction_node_id,
  75                         blinding_point: PublicKey::from_secret_key(secp_ctx, &blinding_secret),
  76                         blinded_hops: blinded_message_hops(secp_ctx, node_pks, &blinding_secret).map_err(|_| ())?,
  77                 })
  78         }
  79
  80         // Advance the blinded onion message path by one hop, so make the second hop into the new
  81         // introduction node.
  82         pub(super) fn advance_message_path_by_one<NS: Deref, T: secp256k1::Signing + secp256k1::Verification>
  83                 (&mut self, node_signer: &NS, secp_ctx: &Secp256k1<T>) -> Result<(), ()>
  84                 where NS::Target: NodeSigner
  85         {
  86                 let control_tlvs_ss = node_signer.ecdh(Recipient::Node, &self.blinding_point, None)?;
  87                 let rho = onion_utils::gen_rho_from_shared_secret(&control_tlvs_ss.secret_bytes());
  88                 let encrypted_control_tlvs = self.blinded_hops.remove(0).encrypted_payload;
  89                 let mut s = Cursor::new(&encrypted_control_tlvs);
  90                 let mut reader = FixedLengthReader::new(&mut s, encrypted_control_tlvs.len() as u64);
  91                 match ChaChaPolyReadAdapter::read(&mut reader, rho) {
  92                         Ok(ChaChaPolyReadAdapter { readable: ControlTlvs::Forward(ForwardTlvs {
  93                                 mut next_node_id, next_blinding_override,
  94                         })}) => {
  95                                 let mut new_blinding_point = match next_blinding_override {
  96                                         Some(blinding_point) => blinding_point,
  97                                         None => {
  98                                                 onion_utils::next_hop_pubkey(secp_ctx, self.blinding_point,
  99                                                         control_tlvs_ss.as_ref()).map_err(|_| ())?
 100                                         }
 101                                 };
 102                                 mem::swap(&mut self.blinding_point, &mut new_blinding_point);
 103                                 mem::swap(&mut self.introduction_node_id, &mut next_node_id);
 104                                 Ok(())
 105                         },
 106                         _ => Err(())
 107                 }
 108         }
 109 }
 110
 111 /// Construct blinded onion message hops for the given `unblinded_path`.
 112 fn blinded_message_hops<T: secp256k1::Signing + secp256k1::Verification>(
 113         secp_ctx: &Secp256k1<T>, unblinded_path: &[PublicKey], session_priv: &SecretKey
 114 ) -> Result<Vec<BlindedHop>, secp256k1::Error> {
 115         let mut blinded_hops = Vec::with_capacity(unblinded_path.len());
 116
 117         let mut prev_ss_and_blinded_node_id = None;
 118         utils::construct_keys_callback(secp_ctx, unblinded_path, None, session_priv, |blinded_node_id, _, _, encrypted_payload_ss, unblinded_pk, _| {
 119                 if let Some((prev_ss, prev_blinded_node_id)) = prev_ss_and_blinded_node_id {
 120                         if let Some(pk) = unblinded_pk {
 121                                 let payload = ForwardTlvs {
 122                                         next_node_id: pk,
 123                                         next_blinding_override: None,
 124                                 };
 125                                 blinded_hops.push(BlindedHop {
 126                                         blinded_node_id: prev_blinded_node_id,
 127                                         encrypted_payload: encrypt_payload(payload, prev_ss),
 128                                 });
 129                         } else { debug_assert!(false); }
 130                 }
 131                 prev_ss_and_blinded_node_id = Some((encrypted_payload_ss, blinded_node_id));
 132         })?;
 133
 134         if let Some((final_ss, final_blinded_node_id)) = prev_ss_and_blinded_node_id {
 135                 let final_payload = ReceiveTlvs { path_id: None };
 136                 blinded_hops.push(BlindedHop {
 137                         blinded_node_id: final_blinded_node_id,
 138                         encrypted_payload: encrypt_payload(final_payload, final_ss),
 139                 });
 140         } else { debug_assert!(false) }
 141
 142         Ok(blinded_hops)
 143 }
 144
 145 /// Encrypt TLV payload to be used as a [`BlindedHop::encrypted_payload`].
 146 fn encrypt_payload<P: Writeable>(payload: P, encrypted_tlvs_ss: [u8; 32]) -> Vec<u8> {
 147         let mut writer = VecWriter(Vec::new());
 148         let write_adapter = ChaChaPolyWriteAdapter::new(encrypted_tlvs_ss, &payload);
 149         write_adapter.write(&mut writer).expect("In-memory writes cannot fail");
 150         writer.0
 151 }
 152
 153 impl Writeable for BlindedPath {
 154         fn write<W: Writer>(&self, w: &mut W) -> Result<(), io::Error> {
 155                 self.introduction_node_id.write(w)?;
 156                 self.blinding_point.write(w)?;
 157                 (self.blinded_hops.len() as u8).write(w)?;
 158                 for hop in &self.blinded_hops {
 159                         hop.write(w)?;
 160                 }
 161                 Ok(())
 162         }
 163 }
 164
 165 impl Readable for BlindedPath {
 166         fn read<R: io::Read>(r: &mut R) -> Result<Self, DecodeError> {
 167                 let introduction_node_id = Readable::read(r)?;
 168                 let blinding_point = Readable::read(r)?;
 169                 let num_hops: u8 = Readable::read(r)?;
 170                 if num_hops == 0 { return Err(DecodeError::InvalidValue) }
 171                 let mut blinded_hops: Vec<BlindedHop> = Vec::with_capacity(num_hops.into());
 172                 for _ in 0..num_hops {
 173                         blinded_hops.push(Readable::read(r)?);
 174                 }
 175                 Ok(BlindedPath {
 176                         introduction_node_id,
 177                         blinding_point,
 178                         blinded_hops,
 179                 })
 180         }
 181 }
 182
 183 impl_writeable!(BlindedHop, {
 184         blinded_node_id,
 185         encrypted_payload
 186 });
 187
 188 /// TLVs to encode in an intermediate onion message packet's hop data. When provided in a blinded
 189 /// route, they are encoded into [`BlindedHop::encrypted_payload`].
 190 pub(crate) struct ForwardTlvs {
 191         /// The node id of the next hop in the onion message's path.
 192         pub(super) next_node_id: PublicKey,
 193         /// Senders to a blinded path use this value to concatenate the route they find to the
 194         /// introduction node with the blinded path.
 195         pub(super) next_blinding_override: Option<PublicKey>,
 196 }
 197
 198 /// Similar to [`ForwardTlvs`], but these TLVs are for the final node.
 199 pub(crate) struct ReceiveTlvs {
 200         /// If `path_id` is `Some`, it is used to identify the blinded path that this onion message is
 201         /// sending to. This is useful for receivers to check that said blinded path is being used in
 202         /// the right context.
 203         pub(super) path_id: Option<[u8; 32]>,
 204 }
 205
 206 impl Writeable for ForwardTlvs {
 207         fn write<W: Writer>(&self, writer: &mut W) -> Result<(), io::Error> {
 208                 // TODO: write padding
 209                 encode_tlv_stream!(writer, {
 210                         (4, self.next_node_id, required),
 211                         (8, self.next_blinding_override, option)
 212                 });
 213                 Ok(())
 214         }
 215 }
 216
 217 impl Writeable for ReceiveTlvs {
 218         fn write<W: Writer>(&self, writer: &mut W) -> Result<(), io::Error> {
 219                 // TODO: write padding
 220                 encode_tlv_stream!(writer, {
 221                         (6, self.path_id, option),
 222                 });
 223                 Ok(())
 224         }
 225 }