_ Git - rust-lightning/blob - lightning/src/onion_message/blinded_route.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 routes and related utilities live here.
  11
  12 use bitcoin::secp256k1::{self, PublicKey, Secp256k1, SecretKey};
  13
  14 use chain::keysinterface::{KeysInterface, Sign};
  15 use super::utils;
  16 use ln::msgs::DecodeError;
  17 use util::chacha20poly1305rfc::ChaChaPolyWriteAdapter;
  18 use util::ser::{Readable, VecWriter, Writeable, Writer};
  19
  20 use io;
  21 use prelude::*;
  22
  23 /// Onion messages can be sent and received to blinded routes, which serve to hide the identity of
  24 /// the recipient.
  25 pub struct BlindedRoute {
  26         /// To send to a blinded route, the sender first finds a route to the unblinded
  27         /// `introduction_node_id`, which can unblind its [`encrypted_payload`] to find out the onion
  28         /// message's next hop and forward it along.
  29         ///
  30         /// [`encrypted_payload`]: BlindedHop::encrypted_payload
  31         pub(super) introduction_node_id: PublicKey,
  32         /// Used by the introduction node to decrypt its [`encrypted_payload`] to forward the onion
  33         /// message.
  34         ///
  35         /// [`encrypted_payload`]: BlindedHop::encrypted_payload
  36         pub(super) blinding_point: PublicKey,
  37         /// The hops composing the blinded route.
  38         pub(super) blinded_hops: Vec<BlindedHop>,
  39 }
  40
  41 /// Used to construct the blinded hops portion of a blinded route. These hops cannot be identified
  42 /// by outside observers and thus can be used to hide the identity of the recipient.
  43 pub struct BlindedHop {
  44         /// The blinded node id of this hop in a blinded route.
  45         pub(super) blinded_node_id: PublicKey,
  46         /// The encrypted payload intended for this hop in a blinded route.
  47         // The node sending to this blinded route will later encode this payload into the onion packet for
  48         // this hop.
  49         pub(super) encrypted_payload: Vec<u8>,
  50 }
  51
  52 impl BlindedRoute {
  53         /// Create a blinded route to be forwarded along `node_pks`. The last node pubkey in `node_pks`
  54         /// will be the destination node.
  55         ///
  56         /// Errors if less than two hops are provided or if `node_pk`(s) are invalid.
  57         //  TODO: make all payloads the same size with padding + add dummy hops
  58         pub fn new<Signer: Sign, K: KeysInterface, T: secp256k1::Signing + secp256k1::Verification>
  59                 (node_pks: &[PublicKey], keys_manager: &K, secp_ctx: &Secp256k1<T>) -> Result<Self, ()>
  60         {
  61                 if node_pks.len() < 2 { return Err(()) }
  62                 let blinding_secret_bytes = keys_manager.get_secure_random_bytes();
  63                 let blinding_secret = SecretKey::from_slice(&blinding_secret_bytes[..]).expect("RNG is busted");
  64                 let introduction_node_id = node_pks[0];
  65
  66                 Ok(BlindedRoute {
  67                         introduction_node_id,
  68                         blinding_point: PublicKey::from_secret_key(secp_ctx, &blinding_secret),
  69                         blinded_hops: blinded_hops(secp_ctx, node_pks, &blinding_secret).map_err(|_| ())?,
  70                 })
  71         }
  72 }
  73
  74 /// Construct blinded hops for the given `unblinded_path`.
  75 fn blinded_hops<T: secp256k1::Signing + secp256k1::Verification>(
  76         secp_ctx: &Secp256k1<T>, unblinded_path: &[PublicKey], session_priv: &SecretKey
  77 ) -> Result<Vec<BlindedHop>, secp256k1::Error> {
  78         let mut blinded_hops = Vec::with_capacity(unblinded_path.len());
  79
  80         let mut prev_ss_and_blinded_node_id = None;
  81         utils::construct_keys_callback(secp_ctx, unblinded_path, None, session_priv, |blinded_node_id, _, _, encrypted_payload_ss, unblinded_pk, _| {
  82                 if let Some((prev_ss, prev_blinded_node_id)) = prev_ss_and_blinded_node_id {
  83                         if let Some(pk) = unblinded_pk {
  84                                 let payload = ForwardTlvs {
  85                                         next_node_id: pk,
  86                                         next_blinding_override: None,
  87                                 };
  88                                 blinded_hops.push(BlindedHop {
  89                                         blinded_node_id: prev_blinded_node_id,
  90                                         encrypted_payload: encrypt_payload(payload, prev_ss),
  91                                 });
  92                         } else { debug_assert!(false); }
  93                 }
  94                 prev_ss_and_blinded_node_id = Some((encrypted_payload_ss, blinded_node_id));
  95         })?;
  96
  97         if let Some((final_ss, final_blinded_node_id)) = prev_ss_and_blinded_node_id {
  98                 let final_payload = ReceiveTlvs { path_id: None };
  99                 blinded_hops.push(BlindedHop {
 100                         blinded_node_id: final_blinded_node_id,
 101                         encrypted_payload: encrypt_payload(final_payload, final_ss),
 102                 });
 103         } else { debug_assert!(false) }
 104
 105         Ok(blinded_hops)
 106 }
 107
 108 /// Encrypt TLV payload to be used as a [`BlindedHop::encrypted_payload`].
 109 fn encrypt_payload<P: Writeable>(payload: P, encrypted_tlvs_ss: [u8; 32]) -> Vec<u8> {
 110         let mut writer = VecWriter(Vec::new());
 111         let write_adapter = ChaChaPolyWriteAdapter::new(encrypted_tlvs_ss, &payload);
 112         write_adapter.write(&mut writer).expect("In-memory writes cannot fail");
 113         writer.0
 114 }
 115
 116 impl Writeable for BlindedRoute {
 117         fn write<W: Writer>(&self, w: &mut W) -> Result<(), io::Error> {
 118                 self.introduction_node_id.write(w)?;
 119                 self.blinding_point.write(w)?;
 120                 (self.blinded_hops.len() as u8).write(w)?;
 121                 for hop in &self.blinded_hops {
 122                         hop.write(w)?;
 123                 }
 124                 Ok(())
 125         }
 126 }
 127
 128 impl Readable for BlindedRoute {
 129         fn read<R: io::Read>(r: &mut R) -> Result<Self, DecodeError> {
 130                 let introduction_node_id = Readable::read(r)?;
 131                 let blinding_point = Readable::read(r)?;
 132                 let num_hops: u8 = Readable::read(r)?;
 133                 if num_hops == 0 { return Err(DecodeError::InvalidValue) }
 134                 let mut blinded_hops: Vec<BlindedHop> = Vec::with_capacity(num_hops.into());
 135                 for _ in 0..num_hops {
 136                         blinded_hops.push(Readable::read(r)?);
 137                 }
 138                 Ok(BlindedRoute {
 139                         introduction_node_id,
 140                         blinding_point,
 141                         blinded_hops,
 142                 })
 143         }
 144 }
 145
 146 impl_writeable!(BlindedHop, {
 147         blinded_node_id,
 148         encrypted_payload
 149 });
 150
 151 /// TLVs to encode in an intermediate onion message packet's hop data. When provided in a blinded
 152 /// route, they are encoded into [`BlindedHop::encrypted_payload`].
 153 pub(crate) struct ForwardTlvs {
 154         /// The node id of the next hop in the onion message's path.
 155         pub(super) next_node_id: PublicKey,
 156         /// Senders to a blinded route use this value to concatenate the route they find to the
 157         /// introduction node with the blinded route.
 158         pub(super) next_blinding_override: Option<PublicKey>,
 159 }
 160
 161 /// Similar to [`ForwardTlvs`], but these TLVs are for the final node.
 162 pub(crate) struct ReceiveTlvs {
 163         /// If `path_id` is `Some`, it is used to identify the blinded route that this onion message is
 164         /// sending to. This is useful for receivers to check that said blinded route is being used in
 165         /// the right context.
 166         pub(super) path_id: Option<[u8; 32]>,
 167 }
 168
 169 impl Writeable for ForwardTlvs {
 170         fn write<W: Writer>(&self, writer: &mut W) -> Result<(), io::Error> {
 171                 // TODO: write padding
 172                 encode_tlv_stream!(writer, {
 173                         (4, self.next_node_id, required),
 174                         (8, self.next_blinding_override, option)
 175                 });
 176                 Ok(())
 177         }
 178 }
 179
 180 impl Writeable for ReceiveTlvs {
 181         fn write<W: Writer>(&self, writer: &mut W) -> Result<(), io::Error> {
 182                 // TODO: write padding
 183                 encode_tlv_stream!(writer, {
 184                         (6, self.path_id, option),
 185                 });
 186                 Ok(())
 187         }
 188 }