]> git.rkrishnan.org Git - tahoe-lafs/tahoe-lafs.git/blob - src/allmydata/interfaces.py
Allow tests to pass with -OO by turning some AssertionErrors (the ones that
[tahoe-lafs/tahoe-lafs.git] / src / allmydata / interfaces.py
1
2 from zope.interface import Interface
3 from foolscap.api import StringConstraint, ListOf, TupleOf, SetOf, DictOf, \
4      ChoiceOf, IntegerConstraint, Any, RemoteInterface, Referenceable
5
6 HASH_SIZE=32
7
8 Hash = StringConstraint(maxLength=HASH_SIZE,
9                         minLength=HASH_SIZE)# binary format 32-byte SHA256 hash
10 Nodeid = StringConstraint(maxLength=20,
11                           minLength=20) # binary format 20-byte SHA1 hash
12 FURL = StringConstraint(1000)
13 StorageIndex = StringConstraint(16)
14 URI = StringConstraint(300) # kind of arbitrary
15
16 MAX_BUCKETS = 256  # per peer -- zfec offers at most 256 shares per file
17
18 ShareData = StringConstraint(None)
19 URIExtensionData = StringConstraint(1000)
20 Number = IntegerConstraint(8) # 2**(8*8) == 16EiB ~= 18e18 ~= 18 exabytes
21 Offset = Number
22 ReadSize = int # the 'int' constraint is 2**31 == 2Gib -- large files are processed in not-so-large increments
23 WriteEnablerSecret = Hash # used to protect mutable bucket modifications
24 LeaseRenewSecret = Hash # used to protect bucket lease renewal requests
25 LeaseCancelSecret = Hash # used to protect bucket lease cancellation requests
26
27 class RIStubClient(RemoteInterface):
28     """Each client publishes a service announcement for a dummy object called
29     the StubClient. This object doesn't actually offer any services, but the
30     announcement helps the Introducer keep track of which clients are
31     subscribed (so the grid admin can keep track of things like the size of
32     the grid and the client versions in use. This is the (empty)
33     RemoteInterface for the StubClient."""
34
35 class RIBucketWriter(RemoteInterface):
36     """ Objects of this kind live on the server side. """
37     def write(offset=Offset, data=ShareData):
38         return None
39
40     def close():
41         """
42         If the data that has been written is incomplete or inconsistent then
43         the server will throw the data away, else it will store it for future
44         retrieval.
45         """
46         return None
47
48     def abort():
49         """Abandon all the data that has been written.
50         """
51         return None
52
53 class RIBucketReader(RemoteInterface):
54     def read(offset=Offset, length=ReadSize):
55         return ShareData
56
57     def advise_corrupt_share(reason=str):
58         """Clients who discover hash failures in shares that they have
59         downloaded from me will use this method to inform me about the
60         failures. I will record their concern so that my operator can
61         manually inspect the shares in question. I return None.
62
63         This is a wrapper around RIStorageServer.advise_corrupt_share(),
64         which is tied to a specific share, and therefore does not need the
65         extra share-identifying arguments. Please see that method for full
66         documentation.
67         """
68
69 TestVector = ListOf(TupleOf(Offset, ReadSize, str, str))
70 # elements are (offset, length, operator, specimen)
71 # operator is one of "lt, le, eq, ne, ge, gt"
72 # nop always passes and is used to fetch data while writing.
73 # you should use length==len(specimen) for everything except nop
74 DataVector = ListOf(TupleOf(Offset, ShareData))
75 # (offset, data). This limits us to 30 writes of 1MiB each per call
76 TestAndWriteVectorsForShares = DictOf(int,
77                                       TupleOf(TestVector,
78                                               DataVector,
79                                               ChoiceOf(None, Offset), # new_length
80                                               ))
81 ReadVector = ListOf(TupleOf(Offset, ReadSize))
82 ReadData = ListOf(ShareData)
83 # returns data[offset:offset+length] for each element of TestVector
84
85 class RIStorageServer(RemoteInterface):
86     __remote_name__ = "RIStorageServer.tahoe.allmydata.com"
87
88     def get_version():
89         """
90         Return a dictionary of version information.
91         """
92         return DictOf(str, Any())
93
94     def allocate_buckets(storage_index=StorageIndex,
95                          renew_secret=LeaseRenewSecret,
96                          cancel_secret=LeaseCancelSecret,
97                          sharenums=SetOf(int, maxLength=MAX_BUCKETS),
98                          allocated_size=Offset, canary=Referenceable):
99         """
100         @param storage_index: the index of the bucket to be created or
101                               increfed.
102         @param sharenums: these are the share numbers (probably between 0 and
103                           99) that the sender is proposing to store on this
104                           server.
105         @param renew_secret: This is the secret used to protect bucket refresh
106                              This secret is generated by the client and
107                              stored for later comparison by the server. Each
108                              server is given a different secret.
109         @param cancel_secret: Like renew_secret, but protects bucket decref.
110         @param canary: If the canary is lost before close(), the bucket is
111                        deleted.
112         @return: tuple of (alreadygot, allocated), where alreadygot is what we
113                  already have and allocated is what we hereby agree to accept.
114                  New leases are added for shares in both lists.
115         """
116         return TupleOf(SetOf(int, maxLength=MAX_BUCKETS),
117                        DictOf(int, RIBucketWriter, maxKeys=MAX_BUCKETS))
118
119     def add_lease(storage_index=StorageIndex,
120                   renew_secret=LeaseRenewSecret,
121                   cancel_secret=LeaseCancelSecret):
122         """
123         Add a new lease on the given bucket. If the renew_secret matches an
124         existing lease, that lease will be renewed instead. If there is no
125         bucket for the given storage_index, return silently. (note that in
126         tahoe-1.3.0 and earlier, IndexError was raised if there was no
127         bucket)
128         """
129         return Any() # returns None now, but future versions might change
130
131     def renew_lease(storage_index=StorageIndex, renew_secret=LeaseRenewSecret):
132         """
133         Renew the lease on a given bucket, resetting the timer to 31 days.
134         Some networks will use this, some will not. If there is no bucket for
135         the given storage_index, IndexError will be raised.
136
137         For mutable shares, if the given renew_secret does not match an
138         existing lease, IndexError will be raised with a note listing the
139         server-nodeids on the existing leases, so leases on migrated shares
140         can be renewed or cancelled. For immutable shares, IndexError
141         (without the note) will be raised.
142         """
143         return Any()
144
145     def cancel_lease(storage_index=StorageIndex,
146                      cancel_secret=LeaseCancelSecret):
147         """
148         Cancel the lease on a given bucket. If this was the last lease on the
149         bucket, the bucket will be deleted. If there is no bucket for the
150         given storage_index, IndexError will be raised.
151
152         For mutable shares, if the given cancel_secret does not match an
153         existing lease, IndexError will be raised with a note listing the
154         server-nodeids on the existing leases, so leases on migrated shares
155         can be renewed or cancelled. For immutable shares, IndexError
156         (without the note) will be raised.
157         """
158         return Any()
159
160     def get_buckets(storage_index=StorageIndex):
161         return DictOf(int, RIBucketReader, maxKeys=MAX_BUCKETS)
162
163
164
165     def slot_readv(storage_index=StorageIndex,
166                    shares=ListOf(int), readv=ReadVector):
167         """Read a vector from the numbered shares associated with the given
168         storage index. An empty shares list means to return data from all
169         known shares. Returns a dictionary with one key per share."""
170         return DictOf(int, ReadData) # shnum -> results
171
172     def slot_testv_and_readv_and_writev(storage_index=StorageIndex,
173                                         secrets=TupleOf(WriteEnablerSecret,
174                                                         LeaseRenewSecret,
175                                                         LeaseCancelSecret),
176                                         tw_vectors=TestAndWriteVectorsForShares,
177                                         r_vector=ReadVector,
178                                         ):
179         """General-purpose test-and-set operation for mutable slots. Perform
180         a bunch of comparisons against the existing shares. If they all pass,
181         then apply a bunch of write vectors to those shares. Then use the
182         read vectors to extract data from all the shares and return the data.
183
184         This method is, um, large. The goal is to allow clients to update all
185         the shares associated with a mutable file in a single round trip.
186
187         @param storage_index: the index of the bucket to be created or
188                               increfed.
189         @param write_enabler: a secret that is stored along with the slot.
190                               Writes are accepted from any caller who can
191                               present the matching secret. A different secret
192                               should be used for each slot*server pair.
193         @param renew_secret: This is the secret used to protect bucket refresh
194                              This secret is generated by the client and
195                              stored for later comparison by the server. Each
196                              server is given a different secret.
197         @param cancel_secret: Like renew_secret, but protects bucket decref.
198
199         The 'secrets' argument is a tuple of (write_enabler, renew_secret,
200         cancel_secret). The first is required to perform any write. The
201         latter two are used when allocating new shares. To simply acquire a
202         new lease on existing shares, use an empty testv and an empty writev.
203
204         Each share can have a separate test vector (i.e. a list of
205         comparisons to perform). If all vectors for all shares pass, then all
206         writes for all shares are recorded. Each comparison is a 4-tuple of
207         (offset, length, operator, specimen), which effectively does a bool(
208         (read(offset, length)) OPERATOR specimen ) and only performs the
209         write if all these evaluate to True. Basic test-and-set uses 'eq'.
210         Write-if-newer uses a seqnum and (offset, length, 'lt', specimen).
211         Write-if-same-or-newer uses 'le'.
212
213         Reads from the end of the container are truncated, and missing shares
214         behave like empty ones, so to assert that a share doesn't exist (for
215         use when creating a new share), use (0, 1, 'eq', '').
216
217         The write vector will be applied to the given share, expanding it if
218         necessary. A write vector applied to a share number that did not
219         exist previously will cause that share to be created.
220
221         Each write vector is accompanied by a 'new_length' argument. If
222         new_length is not None, use it to set the size of the container. This
223         can be used to pre-allocate space for a series of upcoming writes, or
224         truncate existing data. If the container is growing, new_length will
225         be applied before datav. If the container is shrinking, it will be
226         applied afterwards. If new_length==0, the share will be deleted.
227
228         The read vector is used to extract data from all known shares,
229         *before* any writes have been applied. The same vector is used for
230         all shares. This captures the state that was tested by the test
231         vector.
232
233         This method returns two values: a boolean and a dict. The boolean is
234         True if the write vectors were applied, False if not. The dict is
235         keyed by share number, and each value contains a list of strings, one
236         for each element of the read vector.
237
238         If the write_enabler is wrong, this will raise BadWriteEnablerError.
239         To enable share migration (using update_write_enabler), the exception
240         will have the nodeid used for the old write enabler embedded in it,
241         in the following string::
242
243          The write enabler was recorded by nodeid '%s'.
244
245         Note that the nodeid here is encoded using the same base32 encoding
246         used by Foolscap and allmydata.util.idlib.nodeid_b2a().
247
248         """
249         return TupleOf(bool, DictOf(int, ReadData))
250
251     def advise_corrupt_share(share_type=str, storage_index=StorageIndex,
252                              shnum=int, reason=str):
253         """Clients who discover hash failures in shares that they have
254         downloaded from me will use this method to inform me about the
255         failures. I will record their concern so that my operator can
256         manually inspect the shares in question. I return None.
257
258         'share_type' is either 'mutable' or 'immutable'. 'storage_index' is a
259         (binary) storage index string, and 'shnum' is the integer share
260         number. 'reason' is a human-readable explanation of the problem,
261         probably including some expected hash values and the computed ones
262         which did not match. Corruption advisories for mutable shares should
263         include a hash of the public key (the same value that appears in the
264         mutable-file verify-cap), since the current share format does not
265         store that on disk.
266         """
267
268 class IStorageBucketWriter(Interface):
269     """
270     Objects of this kind live on the client side.
271     """
272     def put_block(segmentnum=int, data=ShareData):
273         """@param data: For most segments, this data will be 'blocksize'
274         bytes in length. The last segment might be shorter.
275         @return: a Deferred that fires (with None) when the operation completes
276         """
277
278     def put_plaintext_hashes(hashes=ListOf(Hash)):
279         """
280         @return: a Deferred that fires (with None) when the operation completes
281         """
282
283     def put_crypttext_hashes(hashes=ListOf(Hash)):
284         """
285         @return: a Deferred that fires (with None) when the operation completes
286         """
287
288     def put_block_hashes(blockhashes=ListOf(Hash)):
289         """
290         @return: a Deferred that fires (with None) when the operation completes
291         """
292
293     def put_share_hashes(sharehashes=ListOf(TupleOf(int, Hash))):
294         """
295         @return: a Deferred that fires (with None) when the operation completes
296         """
297
298     def put_uri_extension(data=URIExtensionData):
299         """This block of data contains integrity-checking information (hashes
300         of plaintext, crypttext, and shares), as well as encoding parameters
301         that are necessary to recover the data. This is a serialized dict
302         mapping strings to other strings. The hash of this data is kept in
303         the URI and verified before any of the data is used. All buckets for
304         a given file contain identical copies of this data.
305
306         The serialization format is specified with the following pseudocode:
307         for k in sorted(dict.keys()):
308             assert re.match(r'^[a-zA-Z_\-]+$', k)
309             write(k + ':' + netstring(dict[k]))
310
311         @return: a Deferred that fires (with None) when the operation completes
312         """
313
314     def close():
315         """Finish writing and close the bucket. The share is not finalized
316         until this method is called: if the uploading client disconnects
317         before calling close(), the partially-written share will be
318         discarded.
319
320         @return: a Deferred that fires (with None) when the operation completes
321         """
322
323 class IStorageBucketReader(Interface):
324
325     def get_block_data(blocknum=int, blocksize=int, size=int):
326         """Most blocks will be the same size. The last block might be shorter
327         than the others.
328
329         @return: ShareData
330         """
331
332     def get_crypttext_hashes():
333         """
334         @return: ListOf(Hash)
335         """
336
337     def get_block_hashes(at_least_these=SetOf(int)):
338         """
339         @return: ListOf(Hash)
340         """
341
342     def get_share_hashes(at_least_these=SetOf(int)):
343         """
344         @return: ListOf(TupleOf(int, Hash))
345         """
346
347     def get_uri_extension():
348         """
349         @return: URIExtensionData
350         """
351
352 class IStorageBroker(Interface):
353     def get_servers_for_index(peer_selection_index):
354         """
355         @return: list of (peerid, versioned-rref) tuples
356         """
357     def get_all_servers():
358         """
359         @return: frozenset of (peerid, versioned-rref) tuples
360         """
361     def get_all_serverids():
362         """
363         @return: frozenset of serverid strings
364         """
365     def get_nickname_for_serverid(serverid):
366         """
367         @return: unicode nickname, or None
368         """
369
370     # methods moved from IntroducerClient, need review
371     def get_all_connections():
372         """Return a frozenset of (nodeid, service_name, rref) tuples, one for
373         each active connection we've established to a remote service. This is
374         mostly useful for unit tests that need to wait until a certain number
375         of connections have been made."""
376
377     def get_all_connectors():
378         """Return a dict that maps from (nodeid, service_name) to a
379         RemoteServiceConnector instance for all services that we are actively
380         trying to connect to. Each RemoteServiceConnector has the following
381         public attributes::
382
383           service_name: the type of service provided, like 'storage'
384           announcement_time: when we first heard about this service
385           last_connect_time: when we last established a connection
386           last_loss_time: when we last lost a connection
387
388           version: the peer's version, from the most recent connection
389           oldest_supported: the peer's oldest supported version, same
390
391           rref: the RemoteReference, if connected, otherwise None
392           remote_host: the IAddress, if connected, otherwise None
393
394         This method is intended for monitoring interfaces, such as a web page
395         which describes connecting and connected peers.
396         """
397
398     def get_all_peerids():
399         """Return a frozenset of all peerids to whom we have a connection (to
400         one or more services) established. Mostly useful for unit tests."""
401
402     def get_all_connections_for(service_name):
403         """Return a frozenset of (nodeid, service_name, rref) tuples, one
404         for each active connection that provides the given SERVICE_NAME."""
405
406     def get_permuted_peers(service_name, key):
407         """Returns an ordered list of (peerid, rref) tuples, selecting from
408         the connections that provide SERVICE_NAME, using a hash-based
409         permutation keyed by KEY. This randomizes the service list in a
410         repeatable way, to distribute load over many peers.
411         """
412
413
414 # hm, we need a solution for forward references in schemas
415 FileNode_ = Any() # TODO: foolscap needs constraints on copyables
416 DirectoryNode_ = Any() # TODO: same
417 AnyNode_ = ChoiceOf(FileNode_, DirectoryNode_)
418 EncryptedThing = str
419
420 class IURI(Interface):
421     def init_from_string(uri):
422         """Accept a string (as created by my to_string() method) and populate
423         this instance with its data. I am not normally called directly,
424         please use the module-level uri.from_string() function to convert
425         arbitrary URI strings into IURI-providing instances."""
426
427     def is_readonly():
428         """Return False if this URI be used to modify the data. Return True
429         if this URI cannot be used to modify the data."""
430
431     def is_mutable():
432         """Return True if the data can be modified by *somebody* (perhaps
433         someone who has a more powerful URI than this one)."""
434
435     def get_readonly():
436         """Return another IURI instance, which represents a read-only form of
437         this one. If is_readonly() is True, this returns self."""
438
439     def get_verify_cap():
440         """Return an instance that provides IVerifierURI, which can be used
441         to check on the availability of the file or directory, without
442         providing enough capabilities to actually read or modify the
443         contents. This may return None if the file does not need checking or
444         verification (e.g. LIT URIs).
445         """
446
447     def to_string():
448         """Return a string of printable ASCII characters, suitable for
449         passing into init_from_string."""
450
451 class IVerifierURI(Interface, IURI):
452     def init_from_string(uri):
453         """Accept a string (as created by my to_string() method) and populate
454         this instance with its data. I am not normally called directly,
455         please use the module-level uri.from_string() function to convert
456         arbitrary URI strings into IURI-providing instances."""
457
458     def to_string():
459         """Return a string of printable ASCII characters, suitable for
460         passing into init_from_string."""
461
462 class IDirnodeURI(Interface):
463     """I am a URI which represents a dirnode."""
464
465
466 class IFileURI(Interface):
467     """I am a URI which represents a filenode."""
468     def get_size():
469         """Return the length (in bytes) of the file that I represent."""
470
471 class IImmutableFileURI(IFileURI):
472     pass
473
474 class IMutableFileURI(Interface):
475     """I am a URI which represents a mutable filenode."""
476 class INewDirectoryURI(Interface):
477     pass
478 class IReadonlyNewDirectoryURI(Interface):
479     pass
480
481 class CannotPackUnknownNodeError(Exception):
482     """UnknownNodes (using filecaps from the future that we don't understand)
483     cannot yet be copied safely, so I refuse to copy them."""
484
485 class UnhandledCapTypeError(Exception):
486     """I recognize the cap/URI, but I cannot create an IFilesystemNode for
487     it."""
488
489 class IFilesystemNode(Interface):
490     def get_uri():
491         """
492         Return the URI that can be used by others to get access to this
493         node. If this node is read-only, the URI will only offer read-only
494         access. If this node is read-write, the URI will offer read-write
495         access.
496
497         If you have read-write access to a node and wish to share merely
498         read-only access with others, use get_readonly_uri().
499         """
500
501     def get_readonly_uri():
502         """Return the directory URI that can be used by others to get
503         read-only access to this directory node. The result is a read-only
504         URI, regardless of whether this dirnode is read-only or read-write.
505
506         If you have merely read-only access to this dirnode,
507         get_readonly_uri() will return the same thing as get_uri().
508         """
509
510     def get_repair_cap():
511         """Return an IURI instance that can be used to repair the file, or
512         None if this node cannot be repaired (either because it is not
513         distributed, like a LIT file, or because the node does not represent
514         sufficient authority to create a repair-cap, like a read-only RSA
515         mutable file node [which cannot create the correct write-enablers]).
516         """
517
518     def get_verify_cap():
519         """Return an IVerifierURI instance that represents the
520         'verifiy/refresh capability' for this node. The holder of this
521         capability will be able to renew the lease for this node, protecting
522         it from garbage-collection. They will also be able to ask a server if
523         it holds a share for the file or directory.
524         """
525
526     def get_storage_index():
527         """Return a string with the (binary) storage index in use on this
528         download. This may be None if there is no storage index (i.e. LIT
529         files)."""
530
531     def is_readonly():
532         """Return True if this reference provides mutable access to the given
533         file or directory (i.e. if you can modify it), or False if not. Note
534         that even if this reference is read-only, someone else may hold a
535         read-write reference to it."""
536
537     def is_mutable():
538         """Return True if this file or directory is mutable (by *somebody*,
539         not necessarily you), False if it is is immutable. Note that a file
540         might be mutable overall, but your reference to it might be
541         read-only. On the other hand, all references to an immutable file
542         will be read-only; there are no read-write references to an immutable
543         file.
544         """
545
546 class IMutableFilesystemNode(IFilesystemNode):
547     pass
548
549 class IFileNode(IFilesystemNode):
550     def download(target):
551         """Download the file's contents to a given IDownloadTarget"""
552
553     def download_to_data():
554         """Download the file's contents. Return a Deferred that fires
555         with those contents."""
556
557     def get_size():
558         """Return the length (in bytes) of the data this node represents."""
559
560     def read(consumer, offset=0, size=None):
561         """Download a portion (possibly all) of the file's contents, making
562         them available to the given IConsumer. Return a Deferred that fires
563         (with the consumer) when the consumer is unregistered (either because
564         the last byte has been given to it, or because the consumer threw an
565         exception during write(), possibly because it no longer wants to
566         receive data). The portion downloaded will start at 'offset' and
567         contain 'size' bytes (or the remainder of the file if size==None).
568
569         The consumer will be used in non-streaming mode: an IPullProducer
570         will be attached to it.
571
572         The consumer will not receive data right away: several network trips
573         must occur first. The order of events will be::
574
575          consumer.registerProducer(p, streaming)
576           (if streaming == False)::
577            consumer does p.resumeProducing()
578             consumer.write(data)
579            consumer does p.resumeProducing()
580             consumer.write(data).. (repeat until all data is written)
581          consumer.unregisterProducer()
582          deferred.callback(consumer)
583
584         If a download error occurs, or an exception is raised by
585         consumer.registerProducer() or consumer.write(), I will call
586         consumer.unregisterProducer() and then deliver the exception via
587         deferred.errback(). To cancel the download, the consumer should call
588         p.stopProducing(), which will result in an exception being delivered
589         via deferred.errback().
590
591         A simple download-to-memory consumer example would look like this::
592
593          class MemoryConsumer:
594            implements(IConsumer)
595            def __init__(self):
596              self.chunks = []
597              self.done = False
598            def registerProducer(self, p, streaming):
599              assert streaming == False
600              while not self.done:
601                p.resumeProducing()
602            def write(self, data):
603              self.chunks.append(data)
604            def unregisterProducer(self):
605              self.done = True
606          d = filenode.read(MemoryConsumer())
607          d.addCallback(lambda mc: "".join(mc.chunks))
608          return d
609
610         """
611
612 class IMutableFileNode(IFileNode, IMutableFilesystemNode):
613     """I provide access to a 'mutable file', which retains its identity
614     regardless of what contents are put in it.
615
616     The consistency-vs-availability problem means that there might be
617     multiple versions of a file present in the grid, some of which might be
618     unrecoverable (i.e. have fewer than 'k' shares). These versions are
619     loosely ordered: each has a sequence number and a hash, and any version
620     with seqnum=N was uploaded by a node which has seen at least one version
621     with seqnum=N-1.
622
623     The 'servermap' (an instance of IMutableFileServerMap) is used to
624     describe the versions that are known to be present in the grid, and which
625     servers are hosting their shares. It is used to represent the 'state of
626     the world', and is used for this purpose by my test-and-set operations.
627     Downloading the contents of the mutable file will also return a
628     servermap. Uploading a new version into the mutable file requires a
629     servermap as input, and the semantics of the replace operation is
630     'replace the file with my new version if it looks like nobody else has
631     changed the file since my previous download'. Because the file is
632     distributed, this is not a perfect test-and-set operation, but it will do
633     its best. If the replace process sees evidence of a simultaneous write,
634     it will signal an UncoordinatedWriteError, so that the caller can take
635     corrective action.
636
637
638     Most readers will want to use the 'best' current version of the file, and
639     should use my 'download_best_version()' method.
640
641     To unconditionally replace the file, callers should use overwrite(). This
642     is the mode that user-visible mutable files will probably use.
643
644     To apply some delta to the file, call modify() with a callable modifier
645     function that can apply the modification that you want to make. This is
646     the mode that dirnodes will use, since most directory modification
647     operations can be expressed in terms of deltas to the directory state.
648
649
650     Three methods are available for users who need to perform more complex
651     operations. The first is get_servermap(), which returns an up-to-date
652     servermap using a specified mode. The second is download_version(), which
653     downloads a specific version (not necessarily the 'best' one). The third
654     is 'upload', which accepts new contents and a servermap (which must have
655     been updated with MODE_WRITE). The upload method will attempt to apply
656     the new contents as long as no other node has modified the file since the
657     servermap was updated. This might be useful to a caller who wants to
658     merge multiple versions into a single new one.
659
660     Note that each time the servermap is updated, a specific 'mode' is used,
661     which determines how many peers are queried. To use a servermap for my
662     replace() method, that servermap must have been updated in MODE_WRITE.
663     These modes are defined in allmydata.mutable.common, and consist of
664     MODE_READ, MODE_WRITE, MODE_ANYTHING, and MODE_CHECK. Please look in
665     allmydata/mutable/servermap.py for details about the differences.
666
667     Mutable files are currently limited in size (about 3.5MB max) and can
668     only be retrieved and updated all-at-once, as a single big string. Future
669     versions of our mutable files will remove this restriction.
670     """
671
672     def download_best_version():
673         """Download the 'best' available version of the file, meaning one of
674         the recoverable versions with the highest sequence number. If no
675         uncoordinated writes have occurred, and if enough shares are
676         available, then this will be the most recent version that has been
677         uploaded.
678
679         I update an internal servermap with MODE_READ, determine which
680         version of the file is indicated by
681         servermap.best_recoverable_version(), and return a Deferred that
682         fires with its contents. If no version is recoverable, the Deferred
683         will errback with UnrecoverableFileError.
684         """
685
686     def get_size_of_best_version():
687         """Find the size of the version that would be downloaded with
688         download_best_version(), without actually downloading the whole file.
689
690         I return a Deferred that fires with an integer.
691         """
692
693     def overwrite(new_contents):
694         """Unconditionally replace the contents of the mutable file with new
695         ones. This simply chains get_servermap(MODE_WRITE) and upload(). This
696         is only appropriate to use when the new contents of the file are
697         completely unrelated to the old ones, and you do not care about other
698         clients' changes.
699
700         I return a Deferred that fires (with a PublishStatus object) when the
701         update has completed.
702         """
703
704     def modify(modifier_cb):
705         """Modify the contents of the file, by downloading the current
706         version, applying the modifier function (or bound method), then
707         uploading the new version. I return a Deferred that fires (with a
708         PublishStatus object) when the update is complete.
709
710         The modifier callable will be given three arguments: a string (with
711         the old contents), a 'first_time' boolean, and a servermap. As with
712         download_best_version(), the old contents will be from the best
713         recoverable version, but the modifier can use the servermap to make
714         other decisions (such as refusing to apply the delta if there are
715         multiple parallel versions, or if there is evidence of a newer
716         unrecoverable version). 'first_time' will be True the first time the
717         modifier is called, and False on any subsequent calls.
718
719         The callable should return a string with the new contents. The
720         callable must be prepared to be called multiple times, and must
721         examine the input string to see if the change that it wants to make
722         is already present in the old version. If it does not need to make
723         any changes, it can either return None, or return its input string.
724
725         If the modifier raises an exception, it will be returned in the
726         errback.
727         """
728
729
730     def get_servermap(mode):
731         """Return a Deferred that fires with an IMutableFileServerMap
732         instance, updated using the given mode.
733         """
734
735     def download_version(servermap, version):
736         """Download a specific version of the file, using the servermap
737         as a guide to where the shares are located.
738
739         I return a Deferred that fires with the requested contents, or
740         errbacks with UnrecoverableFileError. Note that a servermap which was
741         updated with MODE_ANYTHING or MODE_READ may not know about shares for
742         all versions (those modes stop querying servers as soon as they can
743         fulfil their goals), so you may want to use MODE_CHECK (which checks
744         everything) to get increased visibility.
745         """
746
747     def upload(new_contents, servermap):
748         """Replace the contents of the file with new ones. This requires a
749         servermap that was previously updated with MODE_WRITE.
750
751         I attempt to provide test-and-set semantics, in that I will avoid
752         modifying any share that is different than the version I saw in the
753         servermap. However, if another node is writing to the file at the
754         same time as me, I may manage to update some shares while they update
755         others. If I see any evidence of this, I will signal
756         UncoordinatedWriteError, and the file will be left in an inconsistent
757         state (possibly the version you provided, possibly the old version,
758         possibly somebody else's version, and possibly a mix of shares from
759         all of these).
760
761         The recommended response to UncoordinatedWriteError is to either
762         return it to the caller (since they failed to coordinate their
763         writes), or to attempt some sort of recovery. It may be sufficient to
764         wait a random interval (with exponential backoff) and repeat your
765         operation. If I do not signal UncoordinatedWriteError, then I was
766         able to write the new version without incident.
767
768         I return a Deferred that fires (with a PublishStatus object) when the
769         publish has completed. I will update the servermap in-place with the
770         location of all new shares.
771         """
772
773     def get_writekey():
774         """Return this filenode's writekey, or None if the node does not have
775         write-capability. This may be used to assist with data structures
776         that need to make certain data available only to writers, such as the
777         read-write child caps in dirnodes. The recommended process is to have
778         reader-visible data be submitted to the filenode in the clear (where
779         it will be encrypted by the filenode using the readkey), but encrypt
780         writer-visible data using this writekey.
781         """
782
783 class NotEnoughSharesError(Exception):
784     """Download was unable to get enough shares, or upload was unable to
785     place 'shares_of_happiness' shares."""
786
787 class NoSharesError(Exception):
788     """Upload or Download was unable to get any shares at all."""
789
790 class UnableToFetchCriticalDownloadDataError(Exception):
791     """I was unable to fetch some piece of critical data which is supposed to
792     be identically present in all shares."""
793
794 class NoServersError(Exception):
795     """Upload wasn't given any servers to work with, usually indicating a
796     network or Introducer problem."""
797
798 class ExistingChildError(Exception):
799     """A directory node was asked to add or replace a child that already
800     exists, and overwrite= was set to False."""
801
802 class NoSuchChildError(Exception):
803     """A directory node was asked to fetch a child which does not exist."""
804
805 class IDirectoryNode(IMutableFilesystemNode):
806     """I represent a name-to-child mapping, holding the tahoe equivalent of a
807     directory. All child names are unicode strings, and all children are some
808     sort of IFilesystemNode (either files or subdirectories).
809     """
810
811     def get_uri():
812         """
813         The dirnode ('1') URI returned by this method can be used in
814         set_uri() on a different directory ('2') to 'mount' a reference to
815         this directory ('1') under the other ('2'). This URI is just a
816         string, so it can be passed around through email or other out-of-band
817         protocol.
818         """
819
820     def get_readonly_uri():
821         """
822         The dirnode ('1') URI returned by this method can be used in
823         set_uri() on a different directory ('2') to 'mount' a reference to
824         this directory ('1') under the other ('2'). This URI is just a
825         string, so it can be passed around through email or other out-of-band
826         protocol.
827         """
828
829     def list():
830         """I return a Deferred that fires with a dictionary mapping child
831         name (a unicode string) to (node, metadata_dict) tuples, in which
832         'node' is either an IFileNode or IDirectoryNode, and 'metadata_dict'
833         is a dictionary of metadata."""
834
835     def has_child(name):
836         """I return a Deferred that fires with a boolean, True if there
837         exists a child of the given name, False if not. The child name must
838         be a unicode string."""
839
840     def get(name):
841         """I return a Deferred that fires with a specific named child node,
842         either an IFileNode or an IDirectoryNode. The child name must be a
843         unicode string. I raise NoSuchChildError if I do not have a child by
844         that name."""
845
846     def get_metadata_for(name):
847         """I return a Deferred that fires with the metadata dictionary for a
848         specific named child node. This metadata is stored in the *edge*, not
849         in the child, so it is attached to the parent dirnode rather than the
850         child dir-or-file-node. The child name must be a unicode string. I
851         raise NoSuchChildError if I do not have a child by that name."""
852
853     def set_metadata_for(name, metadata):
854         """I replace any existing metadata for the named child with the new
855         metadata. The child name must be a unicode string. This metadata is
856         stored in the *edge*, not in the child, so it is attached to the
857         parent dirnode rather than the child dir-or-file-node. I return a
858         Deferred (that fires with this dirnode) when the operation is
859         complete. I raise NoSuchChildError if I do not have a child by that
860         name."""
861
862     def get_child_at_path(path):
863         """Transform a child path into an IDirectoryNode or IFileNode.
864
865         I perform a recursive series of 'get' operations to find the named
866         descendant node. I return a Deferred that fires with the node, or
867         errbacks with NoSuchChildError if the node could not be found.
868
869         The path can be either a single string (slash-separated) or a list of
870         path-name elements. All elements must be unicode strings.
871         """
872
873     def get_child_and_metadata_at_path(path):
874         """Transform a child path into an IDirectoryNode/IFileNode and
875         metadata.
876
877         I am like get_child_at_path(), but my Deferred fires with a tuple of
878         (node, metadata). The metadata comes from the last edge. If the path
879         is empty, the metadata will be an empty dictionary.
880         """
881
882     def set_uri(name, child_uri, metadata=None, overwrite=True):
883         """I add a child (by URI) at the specific name. I return a Deferred
884         that fires when the operation finishes. If overwrite= is True, I will
885         replace any existing child of the same name, otherwise an existing
886         child will cause me to return ExistingChildError. The child name must
887         be a unicode string.
888
889         The child_uri could be for a file, or for a directory (either
890         read-write or read-only, using a URI that came from get_uri() ).
891
892         If metadata= is provided, I will use it as the metadata for the named
893         edge. This will replace any existing metadata. If metadata= is left
894         as the default value of None, I will set ['mtime'] to the current
895         time, and I will set ['ctime'] to the current time if there was not
896         already a child by this name present. This roughly matches the
897         ctime/mtime semantics of traditional filesystems.
898
899         If this directory node is read-only, the Deferred will errback with a
900         NotMutableError."""
901
902     def set_children(entries, overwrite=True):
903         """Add multiple (name, child_uri) pairs (or (name, child_uri,
904         metadata) triples) to a directory node. Returns a Deferred that fires
905         (with None) when the operation finishes. This is equivalent to
906         calling set_uri() multiple times, but is much more efficient. All
907         child names must be unicode strings.
908         """
909
910     def set_node(name, child, metadata=None, overwrite=True):
911         """I add a child at the specific name. I return a Deferred that fires
912         when the operation finishes. This Deferred will fire with the child
913         node that was just added. I will replace any existing child of the
914         same name. The child name must be a unicode string. The 'child'
915         instance must be an instance providing IDirectoryNode or IFileNode.
916
917         If metadata= is provided, I will use it as the metadata for the named
918         edge. This will replace any existing metadata. If metadata= is left
919         as the default value of None, I will set ['mtime'] to the current
920         time, and I will set ['ctime'] to the current time if there was not
921         already a child by this name present. This roughly matches the
922         ctime/mtime semantics of traditional filesystems.
923
924         If this directory node is read-only, the Deferred will errback with a
925         NotMutableError."""
926
927     def set_nodes(entries, overwrite=True):
928         """Add multiple (name, child_node) pairs (or (name, child_node,
929         metadata) triples) to a directory node. Returns a Deferred that fires
930         (with None) when the operation finishes. This is equivalent to
931         calling set_node() multiple times, but is much more efficient. All
932         child names must be unicode strings."""
933
934
935     def add_file(name, uploadable, metadata=None, overwrite=True):
936         """I upload a file (using the given IUploadable), then attach the
937         resulting FileNode to the directory at the given name. I set metadata
938         the same way as set_uri and set_node. The child name must be a
939         unicode string.
940
941         I return a Deferred that fires (with the IFileNode of the uploaded
942         file) when the operation completes."""
943
944     def delete(name):
945         """I remove the child at the specific name. I return a Deferred that
946         fires when the operation finishes. The child name must be a unicode
947         string. I raise NoSuchChildError if I do not have a child by that
948         name."""
949
950     def create_empty_directory(name, overwrite=True):
951         """I create and attach an empty directory at the given name. The
952         child name must be a unicode string. I return a Deferred that fires
953         when the operation finishes."""
954
955     def move_child_to(current_child_name, new_parent, new_child_name=None,
956                       overwrite=True):
957         """I take one of my children and move them to a new parent. The child
958         is referenced by name. On the new parent, the child will live under
959         'new_child_name', which defaults to 'current_child_name'. TODO: what
960         should we do about metadata? I return a Deferred that fires when the
961         operation finishes. The child name must be a unicode string. I raise
962         NoSuchChildError if I do not have a child by that name."""
963
964     def build_manifest():
965         """I generate a table of everything reachable from this directory.
966         I also compute deep-stats as described below.
967
968         I return a Monitor. The Monitor's results will be a dictionary with
969         four elements:
970
971          res['manifest']: a list of (path, cap) tuples for all nodes
972                           (directories and files) reachable from this one.
973                           'path' will be a tuple of unicode strings. The
974                           origin dirnode will be represented by an empty path
975                           tuple.
976          res['verifycaps']: a list of (printable) verifycap strings, one for
977                             each reachable non-LIT node. This is a set:
978                             it will contain no duplicates.
979          res['storage-index']: a list of (base32) storage index strings,
980                                one for each reachable non-LIT node. This is
981                                a set: it will contain no duplicates.
982          res['stats']: a dictionary, the same that is generated by
983                        start_deep_stats() below.
984
985         The Monitor will also have an .origin_si attribute with the (binary)
986         storage index of the starting point.
987         """
988
989     def start_deep_stats():
990         """Return a Monitor, examining all nodes (directories and files)
991         reachable from this one. The Monitor's results will be a dictionary
992         with the following keys::
993
994            count-immutable-files: count of how many CHK files are in the set
995            count-mutable-files: same, for mutable files (does not include
996                                 directories)
997            count-literal-files: same, for LIT files
998            count-files: sum of the above three
999
1000            count-directories: count of directories
1001
1002            size-immutable-files: total bytes for all CHK files in the set
1003            size-mutable-files (TODO): same, for current version of all mutable
1004                                       files, does not include directories
1005            size-literal-files: same, for LIT files
1006            size-directories: size of mutable files used by directories
1007
1008            largest-directory: number of bytes in the largest directory
1009            largest-directory-children: number of children in the largest
1010                                        directory
1011            largest-immutable-file: number of bytes in the largest CHK file
1012
1013         size-mutable-files is not yet implemented, because it would involve
1014         even more queries than deep_stats does.
1015
1016         The Monitor will also have an .origin_si attribute with the (binary)
1017         storage index of the starting point.
1018
1019         This operation will visit every directory node underneath this one,
1020         and can take a long time to run. On a typical workstation with good
1021         bandwidth, this can examine roughly 15 directories per second (and
1022         takes several minutes of 100% CPU for ~1700 directories).
1023         """
1024
1025 class ICodecEncoder(Interface):
1026     def set_params(data_size, required_shares, max_shares):
1027         """Set up the parameters of this encoder.
1028
1029         This prepares the encoder to perform an operation that converts a
1030         single block of data into a number of shares, such that a future
1031         ICodecDecoder can use a subset of these shares to recover the
1032         original data. This operation is invoked by calling encode(). Once
1033         the encoding parameters are set up, the encode operation can be
1034         invoked multiple times.
1035
1036         set_params() prepares the encoder to accept blocks of input data that
1037         are exactly 'data_size' bytes in length. The encoder will be prepared
1038         to produce 'max_shares' shares for each encode() operation (although
1039         see the 'desired_share_ids' to use less CPU). The encoding math will
1040         be chosen such that the decoder can get by with as few as
1041         'required_shares' of these shares and still reproduce the original
1042         data. For example, set_params(1000, 5, 5) offers no redundancy at
1043         all, whereas set_params(1000, 1, 10) provides 10x redundancy.
1044
1045         Numerical Restrictions: 'data_size' is required to be an integral
1046         multiple of 'required_shares'. In general, the caller should choose
1047         required_shares and max_shares based upon their reliability
1048         requirements and the number of peers available (the total storage
1049         space used is roughly equal to max_shares*data_size/required_shares),
1050         then choose data_size to achieve the memory footprint desired (larger
1051         data_size means more efficient operation, smaller data_size means
1052         smaller memory footprint).
1053
1054         In addition, 'max_shares' must be equal to or greater than
1055         'required_shares'. Of course, setting them to be equal causes
1056         encode() to degenerate into a particularly slow form of the 'split'
1057         utility.
1058
1059         See encode() for more details about how these parameters are used.
1060
1061         set_params() must be called before any other ICodecEncoder methods
1062         may be invoked.
1063         """
1064
1065     def get_params():
1066         """Return the 3-tuple of data_size, required_shares, max_shares"""
1067
1068     def get_encoder_type():
1069         """Return a short string that describes the type of this encoder.
1070
1071         There is required to be a global table of encoder classes. This method
1072         returns an index into this table; the value at this index is an
1073         encoder class, and this encoder is an instance of that class.
1074         """
1075
1076     def get_block_size():
1077         """Return the length of the shares that encode() will produce.
1078         """
1079
1080     def encode_proposal(data, desired_share_ids=None):
1081         """Encode some data.
1082
1083         'data' must be a string (or other buffer object), and len(data) must
1084         be equal to the 'data_size' value passed earlier to set_params().
1085
1086         This will return a Deferred that will fire with two lists. The first
1087         is a list of shares, each of which is a string (or other buffer
1088         object) such that len(share) is the same as what get_share_size()
1089         returned earlier. The second is a list of shareids, in which each is
1090         an integer. The lengths of the two lists will always be equal to each
1091         other. The user should take care to keep each share closely
1092         associated with its shareid, as one is useless without the other.
1093
1094         The length of this output list will normally be the same as the value
1095         provided to the 'max_shares' parameter of set_params(). This may be
1096         different if 'desired_share_ids' is provided.
1097
1098         'desired_share_ids', if provided, is required to be a sequence of
1099         ints, each of which is required to be >= 0 and < max_shares. If not
1100         provided, encode() will produce 'max_shares' shares, as if
1101         'desired_share_ids' were set to range(max_shares). You might use this
1102         if you initially thought you were going to use 10 peers, started
1103         encoding, and then two of the peers dropped out: you could use
1104         desired_share_ids= to skip the work (both memory and CPU) of
1105         producing shares for the peers which are no longer available.
1106
1107         """
1108
1109     def encode(inshares, desired_share_ids=None):
1110         """Encode some data. This may be called multiple times. Each call is
1111         independent.
1112
1113         inshares is a sequence of length required_shares, containing buffers
1114         (i.e. strings), where each buffer contains the next contiguous
1115         non-overlapping segment of the input data. Each buffer is required to
1116         be the same length, and the sum of the lengths of the buffers is
1117         required to be exactly the data_size promised by set_params(). (This
1118         implies that the data has to be padded before being passed to
1119         encode(), unless of course it already happens to be an even multiple
1120         of required_shares in length.)
1121
1122          ALSO: the requirement to break up your data into 'required_shares'
1123          chunks before calling encode() feels a bit surprising, at least from
1124          the point of view of a user who doesn't know how FEC works. It feels
1125          like an implementation detail that has leaked outside the
1126          abstraction barrier. Can you imagine a use case in which the data to
1127          be encoded might already be available in pre-segmented chunks, such
1128          that it is faster or less work to make encode() take a list rather
1129          than splitting a single string?
1130
1131          ALSO ALSO: I think 'inshares' is a misleading term, since encode()
1132          is supposed to *produce* shares, so what it *accepts* should be
1133          something other than shares. Other places in this interface use the
1134          word 'data' for that-which-is-not-shares.. maybe we should use that
1135          term?
1136
1137         'desired_share_ids', if provided, is required to be a sequence of
1138         ints, each of which is required to be >= 0 and < max_shares. If not
1139         provided, encode() will produce 'max_shares' shares, as if
1140         'desired_share_ids' were set to range(max_shares). You might use this
1141         if you initially thought you were going to use 10 peers, started
1142         encoding, and then two of the peers dropped out: you could use
1143         desired_share_ids= to skip the work (both memory and CPU) of
1144         producing shares for the peers which are no longer available.
1145
1146         For each call, encode() will return a Deferred that fires with two
1147         lists, one containing shares and the other containing the shareids.
1148         The get_share_size() method can be used to determine the length of
1149         the share strings returned by encode(). Each shareid is a small
1150         integer, exactly as passed into 'desired_share_ids' (or
1151         range(max_shares), if desired_share_ids was not provided).
1152
1153         The shares and their corresponding shareids are required to be kept
1154         together during storage and retrieval. Specifically, the share data is
1155         useless by itself: the decoder needs to be told which share is which
1156         by providing it with both the shareid and the actual share data.
1157
1158         This function will allocate an amount of memory roughly equal to::
1159
1160          (max_shares - required_shares) * get_share_size()
1161
1162         When combined with the memory that the caller must allocate to
1163         provide the input data, this leads to a memory footprint roughly
1164         equal to the size of the resulting encoded shares (i.e. the expansion
1165         factor times the size of the input segment).
1166         """
1167
1168         # rejected ideas:
1169         #
1170         #  returning a list of (shareidN,shareN) tuples instead of a pair of
1171         #  lists (shareids..,shares..). Brian thought the tuples would
1172         #  encourage users to keep the share and shareid together throughout
1173         #  later processing, Zooko pointed out that the code to iterate
1174         #  through two lists is not really more complicated than using a list
1175         #  of tuples and there's also a performance improvement
1176         #
1177         #  having 'data_size' not required to be an integral multiple of
1178         #  'required_shares'. Doing this would require encode() to perform
1179         #  padding internally, and we'd prefer to have any padding be done
1180         #  explicitly by the caller. Yes, it is an abstraction leak, but
1181         #  hopefully not an onerous one.
1182
1183
1184 class ICodecDecoder(Interface):
1185     def set_params(data_size, required_shares, max_shares):
1186         """Set the params. They have to be exactly the same ones that were
1187         used for encoding."""
1188
1189     def get_needed_shares():
1190         """Return the number of shares needed to reconstruct the data.
1191         set_params() is required to be called before this."""
1192
1193     def decode(some_shares, their_shareids):
1194         """Decode a partial list of shares into data.
1195
1196         'some_shares' is required to be a sequence of buffers of sharedata, a
1197         subset of the shares returned by ICodecEncode.encode(). Each share is
1198         required to be of the same length.  The i'th element of their_shareids
1199         is required to be the shareid of the i'th buffer in some_shares.
1200
1201         This returns a Deferred which fires with a sequence of buffers. This
1202         sequence will contain all of the segments of the original data, in
1203         order. The sum of the lengths of all of the buffers will be the
1204         'data_size' value passed into the original ICodecEncode.set_params()
1205         call. To get back the single original input block of data, use
1206         ''.join(output_buffers), or you may wish to simply write them in
1207         order to an output file.
1208
1209         Note that some of the elements in the result sequence may be
1210         references to the elements of the some_shares input sequence. In
1211         particular, this means that if those share objects are mutable (e.g.
1212         arrays) and if they are changed, then both the input (the
1213         'some_shares' parameter) and the output (the value given when the
1214         deferred is triggered) will change.
1215
1216         The length of 'some_shares' is required to be exactly the value of
1217         'required_shares' passed into the original ICodecEncode.set_params()
1218         call.
1219         """
1220
1221 class IEncoder(Interface):
1222     """I take an object that provides IEncryptedUploadable, which provides
1223     encrypted data, and a list of shareholders. I then encode, hash, and
1224     deliver shares to those shareholders. I will compute all the necessary
1225     Merkle hash trees that are necessary to validate the crypttext that
1226     eventually comes back from the shareholders. I provide the URI Extension
1227     Block Hash, and the encoding parameters, both of which must be included
1228     in the URI.
1229
1230     I do not choose shareholders, that is left to the IUploader. I must be
1231     given a dict of RemoteReferences to storage buckets that are ready and
1232     willing to receive data.
1233     """
1234
1235     def set_size(size):
1236         """Specify the number of bytes that will be encoded. This must be
1237         peformed before get_serialized_params() can be called.
1238         """
1239     def set_params(params):
1240         """Override the default encoding parameters. 'params' is a tuple of
1241         (k,d,n), where 'k' is the number of required shares, 'd' is the
1242         shares_of_happiness, and 'n' is the total number of shares that will
1243         be created.
1244
1245         Encoding parameters can be set in three ways. 1: The Encoder class
1246         provides defaults (3/7/10). 2: the Encoder can be constructed with
1247         an 'options' dictionary, in which the
1248         needed_and_happy_and_total_shares' key can be a (k,d,n) tuple. 3:
1249         set_params((k,d,n)) can be called.
1250
1251         If you intend to use set_params(), you must call it before
1252         get_share_size or get_param are called.
1253         """
1254
1255     def set_encrypted_uploadable(u):
1256         """Provide a source of encrypted upload data. 'u' must implement
1257         IEncryptedUploadable.
1258
1259         When this is called, the IEncryptedUploadable will be queried for its
1260         length and the storage_index that should be used.
1261
1262         This returns a Deferred that fires with this Encoder instance.
1263
1264         This must be performed before start() can be called.
1265         """
1266
1267     def get_param(name):
1268         """Return an encoding parameter, by name.
1269
1270         'storage_index': return a string with the (16-byte truncated SHA-256
1271                          hash) storage index to which these shares should be
1272                          pushed.
1273
1274         'share_counts': return a tuple describing how many shares are used:
1275                         (needed_shares, shares_of_happiness, total_shares)
1276
1277         'num_segments': return an int with the number of segments that
1278                         will be encoded.
1279
1280         'segment_size': return an int with the size of each segment.
1281
1282         'block_size': return the size of the individual blocks that will
1283                       be delivered to a shareholder's put_block() method. By
1284                       knowing this, the shareholder will be able to keep all
1285                       blocks in a single file and still provide random access
1286                       when reading them. # TODO: can we avoid exposing this?
1287
1288         'share_size': an int with the size of the data that will be stored
1289                       on each shareholder. This is aggregate amount of data
1290                       that will be sent to the shareholder, summed over all
1291                       the put_block() calls I will ever make. It is useful to
1292                       determine this size before asking potential
1293                       shareholders whether they will grant a lease or not,
1294                       since their answers will depend upon how much space we
1295                       need. TODO: this might also include some amount of
1296                       overhead, like the size of all the hashes. We need to
1297                       decide whether this is useful or not.
1298
1299         'serialized_params': a string with a concise description of the
1300                              codec name and its parameters. This may be passed
1301                              into the IUploadable to let it make sure that
1302                              the same file encoded with different parameters
1303                              will result in different storage indexes.
1304
1305         Once this is called, set_size() and set_params() may not be called.
1306         """
1307
1308     def set_shareholders(shareholders):
1309         """Tell the encoder where to put the encoded shares. 'shareholders'
1310         must be a dictionary that maps share number (an integer ranging from
1311         0 to n-1) to an instance that provides IStorageBucketWriter. This
1312         must be performed before start() can be called."""
1313
1314     def start():
1315         """Begin the encode/upload process. This involves reading encrypted
1316         data from the IEncryptedUploadable, encoding it, uploading the shares
1317         to the shareholders, then sending the hash trees.
1318
1319         set_encrypted_uploadable() and set_shareholders() must be called
1320         before this can be invoked.
1321
1322         This returns a Deferred that fires with a verify cap when the upload
1323         process is complete. The verifycap, plus the encryption key, is
1324         sufficient to construct the read cap.
1325         """
1326
1327 class IDecoder(Interface):
1328     """I take a list of shareholders and some setup information, then
1329     download, validate, decode, and decrypt data from them, writing the
1330     results to an output file.
1331
1332     I do not locate the shareholders, that is left to the IDownloader. I must
1333     be given a dict of RemoteReferences to storage buckets that are ready to
1334     send data.
1335     """
1336
1337     def setup(outfile):
1338         """I take a file-like object (providing write and close) to which all
1339         the plaintext data will be written.
1340
1341         TODO: producer/consumer . Maybe write() should return a Deferred that
1342         indicates when it will accept more data? But probably having the
1343         IDecoder be a producer is easier to glue to IConsumer pieces.
1344         """
1345
1346     def set_shareholders(shareholders):
1347         """I take a dictionary that maps share identifiers (small integers)
1348         to RemoteReferences that provide RIBucketReader. This must be called
1349         before start()."""
1350
1351     def start():
1352         """I start the download. This process involves retrieving data and
1353         hash chains from the shareholders, using the hashes to validate the
1354         data, decoding the shares into segments, decrypting the segments,
1355         then writing the resulting plaintext to the output file.
1356
1357         I return a Deferred that will fire (with self) when the download is
1358         complete.
1359         """
1360
1361 class IDownloadTarget(Interface):
1362     # Note that if the IDownloadTarget is also an IConsumer, the downloader
1363     # will register itself as a producer. This allows the target to invoke
1364     # downloader.pauseProducing, resumeProducing, and stopProducing.
1365     def open(size):
1366         """Called before any calls to write() or close(). If an error
1367         occurs before any data is available, fail() may be called without
1368         a previous call to open().
1369
1370         'size' is the length of the file being downloaded, in bytes."""
1371
1372     def write(data):
1373         """Output some data to the target."""
1374     def close():
1375         """Inform the target that there is no more data to be written."""
1376     def fail(why):
1377         """fail() is called to indicate that the download has failed. 'why'
1378         is a Failure object indicating what went wrong. No further methods
1379         will be invoked on the IDownloadTarget after fail()."""
1380     def register_canceller(cb):
1381         """The CiphertextDownloader uses this to register a no-argument function
1382         that the target can call to cancel the download. Once this canceller
1383         is invoked, no further calls to write() or close() will be made."""
1384     def finish():
1385         """When the CiphertextDownloader is done, this finish() function will be
1386         called. Whatever it returns will be returned to the invoker of
1387         Downloader.download.
1388         """
1389     # The following methods are just because that target might be a
1390     # repairer.DownUpConnector, and just because the current CHKUpload object
1391     # expects to find the storage index and encoding parameters in its
1392     # Uploadable.
1393     def set_storageindex(storageindex):
1394         """ Set the storage index. """
1395     def set_encodingparams(encodingparams):
1396         """ Set the encoding parameters. """
1397
1398 class IDownloader(Interface):
1399     def download(uri, target):
1400         """Perform a CHK download, sending the data to the given target.
1401         'target' must provide IDownloadTarget.
1402
1403         Returns a Deferred that fires (with the results of target.finish)
1404         when the download is finished, or errbacks if something went wrong."""
1405
1406 class IEncryptedUploadable(Interface):
1407     def set_upload_status(upload_status):
1408         """Provide an IUploadStatus object that should be filled with status
1409         information. The IEncryptedUploadable is responsible for setting
1410         key-determination progress ('chk'), size, storage_index, and
1411         ciphertext-fetch progress. It may delegate some of this
1412         responsibility to others, in particular to the IUploadable."""
1413
1414     def get_size():
1415         """This behaves just like IUploadable.get_size()."""
1416
1417     def get_all_encoding_parameters():
1418         """Return a Deferred that fires with a tuple of
1419         (k,happy,n,segment_size). The segment_size will be used as-is, and
1420         must match the following constraints: it must be a multiple of k, and
1421         it shouldn't be unreasonably larger than the file size (if
1422         segment_size is larger than filesize, the difference must be stored
1423         as padding).
1424
1425         This usually passes through to the IUploadable method of the same
1426         name.
1427
1428         The encoder strictly obeys the values returned by this method. To
1429         make an upload use non-default encoding parameters, you must arrange
1430         to control the values that this method returns.
1431         """
1432
1433     def get_storage_index():
1434         """Return a Deferred that fires with a 16-byte storage index.
1435         """
1436
1437     def read_encrypted(length, hash_only):
1438         """This behaves just like IUploadable.read(), but returns crypttext
1439         instead of plaintext. If hash_only is True, then this discards the
1440         data (and returns an empty list); this improves efficiency when
1441         resuming an interrupted upload (where we need to compute the
1442         plaintext hashes, but don't need the redundant encrypted data)."""
1443
1444     def get_plaintext_hashtree_leaves(first, last, num_segments):
1445         """OBSOLETE; Get the leaf nodes of a merkle hash tree over the
1446         plaintext segments, i.e. get the tagged hashes of the given segments.
1447         The segment size is expected to be generated by the
1448         IEncryptedUploadable before any plaintext is read or ciphertext
1449         produced, so that the segment hashes can be generated with only a
1450         single pass.
1451
1452         This returns a Deferred which fires with a sequence of hashes, using:
1453
1454          tuple(segment_hashes[first:last])
1455
1456         'num_segments' is used to assert that the number of segments that the
1457         IEncryptedUploadable handled matches the number of segments that the
1458         encoder was expecting.
1459
1460         This method must not be called until the final byte has been read
1461         from read_encrypted(). Once this method is called, read_encrypted()
1462         can never be called again.
1463         """
1464
1465     def get_plaintext_hash():
1466         """OBSOLETE; Get the hash of the whole plaintext.
1467
1468         This returns a Deferred which fires with a tagged SHA-256 hash of the
1469         whole plaintext, obtained from hashutil.plaintext_hash(data).
1470         """
1471
1472     def close():
1473         """Just like IUploadable.close()."""
1474
1475 class IUploadable(Interface):
1476     def set_upload_status(upload_status):
1477         """Provide an IUploadStatus object that should be filled with status
1478         information. The IUploadable is responsible for setting
1479         key-determination progress ('chk')."""
1480
1481     def set_default_encoding_parameters(params):
1482         """Set the default encoding parameters, which must be a dict mapping
1483         strings to ints. The meaningful keys are 'k', 'happy', 'n', and
1484         'max_segment_size'. These might have an influence on the final
1485         encoding parameters returned by get_all_encoding_parameters(), if the
1486         Uploadable doesn't have more specific preferences.
1487
1488         This call is optional: if it is not used, the Uploadable will use
1489         some built-in defaults. If used, this method must be called before
1490         any other IUploadable methods to have any effect.
1491         """
1492
1493     def get_size():
1494         """Return a Deferred that will fire with the length of the data to be
1495         uploaded, in bytes. This will be called before the data is actually
1496         used, to compute encoding parameters.
1497         """
1498
1499     def get_all_encoding_parameters():
1500         """Return a Deferred that fires with a tuple of
1501         (k,happy,n,segment_size). The segment_size will be used as-is, and
1502         must match the following constraints: it must be a multiple of k, and
1503         it shouldn't be unreasonably larger than the file size (if
1504         segment_size is larger than filesize, the difference must be stored
1505         as padding).
1506
1507         The relative values of k and n allow some IUploadables to request
1508         better redundancy than others (in exchange for consuming more space
1509         in the grid).
1510
1511         Larger values of segment_size reduce hash overhead, while smaller
1512         values reduce memory footprint and cause data to be delivered in
1513         smaller pieces (which may provide a smoother and more predictable
1514         download experience).
1515
1516         The encoder strictly obeys the values returned by this method. To
1517         make an upload use non-default encoding parameters, you must arrange
1518         to control the values that this method returns. One way to influence
1519         them may be to call set_encoding_parameters() before calling
1520         get_all_encoding_parameters().
1521         """
1522
1523     def get_encryption_key():
1524         """Return a Deferred that fires with a 16-byte AES key. This key will
1525         be used to encrypt the data. The key will also be hashed to derive
1526         the StorageIndex.
1527
1528         Uploadables which want to achieve convergence should hash their file
1529         contents and the serialized_encoding_parameters to form the key
1530         (which of course requires a full pass over the data). Uploadables can
1531         use the upload.ConvergentUploadMixin class to achieve this
1532         automatically.
1533
1534         Uploadables which do not care about convergence (or do not wish to
1535         make multiple passes over the data) can simply return a
1536         strongly-random 16 byte string.
1537
1538         get_encryption_key() may be called multiple times: the IUploadable is
1539         required to return the same value each time.
1540         """
1541
1542     def read(length):
1543         """Return a Deferred that fires with a list of strings (perhaps with
1544         only a single element) which, when concatenated together, contain the
1545         next 'length' bytes of data. If EOF is near, this may provide fewer
1546         than 'length' bytes. The total number of bytes provided by read()
1547         before it signals EOF must equal the size provided by get_size().
1548
1549         If the data must be acquired through multiple internal read
1550         operations, returning a list instead of a single string may help to
1551         reduce string copies.
1552
1553         'length' will typically be equal to (min(get_size(),1MB)/req_shares),
1554         so a 10kB file means length=3kB, 100kB file means length=30kB,
1555         and >=1MB file means length=300kB.
1556
1557         This method provides for a single full pass through the data. Later
1558         use cases may desire multiple passes or access to only parts of the
1559         data (such as a mutable file making small edits-in-place). This API
1560         will be expanded once those use cases are better understood.
1561         """
1562
1563     def close():
1564         """The upload is finished, and whatever filehandle was in use may be
1565         closed."""
1566
1567 class IUploadResults(Interface):
1568     """I am returned by upload() methods. I contain a number of public
1569     attributes which can be read to determine the results of the upload. Some
1570     of these are functional, some are timing information. All of these may be
1571     None.
1572
1573      .file_size : the size of the file, in bytes
1574      .uri : the CHK read-cap for the file
1575      .ciphertext_fetched : how many bytes were fetched by the helper
1576      .sharemap: dict mapping share identifier to set of serverids
1577                    (binary strings). This indicates which servers were given
1578                    which shares. For immutable files, the shareid is an
1579                    integer (the share number, from 0 to N-1). For mutable
1580                    files, it is a string of the form 'seq%d-%s-sh%d',
1581                    containing the sequence number, the roothash, and the
1582                    share number.
1583      .servermap : dict mapping server peerid to a set of share numbers
1584      .timings : dict of timing information, mapping name to seconds (float)
1585        total : total upload time, start to finish
1586        storage_index : time to compute the storage index
1587        peer_selection : time to decide which peers will be used
1588        contacting_helper : initial helper query to upload/no-upload decision
1589        existence_check : helper pre-upload existence check
1590        helper_total : initial helper query to helper finished pushing
1591        cumulative_fetch : helper waiting for ciphertext requests
1592        total_fetch : helper start to last ciphertext response
1593        cumulative_encoding : just time spent in zfec
1594        cumulative_sending : just time spent waiting for storage servers
1595        hashes_and_close : last segment push to shareholder close
1596        total_encode_and_push : first encode to shareholder close
1597
1598     """
1599
1600 class IDownloadResults(Interface):
1601     """I am created internally by download() methods. I contain a number of
1602     public attributes which contain details about the download process.::
1603
1604      .file_size : the size of the file, in bytes
1605      .servers_used : set of server peerids that were used during download
1606      .server_problems : dict mapping server peerid to a problem string. Only
1607                         servers that had problems (bad hashes, disconnects)
1608                         are listed here.
1609      .servermap : dict mapping server peerid to a set of share numbers. Only
1610                   servers that had any shares are listed here.
1611      .timings : dict of timing information, mapping name to seconds (float)
1612        peer_selection : time to ask servers about shares
1613        servers_peer_selection : dict of peerid to DYHB-query time
1614        uri_extension : time to fetch a copy of the URI extension block
1615        hashtrees : time to fetch the hash trees
1616        segments : time to fetch, decode, and deliver segments
1617        cumulative_fetch : time spent waiting for storage servers
1618        cumulative_decode : just time spent in zfec
1619        cumulative_decrypt : just time spent in decryption
1620        total : total download time, start to finish
1621        fetch_per_server : dict of peerid to list of per-segment fetch times
1622
1623     """
1624
1625 class IUploader(Interface):
1626     def upload(uploadable):
1627         """Upload the file. 'uploadable' must impement IUploadable. This
1628         returns a Deferred which fires with an UploadResults instance, from
1629         which the URI of the file can be obtained as results.uri ."""
1630
1631     def upload_ssk(write_capability, new_version, uploadable):
1632         """TODO: how should this work?"""
1633
1634 class ICheckable(Interface):
1635     def check(monitor, verify=False, add_lease=False):
1636         """Check upon my health, optionally repairing any problems.
1637
1638         This returns a Deferred that fires with an instance that provides
1639         ICheckResults, or None if the object is non-distributed (i.e. LIT
1640         files).
1641
1642         The monitor will be checked periodically to see if the operation has
1643         been cancelled. If so, no new queries will be sent, and the Deferred
1644         will fire (with a OperationCancelledError) immediately.
1645
1646         Filenodes and dirnodes (which provide IFilesystemNode) are also
1647         checkable. Instances that represent verifier-caps will be checkable
1648         but not downloadable. Some objects (like LIT files) do not actually
1649         live in the grid, and their checkers return None (non-distributed
1650         files are always healthy).
1651
1652         If verify=False, a relatively lightweight check will be performed: I
1653         will ask all servers if they have a share for me, and I will believe
1654         whatever they say. If there are at least N distinct shares on the
1655         grid, my results will indicate r.is_healthy()==True. This requires a
1656         roundtrip to each server, but does not transfer very much data, so
1657         the network bandwidth is fairly low.
1658
1659         If verify=True, a more resource-intensive check will be performed:
1660         every share will be downloaded, and the hashes will be validated on
1661         every bit. I will ignore any shares that failed their hash checks. If
1662         there are at least N distinct valid shares on the grid, my results
1663         will indicate r.is_healthy()==True. This requires N/k times as much
1664         download bandwidth (and server disk IO) as a regular download. If a
1665         storage server is holding a corrupt share, or is experiencing memory
1666         failures during retrieval, or is malicious or buggy, then
1667         verification will detect the problem, but checking will not.
1668
1669         If add_lease=True, I will ensure that an up-to-date lease is present
1670         on each share. The lease secrets will be derived from by node secret
1671         (in BASEDIR/private/secret), so either I will add a new lease to the
1672         share, or I will merely renew the lease that I already had. In a
1673         future version of the storage-server protocol (once Accounting has
1674         been implemented), there may be additional options here to define the
1675         kind of lease that is obtained (which account number to claim, etc).
1676
1677         TODO: any problems seen during checking will be reported to the
1678         health-manager.furl, a centralized object which is responsible for
1679         figuring out why files are unhealthy so corrective action can be
1680         taken.
1681         """
1682
1683     def check_and_repair(monitor, verify=False, add_lease=False):
1684         """Like check(), but if the file/directory is not healthy, attempt to
1685         repair the damage.
1686
1687         Any non-healthy result will cause an immediate repair operation, to
1688         generate and upload new shares. After repair, the file will be as
1689         healthy as we can make it. Details about what sort of repair is done
1690         will be put in the check-and-repair results. The Deferred will not
1691         fire until the repair is complete.
1692
1693         This returns a Deferred which fires with an instance of
1694         ICheckAndRepairResults."""
1695
1696 class IDeepCheckable(Interface):
1697     def start_deep_check(verify=False, add_lease=False):
1698         """Check upon the health of me and everything I can reach.
1699
1700         This is a recursive form of check(), useable only on dirnodes.
1701
1702         I return a Monitor, with results that are an IDeepCheckResults
1703         object.
1704
1705         TODO: If any of the directories I traverse are unrecoverable, the
1706         Monitor will report failure. If any of the files I check upon are
1707         unrecoverable, those problems will be reported in the
1708         IDeepCheckResults as usual, and the Monitor will not report a
1709         failure.
1710         """
1711
1712     def start_deep_check_and_repair(verify=False, add_lease=False):
1713         """Check upon the health of me and everything I can reach. Repair
1714         anything that isn't healthy.
1715
1716         This is a recursive form of check_and_repair(), useable only on
1717         dirnodes.
1718
1719         I return a Monitor, with results that are an
1720         IDeepCheckAndRepairResults object.
1721
1722         TODO: If any of the directories I traverse are unrecoverable, the
1723         Monitor will report failure. If any of the files I check upon are
1724         unrecoverable, those problems will be reported in the
1725         IDeepCheckResults as usual, and the Monitor will not report a
1726         failure.
1727         """
1728
1729 class ICheckResults(Interface):
1730     """I contain the detailed results of a check/verify operation.
1731     """
1732
1733     def get_storage_index():
1734         """Return a string with the (binary) storage index."""
1735     def get_storage_index_string():
1736         """Return a string with the (printable) abbreviated storage index."""
1737     def get_uri():
1738         """Return the (string) URI of the object that was checked."""
1739
1740     def is_healthy():
1741         """Return a boolean, True if the file/dir is fully healthy, False if
1742         it is damaged in any way. Non-distributed LIT files always return
1743         True."""
1744
1745     def is_recoverable():
1746         """Return a boolean, True if the file/dir can be recovered, False if
1747         not. Unrecoverable files are obviously unhealthy. Non-distributed LIT
1748         files always return True."""
1749
1750     def needs_rebalancing():
1751         """Return a boolean, True if the file/dir's reliability could be
1752         improved by moving shares to new servers. Non-distributed LIT files
1753         always return False."""
1754
1755
1756     def get_data():
1757         """Return a dictionary that describes the state of the file/dir. LIT
1758         files always return an empty dictionary. Normal files and directories
1759         return a dictionary with the following keys (note that these use
1760         binary strings rather than base32-encoded ones) (also note that for
1761         mutable files, these counts are for the 'best' version):
1762
1763          count-shares-good: the number of distinct good shares that were found
1764          count-shares-needed: 'k', the number of shares required for recovery
1765          count-shares-expected: 'N', the number of total shares generated
1766          count-good-share-hosts: the number of distinct storage servers with
1767                                  good shares. If this number is less than
1768                                  count-shares-good, then some shares are
1769                                  doubled up, increasing the correlation of
1770                                  failures. This indicates that one or more
1771                                  shares should be moved to an otherwise unused
1772                                  server, if one is available.
1773          count-corrupt-shares: the number of shares with integrity failures
1774          list-corrupt-shares: a list of 'share locators', one for each share
1775                               that was found to be corrupt. Each share
1776                               locator is a list of (serverid, storage_index,
1777                               sharenum).
1778          count-incompatible-shares: the number of shares which are of a share
1779                                     format unknown to this checker
1780          list-incompatible-shares: a list of 'share locators', one for each
1781                                    share that was found to be of an unknown
1782                                    format. Each share locator is a list of
1783                                    (serverid, storage_index, sharenum).
1784          servers-responding: list of (binary) storage server identifiers,
1785                              one for each server which responded to the share
1786                              query (even if they said they didn't have
1787                              shares, and even if they said they did have
1788                              shares but then didn't send them when asked, or
1789                              dropped the connection, or returned a Failure,
1790                              and even if they said they did have shares and
1791                              sent incorrect ones when asked)
1792          sharemap: dict mapping share identifier to list of serverids
1793                    (binary strings). This indicates which servers are holding
1794                    which shares. For immutable files, the shareid is an
1795                    integer (the share number, from 0 to N-1). For mutable
1796                    files, it is a string of the form 'seq%d-%s-sh%d',
1797                    containing the sequence number, the roothash, and the
1798                    share number.
1799
1800         The following keys are most relevant for mutable files, but immutable
1801         files will provide sensible values too::
1802
1803          count-wrong-shares: the number of shares for versions other than the
1804                              'best' one (which is defined as being the
1805                              recoverable version with the highest sequence
1806                              number, then the highest roothash). These are
1807                              either leftover shares from an older version
1808                              (perhaps on a server that was offline when an
1809                              update occurred), shares from an unrecoverable
1810                              newer version, or shares from an alternate
1811                              current version that results from an
1812                              uncoordinated write collision. For a healthy
1813                              file, this will equal 0.
1814
1815          count-recoverable-versions: the number of recoverable versions of
1816                                      the file. For a healthy file, this will
1817                                      equal 1.
1818
1819          count-unrecoverable-versions: the number of unrecoverable versions
1820                                        of the file. For a healthy file, this
1821                                        will be 0.
1822
1823         """
1824
1825     def get_summary():
1826         """Return a string with a brief (one-line) summary of the results."""
1827
1828     def get_report():
1829         """Return a list of strings with more detailed results."""
1830
1831 class ICheckAndRepairResults(Interface):
1832     """I contain the detailed results of a check/verify/repair operation.
1833
1834     The IFilesystemNode.check()/verify()/repair() methods all return
1835     instances that provide ICheckAndRepairResults.
1836     """
1837
1838     def get_storage_index():
1839         """Return a string with the (binary) storage index."""
1840     def get_storage_index_string():
1841         """Return a string with the (printable) abbreviated storage index."""
1842     def get_repair_attempted():
1843         """Return a boolean, True if a repair was attempted. We might not
1844         attempt to repair the file because it was healthy, or healthy enough
1845         (i.e. some shares were missing but not enough to exceed some
1846         threshold), or because we don't know how to repair this object."""
1847     def get_repair_successful():
1848         """Return a boolean, True if repair was attempted and the file/dir
1849         was fully healthy afterwards. False if no repair was attempted or if
1850         a repair attempt failed."""
1851     def get_pre_repair_results():
1852         """Return an ICheckResults instance that describes the state of the
1853         file/dir before any repair was attempted."""
1854     def get_post_repair_results():
1855         """Return an ICheckResults instance that describes the state of the
1856         file/dir after any repair was attempted. If no repair was attempted,
1857         the pre-repair and post-repair results will be identical."""
1858
1859
1860 class IDeepCheckResults(Interface):
1861     """I contain the results of a deep-check operation.
1862
1863     This is returned by a call to ICheckable.deep_check().
1864     """
1865
1866     def get_root_storage_index_string():
1867         """Return the storage index (abbreviated human-readable string) of
1868         the first object checked."""
1869     def get_counters():
1870         """Return a dictionary with the following keys::
1871
1872              count-objects-checked: count of how many objects were checked
1873              count-objects-healthy: how many of those objects were completely
1874                                     healthy
1875              count-objects-unhealthy: how many were damaged in some way
1876              count-objects-unrecoverable: how many were unrecoverable
1877              count-corrupt-shares: how many shares were found to have
1878                                    corruption, summed over all objects
1879                                    examined
1880         """
1881
1882     def get_corrupt_shares():
1883         """Return a set of (serverid, storage_index, sharenum) for all shares
1884         that were found to be corrupt. Both serverid and storage_index are
1885         binary.
1886         """
1887     def get_all_results():
1888         """Return a dictionary mapping pathname (a tuple of strings, ready to
1889         be slash-joined) to an ICheckResults instance, one for each object
1890         that was checked."""
1891
1892     def get_results_for_storage_index(storage_index):
1893         """Retrive the ICheckResults instance for the given (binary)
1894         storage index. Raises KeyError if there are no results for that
1895         storage index."""
1896
1897     def get_stats():
1898         """Return a dictionary with the same keys as
1899         IDirectoryNode.deep_stats()."""
1900
1901 class IDeepCheckAndRepairResults(Interface):
1902     """I contain the results of a deep-check-and-repair operation.
1903
1904     This is returned by a call to ICheckable.deep_check_and_repair().
1905     """
1906
1907     def get_root_storage_index_string():
1908         """Return the storage index (abbreviated human-readable string) of
1909         the first object checked."""
1910     def get_counters():
1911         """Return a dictionary with the following keys::
1912
1913              count-objects-checked: count of how many objects were checked
1914              count-objects-healthy-pre-repair: how many of those objects were
1915                                                completely healthy (before any
1916                                                repair)
1917              count-objects-unhealthy-pre-repair: how many were damaged in
1918                                                  some way
1919              count-objects-unrecoverable-pre-repair: how many were unrecoverable
1920              count-objects-healthy-post-repair: how many of those objects were
1921                                                 completely healthy (after any
1922                                                 repair)
1923              count-objects-unhealthy-post-repair: how many were damaged in
1924                                                   some way
1925              count-objects-unrecoverable-post-repair: how many were
1926                                                       unrecoverable
1927              count-repairs-attempted: repairs were attempted on this many
1928                                       objects. The count-repairs- keys will
1929                                       always be provided, however unless
1930                                       repair=true is present, they will all
1931                                       be zero.
1932              count-repairs-successful: how many repairs resulted in healthy
1933                                        objects
1934              count-repairs-unsuccessful: how many repairs resulted did not
1935                                          results in completely healthy objects
1936              count-corrupt-shares-pre-repair: how many shares were found to
1937                                               have corruption, summed over all
1938                                               objects examined (before any
1939                                               repair)
1940              count-corrupt-shares-post-repair: how many shares were found to
1941                                                have corruption, summed over all
1942                                                objects examined (after any
1943                                                repair)
1944         """
1945
1946     def get_stats():
1947         """Return a dictionary with the same keys as
1948         IDirectoryNode.deep_stats()."""
1949
1950     def get_corrupt_shares():
1951         """Return a set of (serverid, storage_index, sharenum) for all shares
1952         that were found to be corrupt before any repair was attempted. Both
1953         serverid and storage_index are binary.
1954         """
1955     def get_remaining_corrupt_shares():
1956         """Return a set of (serverid, storage_index, sharenum) for all shares
1957         that were found to be corrupt after any repair was completed. Both
1958         serverid and storage_index are binary. These are shares that need
1959         manual inspection and probably deletion.
1960         """
1961     def get_all_results():
1962         """Return a dictionary mapping pathname (a tuple of strings, ready to
1963         be slash-joined) to an ICheckAndRepairResults instance, one for each
1964         object that was checked."""
1965
1966     def get_results_for_storage_index(storage_index):
1967         """Retrive the ICheckAndRepairResults instance for the given (binary)
1968         storage index. Raises KeyError if there are no results for that
1969         storage index."""
1970
1971
1972 class IRepairable(Interface):
1973     def repair(check_results):
1974         """Attempt to repair the given object. Returns a Deferred that fires
1975         with a IRepairResults object.
1976
1977         I must be called with an object that implements ICheckResults, as
1978         proof that you have actually discovered a problem with this file. I
1979         will use the data in the checker results to guide the repair process,
1980         such as which servers provided bad data and should therefore be
1981         avoided. The ICheckResults object is inside the
1982         ICheckAndRepairResults object, which is returned by the
1983         ICheckable.check() method::
1984
1985          d = filenode.check(repair=False)
1986          def _got_results(check_and_repair_results):
1987              check_results = check_and_repair_results.get_pre_repair_results()
1988              return filenode.repair(check_results)
1989          d.addCallback(_got_results)
1990          return d
1991         """
1992
1993 class IRepairResults(Interface):
1994     """I contain the results of a repair operation."""
1995
1996
1997 class IClient(Interface):
1998     def upload(uploadable):
1999         """Upload some data into a CHK, get back the UploadResults for it.
2000         @param uploadable: something that implements IUploadable
2001         @return: a Deferred that fires with the UploadResults instance.
2002                  To get the URI for this file, use results.uri .
2003         """
2004
2005     def create_mutable_file(contents=""):
2006         """Create a new mutable file with contents, get back the URI string.
2007         @param contents: the initial contents to place in the file.
2008         @return: a Deferred that fires with tne (string) SSK URI for the new
2009                  file.
2010         """
2011
2012     def create_empty_dirnode():
2013         """Create a new dirnode, empty and unattached.
2014         @return: a Deferred that fires with the new IDirectoryNode instance.
2015         """
2016
2017     def create_node_from_uri(uri, rouri):
2018         """Create a new IFilesystemNode instance from the uri, synchronously.
2019         @param uri: a string or IURI-providing instance, or None. This could
2020                     be for a LiteralFileNode, a CHK file node, a mutable file
2021                     node, or a directory node
2022         @param rouri: a string or IURI-providing instance, or None. If the
2023                       main uri is None, I will use the rouri instead. If I
2024                       recognize the format of the main uri, I will ignore the
2025                       rouri (because it can be derived from the writecap).
2026
2027         @return: an instance that provides IFilesystemNode (or more usefully
2028                  one of its subclasses). File-specifying URIs will result in
2029                  IFileNode or IMutableFileNode -providing instances, like
2030                  FileNode, LiteralFileNode, or MutableFileNode.
2031                  Directory-specifying URIs will result in
2032                  IDirectoryNode-providing instances, like NewDirectoryNode.
2033         """
2034
2035 class IClientStatus(Interface):
2036     def list_all_uploads():
2037         """Return a list of uploader objects, one for each upload which
2038         currently has an object available (tracked with weakrefs). This is
2039         intended for debugging purposes."""
2040     def list_active_uploads():
2041         """Return a list of active IUploadStatus objects."""
2042     def list_recent_uploads():
2043         """Return a list of IUploadStatus objects for the most recently
2044         started uploads."""
2045
2046     def list_all_downloads():
2047         """Return a list of downloader objects, one for each download which
2048         currently has an object available (tracked with weakrefs). This is
2049         intended for debugging purposes."""
2050     def list_active_downloads():
2051         """Return a list of active IDownloadStatus objects."""
2052     def list_recent_downloads():
2053         """Return a list of IDownloadStatus objects for the most recently
2054         started downloads."""
2055
2056 class IUploadStatus(Interface):
2057     def get_started():
2058         """Return a timestamp (float with seconds since epoch) indicating
2059         when the operation was started."""
2060     def get_storage_index():
2061         """Return a string with the (binary) storage index in use on this
2062         upload. Returns None if the storage index has not yet been
2063         calculated."""
2064     def get_size():
2065         """Return an integer with the number of bytes that will eventually
2066         be uploaded for this file. Returns None if the size is not yet known.
2067         """
2068     def using_helper():
2069         """Return True if this upload is using a Helper, False if not."""
2070     def get_status():
2071         """Return a string describing the current state of the upload
2072         process."""
2073     def get_progress():
2074         """Returns a tuple of floats, (chk, ciphertext, encode_and_push),
2075         each from 0.0 to 1.0 . 'chk' describes how much progress has been
2076         made towards hashing the file to determine a CHK encryption key: if
2077         non-convergent encryption is in use, this will be trivial, otherwise
2078         the whole file must be hashed. 'ciphertext' describes how much of the
2079         ciphertext has been pushed to the helper, and is '1.0' for non-helper
2080         uploads. 'encode_and_push' describes how much of the encode-and-push
2081         process has finished: for helper uploads this is dependent upon the
2082         helper providing progress reports. It might be reasonable to add all
2083         three numbers and report the sum to the user."""
2084     def get_active():
2085         """Return True if the upload is currently active, False if not."""
2086     def get_results():
2087         """Return an instance of UploadResults (which contains timing and
2088         sharemap information). Might return None if the upload is not yet
2089         finished."""
2090     def get_counter():
2091         """Each upload status gets a unique number: this method returns that
2092         number. This provides a handle to this particular upload, so a web
2093         page can generate a suitable hyperlink."""
2094
2095 class IDownloadStatus(Interface):
2096     def get_started():
2097         """Return a timestamp (float with seconds since epoch) indicating
2098         when the operation was started."""
2099     def get_storage_index():
2100         """Return a string with the (binary) storage index in use on this
2101         download. This may be None if there is no storage index (i.e. LIT
2102         files)."""
2103     def get_size():
2104         """Return an integer with the number of bytes that will eventually be
2105         retrieved for this file. Returns None if the size is not yet known.
2106         """
2107     def using_helper():
2108         """Return True if this download is using a Helper, False if not."""
2109     def get_status():
2110         """Return a string describing the current state of the download
2111         process."""
2112     def get_progress():
2113         """Returns a float (from 0.0 to 1.0) describing the amount of the
2114         download that has completed. This value will remain at 0.0 until the
2115         first byte of plaintext is pushed to the download target."""
2116     def get_active():
2117         """Return True if the download is currently active, False if not."""
2118     def get_counter():
2119         """Each download status gets a unique number: this method returns
2120         that number. This provides a handle to this particular download, so a
2121         web page can generate a suitable hyperlink."""
2122
2123 class IServermapUpdaterStatus(Interface):
2124     pass
2125 class IPublishStatus(Interface):
2126     pass
2127 class IRetrieveStatus(Interface):
2128     pass
2129
2130 class NotCapableError(Exception):
2131     """You have tried to write to a read-only node."""
2132
2133 class BadWriteEnablerError(Exception):
2134     pass
2135
2136 class RIControlClient(RemoteInterface):
2137
2138     def wait_for_client_connections(num_clients=int):
2139         """Do not return until we have connections to at least NUM_CLIENTS
2140         storage servers.
2141         """
2142
2143     def upload_from_file_to_uri(filename=str,
2144                                 convergence=ChoiceOf(None,
2145                                                      StringConstraint(2**20))):
2146         """Upload a file to the grid. This accepts a filename (which must be
2147         absolute) that points to a file on the node's local disk. The node will
2148         read the contents of this file, upload it to the grid, then return the
2149         URI at which it was uploaded.  If convergence is None then a random
2150         encryption key will be used, else the plaintext will be hashed, then
2151         that hash will be mixed together with the "convergence" string to form
2152         the encryption key.
2153         """
2154         return URI
2155
2156     def download_from_uri_to_file(uri=URI, filename=str):
2157         """Download a file from the grid, placing it on the node's local disk
2158         at the given filename (which must be absolute[?]). Returns the
2159         absolute filename where the file was written."""
2160         return str
2161
2162     # debug stuff
2163
2164     def get_memory_usage():
2165         """Return a dict describes the amount of memory currently in use. The
2166         keys are 'VmPeak', 'VmSize', and 'VmData'. The values are integers,
2167         measuring memory consupmtion in bytes."""
2168         return DictOf(str, int)
2169
2170     def speed_test(count=int, size=int, mutable=Any()):
2171         """Write 'count' tempfiles to disk, all of the given size. Measure
2172         how long (in seconds) it takes to upload them all to the servers.
2173         Then measure how long it takes to download all of them. If 'mutable'
2174         is 'create', time creation of mutable files. If 'mutable' is
2175         'upload', then time access to the same mutable file instead of
2176         creating one.
2177
2178         Returns a tuple of (upload_time, download_time).
2179         """
2180         return (float, float)
2181
2182     def measure_peer_response_time():
2183         """Send a short message to each connected peer, and measure the time
2184         it takes for them to respond to it. This is a rough measure of the
2185         application-level round trip time.
2186
2187         @return: a dictionary mapping peerid to a float (RTT time in seconds)
2188         """
2189
2190         return DictOf(Nodeid, float)
2191
2192 UploadResults = Any() #DictOf(str, str)
2193
2194 class RIEncryptedUploadable(RemoteInterface):
2195     __remote_name__ = "RIEncryptedUploadable.tahoe.allmydata.com"
2196
2197     def get_size():
2198         return Offset
2199
2200     def get_all_encoding_parameters():
2201         return (int, int, int, long)
2202
2203     def read_encrypted(offset=Offset, length=ReadSize):
2204         return ListOf(str)
2205
2206     def close():
2207         return None
2208
2209
2210 class RICHKUploadHelper(RemoteInterface):
2211     __remote_name__ = "RIUploadHelper.tahoe.allmydata.com"
2212
2213     def get_version():
2214         """
2215         Return a dictionary of version information.
2216         """
2217         return DictOf(str, Any())
2218
2219     def upload(reader=RIEncryptedUploadable):
2220         return UploadResults
2221
2222
2223 class RIHelper(RemoteInterface):
2224     __remote_name__ = "RIHelper.tahoe.allmydata.com"
2225
2226     def get_version():
2227         """
2228         Return a dictionary of version information.
2229         """
2230         return DictOf(str, Any())
2231
2232     def upload_chk(si=StorageIndex):
2233         """See if a file with a given storage index needs uploading. The
2234         helper will ask the appropriate storage servers to see if the file
2235         has already been uploaded. If so, the helper will return a set of
2236         'upload results' that includes whatever hashes are needed to build
2237         the read-cap, and perhaps a truncated sharemap.
2238
2239         If the file has not yet been uploaded (or if it was only partially
2240         uploaded), the helper will return an empty upload-results dictionary
2241         and also an RICHKUploadHelper object that will take care of the
2242         upload process. The client should call upload() on this object and
2243         pass it a reference to an RIEncryptedUploadable object that will
2244         provide ciphertext. When the upload is finished, the upload() method
2245         will finish and return the upload results.
2246         """
2247         return (UploadResults, ChoiceOf(RICHKUploadHelper, None))
2248
2249
2250 class RIStatsProvider(RemoteInterface):
2251     __remote_name__ = "RIStatsProvider.tahoe.allmydata.com"
2252     """
2253     Provides access to statistics and monitoring information.
2254     """
2255
2256     def get_stats():
2257         """
2258         returns a dictionary containing 'counters' and 'stats', each a
2259         dictionary with string counter/stat name keys, and numeric values.
2260         counters are monotonically increasing measures of work done, and
2261         stats are instantaneous measures (potentially time averaged
2262         internally)
2263         """
2264         return DictOf(str, DictOf(str, ChoiceOf(float, int, long)))
2265
2266 class RIStatsGatherer(RemoteInterface):
2267     __remote_name__ = "RIStatsGatherer.tahoe.allmydata.com"
2268     """
2269     Provides a monitoring service for centralised collection of stats
2270     """
2271
2272     def provide(provider=RIStatsProvider, nickname=str):
2273         """
2274         @param provider: a stats collector instance which should be polled
2275                          periodically by the gatherer to collect stats.
2276         @param nickname: a name useful to identify the provided client
2277         """
2278         return None
2279
2280
2281 class IStatsProducer(Interface):
2282     def get_stats():
2283         """
2284         returns a dictionary, with str keys representing the names of stats
2285         to be monitored, and numeric values.
2286         """
2287
2288 class RIKeyGenerator(RemoteInterface):
2289     __remote_name__ = "RIKeyGenerator.tahoe.allmydata.com"
2290     """
2291     Provides a service offering to make RSA key pairs.
2292     """
2293
2294     def get_rsa_key_pair(key_size=int):
2295         """
2296         @param key_size: the size of the signature key.
2297         @return: tuple(verifying_key, signing_key)
2298         """
2299         return TupleOf(str, str)
2300
2301
2302 class FileTooLargeError(Exception):
2303     pass
2304
2305 class IValidatedThingProxy(Interface):
2306     def start():
2307         """ Acquire a thing and validate it. Return a deferred which is
2308         eventually fired with self if the thing is valid or errbacked if it
2309         can't be acquired or validated."""
2310
2311 class InsufficientVersionError(Exception):
2312     def __init__(self, needed, got):
2313         self.needed = needed
2314         self.got = got
2315     def __repr__(self):
2316         return "InsufficientVersionError(need '%s', got %s)" % (self.needed,
2317                                                                 self.got)