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