]> git.rkrishnan.org Git - tahoe-lafs/tahoe-lafs.git/blob - src/allmydata/interfaces.py
manifest: add storage-index strings to the json results
[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
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_versions():
90         """
91         Return a tuple of (my_version, oldest_supported) strings.  Each string can be parsed by
92         a pyutil.version_class.Version instance or a distutils.version.LooseVersion instance,
93         and then compared. The first goal is to make sure that nodes are not confused by
94         speaking to an incompatible peer. The second goal is to enable the development of
95         backwards-compatibility code.
96
97         The meaning of the oldest_supported element is that if you treat this storage server as
98         though it were of that version, then you will not be disappointed.
99
100         The precise meaning of this method might change in incompatible ways until we get the
101         whole compatibility scheme nailed down.
102         """
103         return TupleOf(str, str)
104
105     def allocate_buckets(storage_index=StorageIndex,
106                          renew_secret=LeaseRenewSecret,
107                          cancel_secret=LeaseCancelSecret,
108                          sharenums=SetOf(int, maxLength=MAX_BUCKETS),
109                          allocated_size=Offset, canary=Referenceable):
110         """
111         @param storage_index: the index of the bucket to be created or
112                               increfed.
113         @param sharenums: these are the share numbers (probably between 0 and
114                           99) that the sender is proposing to store on this
115                           server.
116         @param renew_secret: This is the secret used to protect bucket refresh
117                              This secret is generated by the client and
118                              stored for later comparison by the server. Each
119                              server is given a different secret.
120         @param cancel_secret: Like renew_secret, but protects bucket decref.
121         @param canary: If the canary is lost before close(), the bucket is
122                        deleted.
123         @return: tuple of (alreadygot, allocated), where alreadygot is what we
124                  already have and is what we hereby agree to accept. New
125                  leases are added for shares in both lists.
126         """
127         return TupleOf(SetOf(int, maxLength=MAX_BUCKETS),
128                        DictOf(int, RIBucketWriter, maxKeys=MAX_BUCKETS))
129
130     def add_lease(storage_index=StorageIndex,
131                   renew_secret=LeaseRenewSecret,
132                   cancel_secret=LeaseCancelSecret):
133         """
134         Add a new lease on the given bucket. If the renew_secret matches an
135         existing lease, that lease will be renewed instead.
136         """
137         return None
138
139     def renew_lease(storage_index=StorageIndex, renew_secret=LeaseRenewSecret):
140         """
141         Renew the lease on a given bucket. Some networks will use this, some
142         will not.
143         """
144         return None
145
146     def cancel_lease(storage_index=StorageIndex,
147                      cancel_secret=LeaseCancelSecret):
148         """
149         Cancel the lease on a given bucket. If this was the last lease on the
150         bucket, the bucket will be deleted.
151         """
152         return None
153
154     def get_buckets(storage_index=StorageIndex):
155         return DictOf(int, RIBucketReader, maxKeys=MAX_BUCKETS)
156
157
158
159     def slot_readv(storage_index=StorageIndex,
160                    shares=ListOf(int), readv=ReadVector):
161         """Read a vector from the numbered shares associated with the given
162         storage index. An empty shares list means to return data from all
163         known shares. Returns a dictionary with one key per share."""
164         return DictOf(int, ReadData) # shnum -> results
165
166     def slot_testv_and_readv_and_writev(storage_index=StorageIndex,
167                                         secrets=TupleOf(WriteEnablerSecret,
168                                                         LeaseRenewSecret,
169                                                         LeaseCancelSecret),
170                                         tw_vectors=TestAndWriteVectorsForShares,
171                                         r_vector=ReadVector,
172                                         ):
173         """General-purpose test-and-set operation for mutable slots. Perform
174         a bunch of comparisons against the existing shares. If they all pass,
175         then apply a bunch of write vectors to those shares. Then use the
176         read vectors to extract data from all the shares and return the data.
177
178         This method is, um, large. The goal is to allow clients to update all
179         the shares associated with a mutable file in a single round trip.
180
181         @param storage_index: the index of the bucket to be created or
182                               increfed.
183         @param write_enabler: a secret that is stored along with the slot.
184                               Writes are accepted from any caller who can
185                               present the matching secret. A different secret
186                               should be used for each slot*server pair.
187         @param renew_secret: This is the secret used to protect bucket refresh
188                              This secret is generated by the client and
189                              stored for later comparison by the server. Each
190                              server is given a different secret.
191         @param cancel_secret: Like renew_secret, but protects bucket decref.
192
193         The 'secrets' argument is a tuple of (write_enabler, renew_secret,
194         cancel_secret). The first is required to perform any write. The
195         latter two are used when allocating new shares. To simply acquire a
196         new lease on existing shares, use an empty testv and an empty writev.
197
198         Each share can have a separate test vector (i.e. a list of
199         comparisons to perform). If all vectors for all shares pass, then all
200         writes for all shares are recorded. Each comparison is a 4-tuple of
201         (offset, length, operator, specimen), which effectively does a bool(
202         (read(offset, length)) OPERATOR specimen ) and only performs the
203         write if all these evaluate to True. Basic test-and-set uses 'eq'.
204         Write-if-newer uses a seqnum and (offset, length, 'lt', specimen).
205         Write-if-same-or-newer uses 'le'.
206
207         Reads from the end of the container are truncated, and missing shares
208         behave like empty ones, so to assert that a share doesn't exist (for
209         use when creating a new share), use (0, 1, 'eq', '').
210
211         The write vector will be applied to the given share, expanding it if
212         necessary. A write vector applied to a share number that did not
213         exist previously will cause that share to be created.
214
215         Each write vector is accompanied by a 'new_length' argument. If
216         new_length is not None, use it to set the size of the container. This
217         can be used to pre-allocate space for a series of upcoming writes, or
218         truncate existing data. If the container is growing, new_length will
219         be applied before datav. If the container is shrinking, it will be
220         applied afterwards.
221
222         The read vector is used to extract data from all known shares,
223         *before* any writes have been applied. The same vector is used for
224         all shares. This captures the state that was tested by the test
225         vector.
226
227         This method returns two values: a boolean and a dict. The boolean is
228         True if the write vectors were applied, False if not. The dict is
229         keyed by share number, and each value contains a list of strings, one
230         for each element of the read vector.
231
232         If the write_enabler is wrong, this will raise BadWriteEnablerError.
233         To enable share migration (using update_write_enabler), the exception
234         will have the nodeid used for the old write enabler embedded in it,
235         in the following string::
236
237          The write enabler was recorded by nodeid '%s'.
238
239         Note that the nodeid here is encoded using the same base32 encoding
240         used by Foolscap and allmydata.util.idlib.nodeid_b2a().
241
242         """
243         return TupleOf(bool, DictOf(int, ReadData))
244
245     def advise_corrupt_share(share_type=str, storage_index=StorageIndex,
246                              shnum=int, reason=str):
247         """Clients who discover hash failures in shares that they have
248         downloaded from me will use this method to inform me about the
249         failures. I will record their concern so that my operator can
250         manually inspect the shares in question. I return None.
251
252         'share_type' is either 'mutable' or 'immutable'. 'storage_index' is a
253         (binary) storage index string, and 'shnum' is the integer share
254         number. 'reason' is a human-readable explanation of the problem,
255         probably including some expected hash values and the computed ones
256         which did not match. Corruption advisories for mutable shares should
257         include a hash of the public key (the same value that appears in the
258         mutable-file verify-cap), since the current share format does not
259         store that on disk.
260         """
261
262 class IStorageBucketWriter(Interface):
263     """
264     Objects of this kind live on the client side.
265     """
266     def put_block(segmentnum=int, data=ShareData):
267         """@param data: For most segments, this data will be 'blocksize'
268         bytes in length. The last segment might be shorter.
269         @return: a Deferred that fires (with None) when the operation completes
270         """
271
272     def put_plaintext_hashes(hashes=ListOf(Hash)):
273         """
274         @return: a Deferred that fires (with None) when the operation completes
275         """
276
277     def put_crypttext_hashes(hashes=ListOf(Hash)):
278         """
279         @return: a Deferred that fires (with None) when the operation completes
280         """
281
282     def put_block_hashes(blockhashes=ListOf(Hash)):
283         """
284         @return: a Deferred that fires (with None) when the operation completes
285         """
286
287     def put_share_hashes(sharehashes=ListOf(TupleOf(int, Hash))):
288         """
289         @return: a Deferred that fires (with None) when the operation completes
290         """
291
292     def put_uri_extension(data=URIExtensionData):
293         """This block of data contains integrity-checking information (hashes
294         of plaintext, crypttext, and shares), as well as encoding parameters
295         that are necessary to recover the data. This is a serialized dict
296         mapping strings to other strings. The hash of this data is kept in
297         the URI and verified before any of the data is used. All buckets for
298         a given file contain identical copies of this data.
299
300         The serialization format is specified with the following pseudocode:
301         for k in sorted(dict.keys()):
302             assert re.match(r'^[a-zA-Z_\-]+$', k)
303             write(k + ':' + netstring(dict[k]))
304
305         @return: a Deferred that fires (with None) when the operation completes
306         """
307
308     def close():
309         """Finish writing and close the bucket. The share is not finalized
310         until this method is called: if the uploading client disconnects
311         before calling close(), the partially-written share will be
312         discarded.
313
314         @return: a Deferred that fires (with None) when the operation completes
315         """
316
317 class IStorageBucketReader(Interface):
318
319     def get_block(blocknum=int):
320         """Most blocks will be the same size. The last block might be shorter
321         than the others.
322
323         @return: ShareData
324         """
325
326     def get_plaintext_hashes():
327         """
328         @return: ListOf(Hash)
329         """
330
331     def get_crypttext_hashes():
332         """
333         @return: ListOf(Hash)
334         """
335
336     def get_block_hashes():
337         """
338         @return: ListOf(Hash)
339         """
340
341     def get_share_hashes():
342         """
343         @return: ListOf(TupleOf(int, Hash))
344         """
345
346     def get_uri_extension():
347         """
348         @return: URIExtensionData
349         """
350
351
352
353 # hm, we need a solution for forward references in schemas
354 from foolscap.schema import Any
355
356 FileNode_ = Any() # TODO: foolscap needs constraints on copyables
357 DirectoryNode_ = Any() # TODO: same
358 AnyNode_ = ChoiceOf(FileNode_, DirectoryNode_)
359 EncryptedThing = str
360
361 class IURI(Interface):
362     def init_from_string(uri):
363         """Accept a string (as created by my to_string() method) and populate
364         this instance with its data. I am not normally called directly,
365         please use the module-level uri.from_string() function to convert
366         arbitrary URI strings into IURI-providing instances."""
367
368     def is_readonly():
369         """Return False if this URI be used to modify the data. Return True
370         if this URI cannot be used to modify the data."""
371
372     def is_mutable():
373         """Return True if the data can be modified by *somebody* (perhaps
374         someone who has a more powerful URI than this one)."""
375
376     def get_readonly():
377         """Return another IURI instance, which represents a read-only form of
378         this one. If is_readonly() is True, this returns self."""
379
380     def get_verifier():
381         """Return an instance that provides IVerifierURI, which can be used
382         to check on the availability of the file or directory, without
383         providing enough capabilities to actually read or modify the
384         contents. This may return None if the file does not need checking or
385         verification (e.g. LIT URIs).
386         """
387
388     def to_string():
389         """Return a string of printable ASCII characters, suitable for
390         passing into init_from_string."""
391
392 class IVerifierURI(Interface):
393     def init_from_string(uri):
394         """Accept a string (as created by my to_string() method) and populate
395         this instance with its data. I am not normally called directly,
396         please use the module-level uri.from_string() function to convert
397         arbitrary URI strings into IURI-providing instances."""
398
399     def to_string():
400         """Return a string of printable ASCII characters, suitable for
401         passing into init_from_string."""
402
403 class IDirnodeURI(Interface):
404     """I am a URI which represents a dirnode."""
405
406
407 class IFileURI(Interface):
408     """I am a URI which represents a filenode."""
409     def get_size():
410         """Return the length (in bytes) of the file that I represent."""
411
412 class IMutableFileURI(Interface):
413     """I am a URI which represents a mutable filenode."""
414 class INewDirectoryURI(Interface):
415     pass
416 class IReadonlyNewDirectoryURI(Interface):
417     pass
418
419
420 class IFilesystemNode(Interface):
421     def get_uri():
422         """
423         Return the URI that can be used by others to get access to this
424         node. If this node is read-only, the URI will only offer read-only
425         access. If this node is read-write, the URI will offer read-write
426         access.
427
428         If you have read-write access to a node and wish to share merely
429         read-only access with others, use get_readonly_uri().
430         """
431
432     def get_readonly_uri():
433         """Return the directory URI that can be used by others to get
434         read-only access to this directory node. The result is a read-only
435         URI, regardless of whether this dirnode is read-only or read-write.
436
437         If you have merely read-only access to this dirnode,
438         get_readonly_uri() will return the same thing as get_uri().
439         """
440
441     def get_verifier():
442         """Return an IVerifierURI instance that represents the
443         'verifiy/refresh capability' for this node. The holder of this
444         capability will be able to renew the lease for this node, protecting
445         it from garbage-collection. They will also be able to ask a server if
446         it holds a share for the file or directory.
447         """
448
449     def get_storage_index():
450         """Return a string with the (binary) storage index in use on this
451         download. This may be None if there is no storage index (i.e. LIT
452         files)."""
453
454     def is_readonly():
455         """Return True if this reference provides mutable access to the given
456         file or directory (i.e. if you can modify it), or False if not. Note
457         that even if this reference is read-only, someone else may hold a
458         read-write reference to it."""
459
460     def is_mutable():
461         """Return True if this file or directory is mutable (by *somebody*,
462         not necessarily you), False if it is is immutable. Note that a file
463         might be mutable overall, but your reference to it might be
464         read-only. On the other hand, all references to an immutable file
465         will be read-only; there are no read-write references to an immutable
466         file.
467         """
468
469 class IMutableFilesystemNode(IFilesystemNode):
470     pass
471
472 class IFileNode(IFilesystemNode):
473     def download(target):
474         """Download the file's contents to a given IDownloadTarget"""
475
476     def download_to_data():
477         """Download the file's contents. Return a Deferred that fires
478         with those contents."""
479
480     def get_size():
481         """Return the length (in bytes) of the data this node represents."""
482
483     def read(consumer, offset=0, size=None):
484         """Download a portion (possibly all) of the file's contents, making
485         them available to the given IConsumer. Return a Deferred that fires
486         (with the consumer) when the consumer is unregistered (either because
487         the last byte has been given to it, or because the consumer threw an
488         exception during write(), possibly because it no longer wants to
489         receive data). The portion downloaded will start at 'offset' and
490         contain 'size' bytes (or the remainder of the file if size==None).
491
492         The consumer will be used in non-streaming mode: an IPullProducer
493         will be attached to it.
494
495         The consumer will not receive data right away: several network trips
496         must occur first. The order of events will be::
497
498          consumer.registerProducer(p, streaming)
499           (if streaming == False)::
500            consumer does p.resumeProducing()
501             consumer.write(data)
502            consumer does p.resumeProducing()
503             consumer.write(data).. (repeat until all data is written)
504          consumer.unregisterProducer()
505          deferred.callback(consumer)
506
507         If a download error occurs, or an exception is raised by
508         consumer.registerProducer() or consumer.write(), I will call
509         consumer.unregisterProducer() and then deliver the exception via
510         deferred.errback(). To cancel the download, the consumer should call
511         p.stopProducing(), which will result in an exception being delivered
512         via deferred.errback().
513
514         A simple download-to-memory consumer example would look like this::
515
516          class MemoryConsumer:
517            implements(IConsumer)
518            def __init__(self):
519              self.chunks = []
520              self.done = False
521            def registerProducer(self, p, streaming):
522              assert streaming == False
523              while not self.done:
524                p.resumeProducing()
525            def write(self, data):
526              self.chunks.append(data)
527            def unregisterProducer(self):
528              self.done = True
529          d = filenode.read(MemoryConsumer())
530          d.addCallback(lambda mc: "".join(mc.chunks))
531          return d
532
533         """
534
535 class IMutableFileNode(IFileNode, IMutableFilesystemNode):
536     """I provide access to a 'mutable file', which retains its identity
537     regardless of what contents are put in it.
538
539     The consistency-vs-availability problem means that there might be
540     multiple versions of a file present in the grid, some of which might be
541     unrecoverable (i.e. have fewer than 'k' shares). These versions are
542     loosely ordered: each has a sequence number and a hash, and any version
543     with seqnum=N was uploaded by a node which has seen at least one version
544     with seqnum=N-1.
545
546     The 'servermap' (an instance of IMutableFileServerMap) is used to
547     describe the versions that are known to be present in the grid, and which
548     servers are hosting their shares. It is used to represent the 'state of
549     the world', and is used for this purpose by my test-and-set operations.
550     Downloading the contents of the mutable file will also return a
551     servermap. Uploading a new version into the mutable file requires a
552     servermap as input, and the semantics of the replace operation is
553     'replace the file with my new version if it looks like nobody else has
554     changed the file since my previous download'. Because the file is
555     distributed, this is not a perfect test-and-set operation, but it will do
556     its best. If the replace process sees evidence of a simultaneous write,
557     it will signal an UncoordinatedWriteError, so that the caller can take
558     corrective action.
559
560
561     Most readers will want to use the 'best' current version of the file, and
562     should use my 'download_best_version()' method.
563
564     To unconditionally replace the file, callers should use overwrite(). This
565     is the mode that user-visible mutable files will probably use.
566
567     To apply some delta to the file, call modify() with a callable modifier
568     function that can apply the modification that you want to make. This is
569     the mode that dirnodes will use, since most directory modification
570     operations can be expressed in terms of deltas to the directory state.
571
572
573     Three methods are available for users who need to perform more complex
574     operations. The first is get_servermap(), which returns an up-to-date
575     servermap using a specified mode. The second is download_version(), which
576     downloads a specific version (not necessarily the 'best' one). The third
577     is 'upload', which accepts new contents and a servermap (which must have
578     been updated with MODE_WRITE). The upload method will attempt to apply
579     the new contents as long as no other node has modified the file since the
580     servermap was updated. This might be useful to a caller who wants to
581     merge multiple versions into a single new one.
582
583     Note that each time the servermap is updated, a specific 'mode' is used,
584     which determines how many peers are queried. To use a servermap for my
585     replace() method, that servermap must have been updated in MODE_WRITE.
586     These modes are defined in allmydata.mutable.common, and consist of
587     MODE_READ, MODE_WRITE, MODE_ANYTHING, and MODE_CHECK. Please look in
588     allmydata/mutable/servermap.py for details about the differences.
589
590     Mutable files are currently limited in size (about 3.5MB max) and can
591     only be retrieved and updated all-at-once, as a single big string. Future
592     versions of our mutable files will remove this restriction.
593     """
594
595     def download_best_version():
596         """Download the 'best' available version of the file, meaning one of
597         the recoverable versions with the highest sequence number. If no
598         uncoordinated writes have occurred, and if enough shares are
599         available, then this will be the most recent version that has been
600         uploaded.
601
602         I update an internal servermap with MODE_READ, determine which
603         version of the file is indicated by
604         servermap.best_recoverable_version(), and return a Deferred that
605         fires with its contents. If no version is recoverable, the Deferred
606         will errback with UnrecoverableFileError.
607         """
608
609     def get_size_of_best_version():
610         """Find the size of the version that would be downloaded with
611         download_best_version(), without actually downloading the whole file.
612
613         I return a Deferred that fires with an integer.
614         """
615
616     def overwrite(new_contents):
617         """Unconditionally replace the contents of the mutable file with new
618         ones. This simply chains get_servermap(MODE_WRITE) and upload(). This
619         is only appropriate to use when the new contents of the file are
620         completely unrelated to the old ones, and you do not care about other
621         clients' changes.
622
623         I return a Deferred that fires (with a PublishStatus object) when the
624         update has completed.
625         """
626
627     def modify(modifier_cb):
628         """Modify the contents of the file, by downloading the current
629         version, applying the modifier function (or bound method), then
630         uploading the new version. I return a Deferred that fires (with a
631         PublishStatus object) when the update is complete.
632
633         The modifier callable will be given two arguments: a string (with the
634         old contents) and a servermap. As with download_best_version(), the
635         old contents will be from the best recoverable version, but the
636         modifier can use the servermap to make other decisions (such as
637         refusing to apply the delta if there are multiple parallel versions,
638         or if there is evidence of a newer unrecoverable version).
639
640         The callable should return a string with the new contents. The
641         callable must be prepared to be called multiple times, and must
642         examine the input string to see if the change that it wants to make
643         is already present in the old version. If it does not need to make
644         any changes, it can either return None, or return its input string.
645
646         If the modifier raises an exception, it will be returned in the
647         errback.
648         """
649
650
651     def get_servermap(mode):
652         """Return a Deferred that fires with an IMutableFileServerMap
653         instance, updated using the given mode.
654         """
655
656     def download_version(servermap, version):
657         """Download a specific version of the file, using the servermap
658         as a guide to where the shares are located.
659
660         I return a Deferred that fires with the requested contents, or
661         errbacks with UnrecoverableFileError. Note that a servermap which was
662         updated with MODE_ANYTHING or MODE_READ may not know about shares for
663         all versions (those modes stop querying servers as soon as they can
664         fulfil their goals), so you may want to use MODE_CHECK (which checks
665         everything) to get increased visibility.
666         """
667
668     def upload(new_contents, servermap):
669         """Replace the contents of the file with new ones. This requires a
670         servermap that was previously updated with MODE_WRITE.
671
672         I attempt to provide test-and-set semantics, in that I will avoid
673         modifying any share that is different than the version I saw in the
674         servermap. However, if another node is writing to the file at the
675         same time as me, I may manage to update some shares while they update
676         others. If I see any evidence of this, I will signal
677         UncoordinatedWriteError, and the file will be left in an inconsistent
678         state (possibly the version you provided, possibly the old version,
679         possibly somebody else's version, and possibly a mix of shares from
680         all of these).
681
682         The recommended response to UncoordinatedWriteError is to either
683         return it to the caller (since they failed to coordinate their
684         writes), or to attempt some sort of recovery. It may be sufficient to
685         wait a random interval (with exponential backoff) and repeat your
686         operation. If I do not signal UncoordinatedWriteError, then I was
687         able to write the new version without incident.
688
689         I return a Deferred that fires (with a PublishStatus object) when the
690         publish has completed. I will update the servermap in-place with the
691         location of all new shares.
692         """
693
694     def get_writekey():
695         """Return this filenode's writekey, or None if the node does not have
696         write-capability. This may be used to assist with data structures
697         that need to make certain data available only to writers, such as the
698         read-write child caps in dirnodes. The recommended process is to have
699         reader-visible data be submitted to the filenode in the clear (where
700         it will be encrypted by the filenode using the readkey), but encrypt
701         writer-visible data using this writekey.
702         """
703
704 class NotEnoughSharesError(Exception):
705     servermap = None
706
707 class ExistingChildError(Exception):
708     """A directory node was asked to add or replace a child that already
709     exists, and overwrite= was set to False."""
710
711 class NoSuchChildError(Exception):
712     """A directory node was asked to fetch a child which does not exist."""
713
714 class IDirectoryNode(IMutableFilesystemNode):
715     """I represent a name-to-child mapping, holding the tahoe equivalent of a
716     directory. All child names are unicode strings, and all children are some
717     sort of IFilesystemNode (either files or subdirectories).
718     """
719
720     def get_uri():
721         """
722         The dirnode ('1') URI returned by this method can be used in
723         set_uri() on a different directory ('2') to 'mount' a reference to
724         this directory ('1') under the other ('2'). This URI is just a
725         string, so it can be passed around through email or other out-of-band
726         protocol.
727         """
728
729     def get_readonly_uri():
730         """
731         The dirnode ('1') URI returned by this method can be used in
732         set_uri() on a different directory ('2') to 'mount' a reference to
733         this directory ('1') under the other ('2'). This URI is just a
734         string, so it can be passed around through email or other out-of-band
735         protocol.
736         """
737
738     def list():
739         """I return a Deferred that fires with a dictionary mapping child
740         name (a unicode string) to (node, metadata_dict) tuples, in which
741         'node' is either an IFileNode or IDirectoryNode, and 'metadata_dict'
742         is a dictionary of metadata."""
743
744     def has_child(name):
745         """I return a Deferred that fires with a boolean, True if there
746         exists a child of the given name, False if not. The child name must
747         be a unicode string."""
748
749     def get(name):
750         """I return a Deferred that fires with a specific named child node,
751         either an IFileNode or an IDirectoryNode. The child name must be a
752         unicode string. I raise NoSuchChildError if I do not have a child by
753         that name."""
754
755     def get_metadata_for(name):
756         """I return a Deferred that fires with the metadata dictionary for a
757         specific named child node. This metadata is stored in the *edge*, not
758         in the child, so it is attached to the parent dirnode rather than the
759         child dir-or-file-node. The child name must be a unicode string. I
760         raise NoSuchChildError if I do not have a child by that name."""
761
762     def set_metadata_for(name, metadata):
763         """I replace any existing metadata for the named child with the new
764         metadata. The child name must be a unicode string. This metadata is
765         stored in the *edge*, not in the child, so it is attached to the
766         parent dirnode rather than the child dir-or-file-node. I return a
767         Deferred (that fires with this dirnode) when the operation is
768         complete. I raise NoSuchChildError if I do not have a child by that
769         name."""
770
771     def get_child_at_path(path):
772         """Transform a child path into an IDirectoryNode or IFileNode.
773
774         I perform a recursive series of 'get' operations to find the named
775         descendant node. I return a Deferred that fires with the node, or
776         errbacks with NoSuchChildError if the node could not be found.
777
778         The path can be either a single string (slash-separated) or a list of
779         path-name elements. All elements must be unicode strings.
780         """
781
782     def get_child_and_metadata_at_path(path):
783         """Transform a child path into an IDirectoryNode/IFileNode and
784         metadata.
785
786         I am like get_child_at_path(), but my Deferred fires with a tuple of
787         (node, metadata). The metadata comes from the last edge. If the path
788         is empty, the metadata will be an empty dictionary.
789         """
790
791     def set_uri(name, child_uri, metadata=None, overwrite=True):
792         """I add a child (by URI) at the specific name. I return a Deferred
793         that fires when the operation finishes. If overwrite= is True, I will
794         replace any existing child of the same name, otherwise an existing
795         child will cause me to return ExistingChildError. The child name must
796         be a unicode string.
797
798         The child_uri could be for a file, or for a directory (either
799         read-write or read-only, using a URI that came from get_uri() ).
800
801         If metadata= is provided, I will use it as the metadata for the named
802         edge. This will replace any existing metadata. If metadata= is left
803         as the default value of None, I will set ['mtime'] to the current
804         time, and I will set ['ctime'] to the current time if there was not
805         already a child by this name present. This roughly matches the
806         ctime/mtime semantics of traditional filesystems.
807
808         If this directory node is read-only, the Deferred will errback with a
809         NotMutableError."""
810
811     def set_children(entries, overwrite=True):
812         """Add multiple (name, child_uri) pairs (or (name, child_uri,
813         metadata) triples) to a directory node. Returns a Deferred that fires
814         (with None) when the operation finishes. This is equivalent to
815         calling set_uri() multiple times, but is much more efficient. All
816         child names must be unicode strings.
817         """
818
819     def set_node(name, child, metadata=None, overwrite=True):
820         """I add a child at the specific name. I return a Deferred that fires
821         when the operation finishes. This Deferred will fire with the child
822         node that was just added. I will replace any existing child of the
823         same name. The child name must be a unicode string. The 'child'
824         instance must be an instance providing IDirectoryNode or IFileNode.
825
826         If metadata= is provided, I will use it as the metadata for the named
827         edge. This will replace any existing metadata. If metadata= is left
828         as the default value of None, I will set ['mtime'] to the current
829         time, and I will set ['ctime'] to the current time if there was not
830         already a child by this name present. This roughly matches the
831         ctime/mtime semantics of traditional filesystems.
832
833         If this directory node is read-only, the Deferred will errback with a
834         NotMutableError."""
835
836     def set_nodes(entries, overwrite=True):
837         """Add multiple (name, child_node) pairs (or (name, child_node,
838         metadata) triples) to a directory node. Returns a Deferred that fires
839         (with None) when the operation finishes. This is equivalent to
840         calling set_node() multiple times, but is much more efficient. All
841         child names must be unicode strings."""
842
843
844     def add_file(name, uploadable, metadata=None, overwrite=True):
845         """I upload a file (using the given IUploadable), then attach the
846         resulting FileNode to the directory at the given name. I set metadata
847         the same way as set_uri and set_node. The child name must be a
848         unicode string.
849
850         I return a Deferred that fires (with the IFileNode of the uploaded
851         file) when the operation completes."""
852
853     def delete(name):
854         """I remove the child at the specific name. I return a Deferred that
855         fires when the operation finishes. The child name must be a unicode
856         string. I raise NoSuchChildError if I do not have a child by that
857         name."""
858
859     def create_empty_directory(name, overwrite=True):
860         """I create and attach an empty directory at the given name. The
861         child name must be a unicode string. I return a Deferred that fires
862         when the operation finishes."""
863
864     def move_child_to(current_child_name, new_parent, new_child_name=None,
865                       overwrite=True):
866         """I take one of my children and move them to a new parent. The child
867         is referenced by name. On the new parent, the child will live under
868         'new_child_name', which defaults to 'current_child_name'. TODO: what
869         should we do about metadata? I return a Deferred that fires when the
870         operation finishes. The child name must be a unicode string. I raise
871         NoSuchChildError if I do not have a child by that name."""
872
873     def build_manifest():
874         """I generate a table of everything reachable from this directory.
875         I also compute deep-stats as described below.
876
877         I return a Monitor. The Monitor's results will be a dictionary with
878         three elements:
879
880          res['manifest']: a list of (path, cap) tuples for all nodes
881                           (directories and files) reachable from this one.
882                           'path' will be a tuple of unicode strings. The
883                           origin dirnode will be represented by an empty path
884                           tuple.
885          res['storage-index']: a list of (base32) storage index strings,
886                                one for each reachable node. This is a set:
887                                duplicates have been removed.
888          res['stats']: a dictionary, the same that is generated by
889                        start_deep_stats() below.
890
891         The Monitor will also have an .origin_si attribute with the (binary)
892         storage index of the starting point.
893         """
894
895     def start_deep_stats():
896         """Return a Monitor, examining all nodes (directories and files)
897         reachable from this one. The Monitor's results will be a dictionary
898         with the following keys::
899
900            count-immutable-files: count of how many CHK files are in the set
901            count-mutable-files: same, for mutable files (does not include
902                                 directories)
903            count-literal-files: same, for LIT files
904            count-files: sum of the above three
905
906            count-directories: count of directories
907
908            size-immutable-files: total bytes for all CHK files in the set
909            size-mutable-files (TODO): same, for current version of all mutable
910                                       files, does not include directories
911            size-literal-files: same, for LIT files
912            size-directories: size of mutable files used by directories
913
914            largest-directory: number of bytes in the largest directory
915            largest-directory-children: number of children in the largest
916                                        directory
917            largest-immutable-file: number of bytes in the largest CHK file
918
919         size-mutable-files is not yet implemented, because it would involve
920         even more queries than deep_stats does.
921
922         The Monitor will also have an .origin_si attribute with the (binary)
923         storage index of the starting point.
924
925         This operation will visit every directory node underneath this one,
926         and can take a long time to run. On a typical workstation with good
927         bandwidth, this can examine roughly 15 directories per second (and
928         takes several minutes of 100% CPU for ~1700 directories).
929         """
930
931 class ICodecEncoder(Interface):
932     def set_params(data_size, required_shares, max_shares):
933         """Set up the parameters of this encoder.
934
935         This prepares the encoder to perform an operation that converts a
936         single block of data into a number of shares, such that a future
937         ICodecDecoder can use a subset of these shares to recover the
938         original data. This operation is invoked by calling encode(). Once
939         the encoding parameters are set up, the encode operation can be
940         invoked multiple times.
941
942         set_params() prepares the encoder to accept blocks of input data that
943         are exactly 'data_size' bytes in length. The encoder will be prepared
944         to produce 'max_shares' shares for each encode() operation (although
945         see the 'desired_share_ids' to use less CPU). The encoding math will
946         be chosen such that the decoder can get by with as few as
947         'required_shares' of these shares and still reproduce the original
948         data. For example, set_params(1000, 5, 5) offers no redundancy at
949         all, whereas set_params(1000, 1, 10) provides 10x redundancy.
950
951         Numerical Restrictions: 'data_size' is required to be an integral
952         multiple of 'required_shares'. In general, the caller should choose
953         required_shares and max_shares based upon their reliability
954         requirements and the number of peers available (the total storage
955         space used is roughly equal to max_shares*data_size/required_shares),
956         then choose data_size to achieve the memory footprint desired (larger
957         data_size means more efficient operation, smaller data_size means
958         smaller memory footprint).
959
960         In addition, 'max_shares' must be equal to or greater than
961         'required_shares'. Of course, setting them to be equal causes
962         encode() to degenerate into a particularly slow form of the 'split'
963         utility.
964
965         See encode() for more details about how these parameters are used.
966
967         set_params() must be called before any other ICodecEncoder methods
968         may be invoked.
969         """
970
971     def get_encoder_type():
972         """Return a short string that describes the type of this encoder.
973
974         There is required to be a global table of encoder classes. This method
975         returns an index into this table; the value at this index is an
976         encoder class, and this encoder is an instance of that class.
977         """
978
979     def get_serialized_params(): # TODO: maybe, maybe not
980         """Return a string that describes the parameters of this encoder.
981
982         This string can be passed to the decoder to prepare it for handling
983         the encoded shares we create. It might contain more information than
984         was presented to set_params(), if there is some flexibility of
985         parameter choice.
986
987         This string is intended to be embedded in the URI, so there are
988         several restrictions on its contents. At the moment I'm thinking that
989         this means it may contain hex digits and hyphens, and nothing else.
990         The idea is that the URI contains something like '%s:%s:%s' %
991         (encoder.get_encoder_name(), encoder.get_serialized_params(),
992         b2a(crypttext_hash)), and this is enough information to construct a
993         compatible decoder.
994         """
995
996     def get_block_size():
997         """Return the length of the shares that encode() will produce.
998         """
999
1000     def encode_proposal(data, desired_share_ids=None):
1001         """Encode some data.
1002
1003         'data' must be a string (or other buffer object), and len(data) must
1004         be equal to the 'data_size' value passed earlier to set_params().
1005
1006         This will return a Deferred that will fire with two lists. The first
1007         is a list of shares, each of which is a string (or other buffer
1008         object) such that len(share) is the same as what get_share_size()
1009         returned earlier. The second is a list of shareids, in which each is
1010         an integer. The lengths of the two lists will always be equal to each
1011         other. The user should take care to keep each share closely
1012         associated with its shareid, as one is useless without the other.
1013
1014         The length of this output list will normally be the same as the value
1015         provided to the 'max_shares' parameter of set_params(). This may be
1016         different if 'desired_share_ids' is provided.
1017
1018         'desired_share_ids', if provided, is required to be a sequence of
1019         ints, each of which is required to be >= 0 and < max_shares. If not
1020         provided, encode() will produce 'max_shares' shares, as if
1021         'desired_share_ids' were set to range(max_shares). You might use this
1022         if you initially thought you were going to use 10 peers, started
1023         encoding, and then two of the peers dropped out: you could use
1024         desired_share_ids= to skip the work (both memory and CPU) of
1025         producing shares for the peers which are no longer available.
1026
1027         """
1028
1029     def encode(inshares, desired_share_ids=None):
1030         """Encode some data. This may be called multiple times. Each call is
1031         independent.
1032
1033         inshares is a sequence of length required_shares, containing buffers
1034         (i.e. strings), where each buffer contains the next contiguous
1035         non-overlapping segment of the input data. Each buffer is required to
1036         be the same length, and the sum of the lengths of the buffers is
1037         required to be exactly the data_size promised by set_params(). (This
1038         implies that the data has to be padded before being passed to
1039         encode(), unless of course it already happens to be an even multiple
1040         of required_shares in length.)
1041
1042          ALSO: the requirement to break up your data into 'required_shares'
1043          chunks before calling encode() feels a bit surprising, at least from
1044          the point of view of a user who doesn't know how FEC works. It feels
1045          like an implementation detail that has leaked outside the
1046          abstraction barrier. Can you imagine a use case in which the data to
1047          be encoded might already be available in pre-segmented chunks, such
1048          that it is faster or less work to make encode() take a list rather
1049          than splitting a single string?
1050
1051          ALSO ALSO: I think 'inshares' is a misleading term, since encode()
1052          is supposed to *produce* shares, so what it *accepts* should be
1053          something other than shares. Other places in this interface use the
1054          word 'data' for that-which-is-not-shares.. maybe we should use that
1055          term?
1056
1057         'desired_share_ids', if provided, is required to be a sequence of
1058         ints, each of which is required to be >= 0 and < max_shares. If not
1059         provided, encode() will produce 'max_shares' shares, as if
1060         'desired_share_ids' were set to range(max_shares). You might use this
1061         if you initially thought you were going to use 10 peers, started
1062         encoding, and then two of the peers dropped out: you could use
1063         desired_share_ids= to skip the work (both memory and CPU) of
1064         producing shares for the peers which are no longer available.
1065
1066         For each call, encode() will return a Deferred that fires with two
1067         lists, one containing shares and the other containing the shareids.
1068         The get_share_size() method can be used to determine the length of
1069         the share strings returned by encode(). Each shareid is a small
1070         integer, exactly as passed into 'desired_share_ids' (or
1071         range(max_shares), if desired_share_ids was not provided).
1072
1073         The shares and their corresponding shareids are required to be kept
1074         together during storage and retrieval. Specifically, the share data is
1075         useless by itself: the decoder needs to be told which share is which
1076         by providing it with both the shareid and the actual share data.
1077
1078         This function will allocate an amount of memory roughly equal to::
1079
1080          (max_shares - required_shares) * get_share_size()
1081
1082         When combined with the memory that the caller must allocate to
1083         provide the input data, this leads to a memory footprint roughly
1084         equal to the size of the resulting encoded shares (i.e. the expansion
1085         factor times the size of the input segment).
1086         """
1087
1088         # rejected ideas:
1089         #
1090         #  returning a list of (shareidN,shareN) tuples instead of a pair of
1091         #  lists (shareids..,shares..). Brian thought the tuples would
1092         #  encourage users to keep the share and shareid together throughout
1093         #  later processing, Zooko pointed out that the code to iterate
1094         #  through two lists is not really more complicated than using a list
1095         #  of tuples and there's also a performance improvement
1096         #
1097         #  having 'data_size' not required to be an integral multiple of
1098         #  'required_shares'. Doing this would require encode() to perform
1099         #  padding internally, and we'd prefer to have any padding be done
1100         #  explicitly by the caller. Yes, it is an abstraction leak, but
1101         #  hopefully not an onerous one.
1102
1103
1104 class ICodecDecoder(Interface):
1105     def set_serialized_params(params):
1106         """Set up the parameters of this encoder, from a string returned by
1107         encoder.get_serialized_params()."""
1108
1109     def get_needed_shares():
1110         """Return the number of shares needed to reconstruct the data.
1111         set_serialized_params() is required to be called before this."""
1112
1113     def decode(some_shares, their_shareids):
1114         """Decode a partial list of shares into data.
1115
1116         'some_shares' is required to be a sequence of buffers of sharedata, a
1117         subset of the shares returned by ICodecEncode.encode(). Each share is
1118         required to be of the same length.  The i'th element of their_shareids
1119         is required to be the shareid of the i'th buffer in some_shares.
1120
1121         This returns a Deferred which fires with a sequence of buffers. This
1122         sequence will contain all of the segments of the original data, in
1123         order. The sum of the lengths of all of the buffers will be the
1124         'data_size' value passed into the original ICodecEncode.set_params()
1125         call. To get back the single original input block of data, use
1126         ''.join(output_buffers), or you may wish to simply write them in
1127         order to an output file.
1128
1129         Note that some of the elements in the result sequence may be
1130         references to the elements of the some_shares input sequence. In
1131         particular, this means that if those share objects are mutable (e.g.
1132         arrays) and if they are changed, then both the input (the
1133         'some_shares' parameter) and the output (the value given when the
1134         deferred is triggered) will change.
1135
1136         The length of 'some_shares' is required to be exactly the value of
1137         'required_shares' passed into the original ICodecEncode.set_params()
1138         call.
1139         """
1140
1141 class IEncoder(Interface):
1142     """I take an object that provides IEncryptedUploadable, which provides
1143     encrypted data, and a list of shareholders. I then encode, hash, and
1144     deliver shares to those shareholders. I will compute all the necessary
1145     Merkle hash trees that are necessary to validate the crypttext that
1146     eventually comes back from the shareholders. I provide the URI Extension
1147     Block Hash, and the encoding parameters, both of which must be included
1148     in the URI.
1149
1150     I do not choose shareholders, that is left to the IUploader. I must be
1151     given a dict of RemoteReferences to storage buckets that are ready and
1152     willing to receive data.
1153     """
1154
1155     def set_size(size):
1156         """Specify the number of bytes that will be encoded. This must be
1157         peformed before get_serialized_params() can be called.
1158         """
1159     def set_params(params):
1160         """Override the default encoding parameters. 'params' is a tuple of
1161         (k,d,n), where 'k' is the number of required shares, 'd' is the
1162         shares_of_happiness, and 'n' is the total number of shares that will
1163         be created.
1164
1165         Encoding parameters can be set in three ways. 1: The Encoder class
1166         provides defaults (3/7/10). 2: the Encoder can be constructed with
1167         an 'options' dictionary, in which the
1168         needed_and_happy_and_total_shares' key can be a (k,d,n) tuple. 3:
1169         set_params((k,d,n)) can be called.
1170
1171         If you intend to use set_params(), you must call it before
1172         get_share_size or get_param are called.
1173         """
1174
1175     def set_encrypted_uploadable(u):
1176         """Provide a source of encrypted upload data. 'u' must implement
1177         IEncryptedUploadable.
1178
1179         When this is called, the IEncryptedUploadable will be queried for its
1180         length and the storage_index that should be used.
1181
1182         This returns a Deferred that fires with this Encoder instance.
1183
1184         This must be performed before start() can be called.
1185         """
1186
1187     def get_param(name):
1188         """Return an encoding parameter, by name.
1189
1190         'storage_index': return a string with the (16-byte truncated SHA-256
1191                          hash) storage index to which these shares should be
1192                          pushed.
1193
1194         'share_counts': return a tuple describing how many shares are used:
1195                         (needed_shares, shares_of_happiness, total_shares)
1196
1197         'num_segments': return an int with the number of segments that
1198                         will be encoded.
1199
1200         'segment_size': return an int with the size of each segment.
1201
1202         'block_size': return the size of the individual blocks that will
1203                       be delivered to a shareholder's put_block() method. By
1204                       knowing this, the shareholder will be able to keep all
1205                       blocks in a single file and still provide random access
1206                       when reading them. # TODO: can we avoid exposing this?
1207
1208         'share_size': an int with the size of the data that will be stored
1209                       on each shareholder. This is aggregate amount of data
1210                       that will be sent to the shareholder, summed over all
1211                       the put_block() calls I will ever make. It is useful to
1212                       determine this size before asking potential
1213                       shareholders whether they will grant a lease or not,
1214                       since their answers will depend upon how much space we
1215                       need. TODO: this might also include some amount of
1216                       overhead, like the size of all the hashes. We need to
1217                       decide whether this is useful or not.
1218
1219         'serialized_params': a string with a concise description of the
1220                              codec name and its parameters. This may be passed
1221                              into the IUploadable to let it make sure that
1222                              the same file encoded with different parameters
1223                              will result in different storage indexes.
1224
1225         Once this is called, set_size() and set_params() may not be called.
1226         """
1227
1228     def set_shareholders(shareholders):
1229         """Tell the encoder where to put the encoded shares. 'shareholders'
1230         must be a dictionary that maps share number (an integer ranging from
1231         0 to n-1) to an instance that provides IStorageBucketWriter. This
1232         must be performed before start() can be called."""
1233
1234     def start():
1235         """Begin the encode/upload process. This involves reading encrypted
1236         data from the IEncryptedUploadable, encoding it, uploading the shares
1237         to the shareholders, then sending the hash trees.
1238
1239         set_encrypted_uploadable() and set_shareholders() must be called
1240         before this can be invoked.
1241
1242         This returns a Deferred that fires with a tuple of
1243         (uri_extension_hash, needed_shares, total_shares, size) when the
1244         upload process is complete. This information, plus the encryption
1245         key, is sufficient to construct the URI.
1246         """
1247
1248 class IDecoder(Interface):
1249     """I take a list of shareholders and some setup information, then
1250     download, validate, decode, and decrypt data from them, writing the
1251     results to an output file.
1252
1253     I do not locate the shareholders, that is left to the IDownloader. I must
1254     be given a dict of RemoteReferences to storage buckets that are ready to
1255     send data.
1256     """
1257
1258     def setup(outfile):
1259         """I take a file-like object (providing write and close) to which all
1260         the plaintext data will be written.
1261
1262         TODO: producer/consumer . Maybe write() should return a Deferred that
1263         indicates when it will accept more data? But probably having the
1264         IDecoder be a producer is easier to glue to IConsumer pieces.
1265         """
1266
1267     def set_shareholders(shareholders):
1268         """I take a dictionary that maps share identifiers (small integers)
1269         to RemoteReferences that provide RIBucketReader. This must be called
1270         before start()."""
1271
1272     def start():
1273         """I start the download. This process involves retrieving data and
1274         hash chains from the shareholders, using the hashes to validate the
1275         data, decoding the shares into segments, decrypting the segments,
1276         then writing the resulting plaintext to the output file.
1277
1278         I return a Deferred that will fire (with self) when the download is
1279         complete.
1280         """
1281
1282 class IDownloadTarget(Interface):
1283     # Note that if the IDownloadTarget is also an IConsumer, the downloader
1284     # will register itself as a producer. This allows the target to invoke
1285     # downloader.pauseProducing, resumeProducing, and stopProducing.
1286     def open(size):
1287         """Called before any calls to write() or close(). If an error
1288         occurs before any data is available, fail() may be called without
1289         a previous call to open().
1290
1291         'size' is the length of the file being downloaded, in bytes."""
1292
1293     def write(data):
1294         """Output some data to the target."""
1295     def close():
1296         """Inform the target that there is no more data to be written."""
1297     def fail(why):
1298         """fail() is called to indicate that the download has failed. 'why'
1299         is a Failure object indicating what went wrong. No further methods
1300         will be invoked on the IDownloadTarget after fail()."""
1301     def register_canceller(cb):
1302         """The FileDownloader uses this to register a no-argument function
1303         that the target can call to cancel the download. Once this canceller
1304         is invoked, no further calls to write() or close() will be made."""
1305     def finish():
1306         """When the FileDownloader is done, this finish() function will be
1307         called. Whatever it returns will be returned to the invoker of
1308         Downloader.download.
1309         """
1310
1311 class IDownloader(Interface):
1312     def download(uri, target):
1313         """Perform a CHK download, sending the data to the given target.
1314         'target' must provide IDownloadTarget.
1315
1316         Returns a Deferred that fires (with the results of target.finish)
1317         when the download is finished, or errbacks if something went wrong."""
1318
1319 class IEncryptedUploadable(Interface):
1320     def set_upload_status(upload_status):
1321         """Provide an IUploadStatus object that should be filled with status
1322         information. The IEncryptedUploadable is responsible for setting
1323         key-determination progress ('chk'), size, storage_index, and
1324         ciphertext-fetch progress. It may delegate some of this
1325         responsibility to others, in particular to the IUploadable."""
1326
1327     def get_size():
1328         """This behaves just like IUploadable.get_size()."""
1329
1330     def get_all_encoding_parameters():
1331         """Return a Deferred that fires with a tuple of
1332         (k,happy,n,segment_size). The segment_size will be used as-is, and
1333         must match the following constraints: it must be a multiple of k, and
1334         it shouldn't be unreasonably larger than the file size (if
1335         segment_size is larger than filesize, the difference must be stored
1336         as padding).
1337
1338         This usually passes through to the IUploadable method of the same
1339         name.
1340
1341         The encoder strictly obeys the values returned by this method. To
1342         make an upload use non-default encoding parameters, you must arrange
1343         to control the values that this method returns.
1344         """
1345
1346     def get_storage_index():
1347         """Return a Deferred that fires with a 16-byte storage index.
1348         """
1349
1350     def read_encrypted(length, hash_only):
1351         """This behaves just like IUploadable.read(), but returns crypttext
1352         instead of plaintext. If hash_only is True, then this discards the
1353         data (and returns an empty list); this improves efficiency when
1354         resuming an interrupted upload (where we need to compute the
1355         plaintext hashes, but don't need the redundant encrypted data)."""
1356
1357     def get_plaintext_hashtree_leaves(first, last, num_segments):
1358         """Get the leaf nodes of a merkle hash tree over the plaintext
1359         segments, i.e. get the tagged hashes of the given segments. The
1360         segment size is expected to be generated by the IEncryptedUploadable
1361         before any plaintext is read or ciphertext produced, so that the
1362         segment hashes can be generated with only a single pass.
1363
1364         This returns a Deferred which fires with a sequence of hashes, using:
1365
1366          tuple(segment_hashes[first:last])
1367
1368         'num_segments' is used to assert that the number of segments that the
1369         IEncryptedUploadable handled matches the number of segments that the
1370         encoder was expecting.
1371
1372         This method must not be called until the final byte has been read
1373         from read_encrypted(). Once this method is called, read_encrypted()
1374         can never be called again.
1375         """
1376
1377     def get_plaintext_hash():
1378         """Get the hash of the whole plaintext.
1379
1380         This returns a Deferred which fires with a tagged SHA-256 hash of the
1381         whole plaintext, obtained from hashutil.plaintext_hash(data).
1382         """
1383
1384     def close():
1385         """Just like IUploadable.close()."""
1386
1387 class IUploadable(Interface):
1388     def set_upload_status(upload_status):
1389         """Provide an IUploadStatus object that should be filled with status
1390         information. The IUploadable is responsible for setting
1391         key-determination progress ('chk')."""
1392
1393     def set_default_encoding_parameters(params):
1394         """Set the default encoding parameters, which must be a dict mapping
1395         strings to ints. The meaningful keys are 'k', 'happy', 'n', and
1396         'max_segment_size'. These might have an influence on the final
1397         encoding parameters returned by get_all_encoding_parameters(), if the
1398         Uploadable doesn't have more specific preferences.
1399
1400         This call is optional: if it is not used, the Uploadable will use
1401         some built-in defaults. If used, this method must be called before
1402         any other IUploadable methods to have any effect.
1403         """
1404
1405     def get_size():
1406         """Return a Deferred that will fire with the length of the data to be
1407         uploaded, in bytes. This will be called before the data is actually
1408         used, to compute encoding parameters.
1409         """
1410
1411     def get_all_encoding_parameters():
1412         """Return a Deferred that fires with a tuple of
1413         (k,happy,n,segment_size). The segment_size will be used as-is, and
1414         must match the following constraints: it must be a multiple of k, and
1415         it shouldn't be unreasonably larger than the file size (if
1416         segment_size is larger than filesize, the difference must be stored
1417         as padding).
1418
1419         The relative values of k and n allow some IUploadables to request
1420         better redundancy than others (in exchange for consuming more space
1421         in the grid).
1422
1423         Larger values of segment_size reduce hash overhead, while smaller
1424         values reduce memory footprint and cause data to be delivered in
1425         smaller pieces (which may provide a smoother and more predictable
1426         download experience).
1427
1428         The encoder strictly obeys the values returned by this method. To
1429         make an upload use non-default encoding parameters, you must arrange
1430         to control the values that this method returns. One way to influence
1431         them may be to call set_encoding_parameters() before calling
1432         get_all_encoding_parameters().
1433         """
1434
1435     def get_encryption_key():
1436         """Return a Deferred that fires with a 16-byte AES key. This key will
1437         be used to encrypt the data. The key will also be hashed to derive
1438         the StorageIndex.
1439
1440         Uploadables which want to achieve convergence should hash their file
1441         contents and the serialized_encoding_parameters to form the key
1442         (which of course requires a full pass over the data). Uploadables can
1443         use the upload.ConvergentUploadMixin class to achieve this
1444         automatically.
1445
1446         Uploadables which do not care about convergence (or do not wish to
1447         make multiple passes over the data) can simply return a
1448         strongly-random 16 byte string.
1449
1450         get_encryption_key() may be called multiple times: the IUploadable is
1451         required to return the same value each time.
1452         """
1453
1454     def read(length):
1455         """Return a Deferred that fires with a list of strings (perhaps with
1456         only a single element) which, when concatenated together, contain the
1457         next 'length' bytes of data. If EOF is near, this may provide fewer
1458         than 'length' bytes. The total number of bytes provided by read()
1459         before it signals EOF must equal the size provided by get_size().
1460
1461         If the data must be acquired through multiple internal read
1462         operations, returning a list instead of a single string may help to
1463         reduce string copies.
1464
1465         'length' will typically be equal to (min(get_size(),1MB)/req_shares),
1466         so a 10kB file means length=3kB, 100kB file means length=30kB,
1467         and >=1MB file means length=300kB.
1468
1469         This method provides for a single full pass through the data. Later
1470         use cases may desire multiple passes or access to only parts of the
1471         data (such as a mutable file making small edits-in-place). This API
1472         will be expanded once those use cases are better understood.
1473         """
1474
1475     def close():
1476         """The upload is finished, and whatever filehandle was in use may be
1477         closed."""
1478
1479 class IUploadResults(Interface):
1480     """I am returned by upload() methods. I contain a number of public
1481     attributes which can be read to determine the results of the upload. Some
1482     of these are functional, some are timing information. All of these may be
1483     None.::
1484
1485      .file_size : the size of the file, in bytes
1486      .uri : the CHK read-cap for the file
1487      .ciphertext_fetched : how many bytes were fetched by the helper
1488      .sharemap : dict mapping share number to placement string
1489      .servermap : dict mapping server peerid to a set of share numbers
1490      .timings : dict of timing information, mapping name to seconds (float)
1491        total : total upload time, start to finish
1492        storage_index : time to compute the storage index
1493        peer_selection : time to decide which peers will be used
1494        contacting_helper : initial helper query to upload/no-upload decision
1495        existence_check : helper pre-upload existence check
1496        helper_total : initial helper query to helper finished pushing
1497        cumulative_fetch : helper waiting for ciphertext requests
1498        total_fetch : helper start to last ciphertext response
1499        cumulative_encoding : just time spent in zfec
1500        cumulative_sending : just time spent waiting for storage servers
1501        hashes_and_close : last segment push to shareholder close
1502        total_encode_and_push : first encode to shareholder close
1503
1504     """
1505
1506 class IDownloadResults(Interface):
1507     """I am created internally by download() methods. I contain a number of
1508     public attributes which contain details about the download process.::
1509
1510      .file_size : the size of the file, in bytes
1511      .servers_used : set of server peerids that were used during download
1512      .server_problems : dict mapping server peerid to a problem string. Only
1513                         servers that had problems (bad hashes, disconnects) are
1514                         listed here.
1515      .servermap : dict mapping server peerid to a set of share numbers. Only
1516                   servers that had any shares are listed here.
1517      .timings : dict of timing information, mapping name to seconds (float)
1518        peer_selection : time to ask servers about shares
1519        servers_peer_selection : dict of peerid to DYHB-query time
1520        uri_extension : time to fetch a copy of the URI extension block
1521        hashtrees : time to fetch the hash trees
1522        segments : time to fetch, decode, and deliver segments
1523        cumulative_fetch : time spent waiting for storage servers
1524        cumulative_decode : just time spent in zfec
1525        cumulative_decrypt : just time spent in decryption
1526        total : total download time, start to finish
1527        fetch_per_server : dict of peerid to list of per-segment fetch times
1528
1529     """
1530
1531 class IUploader(Interface):
1532     def upload(uploadable):
1533         """Upload the file. 'uploadable' must impement IUploadable. This
1534         returns a Deferred which fires with an UploadResults instance, from
1535         which the URI of the file can be obtained as results.uri ."""
1536
1537     def upload_ssk(write_capability, new_version, uploadable):
1538         """TODO: how should this work?"""
1539
1540 class ICheckable(Interface):
1541     def check(monitor, verify=False):
1542         """Check upon my health, optionally repairing any problems.
1543
1544         This returns a Deferred that fires with an instance that provides
1545         ICheckerResults, or None if the object is non-distributed (i.e. LIT
1546         files).
1547
1548         The monitor will be checked periodically to see if the operation has
1549         been cancelled. If so, no new queries will be sent, and the Deferred
1550         will fire (with a OperationCancelledError) immediately.
1551
1552         Filenodes and dirnodes (which provide IFilesystemNode) are also
1553         checkable. Instances that represent verifier-caps will be checkable
1554         but not downloadable. Some objects (like LIT files) do not actually
1555         live in the grid, and their checkers return None (non-distributed
1556         files are always healthy).
1557
1558         If verify=False, a relatively lightweight check will be performed: I
1559         will ask all servers if they have a share for me, and I will believe
1560         whatever they say. If there are at least N distinct shares on the
1561         grid, my results will indicate r.is_healthy()==True. This requires a
1562         roundtrip to each server, but does not transfer very much data, so
1563         the network bandwidth is fairly low.
1564
1565         If verify=True, a more resource-intensive check will be performed:
1566         every share will be downloaded, and the hashes will be validated on
1567         every bit. I will ignore any shares that failed their hash checks. If
1568         there are at least N distinct valid shares on the grid, my results
1569         will indicate r.is_healthy()==True. This requires N/k times as much
1570         download bandwidth (and server disk IO) as a regular download. If a
1571         storage server is holding a corrupt share, or is experiencing memory
1572         failures during retrieval, or is malicious or buggy, then
1573         verification will detect the problem, but checking will not.
1574
1575         TODO: any problems seen during checking will be reported to the
1576         health-manager.furl, a centralized object which is responsible for
1577         figuring out why files are unhealthy so corrective action can be
1578         taken.
1579         """
1580
1581     def check_and_repair(monitor, verify=False):
1582         """Like check(), but if the file/directory is not healthy, attempt to
1583         repair the damage.
1584
1585         Any non-healthy result will cause an immediate repair operation, to
1586         generate and upload new shares. After repair, the file will be as
1587         healthy as we can make it. Details about what sort of repair is done
1588         will be put in the check-and-repair results. The Deferred will not
1589         fire until the repair is complete.
1590
1591         This returns a Deferred which fires with an instance of
1592         ICheckAndRepairResults."""
1593
1594 class IDeepCheckable(Interface):
1595     def start_deep_check(verify=False):
1596         """Check upon the health of me and everything I can reach.
1597
1598         This is a recursive form of check(), useable only on dirnodes.
1599
1600         I return a Monitor, with results that are an IDeepCheckResults
1601         object.
1602         """
1603
1604     def start_deep_check_and_repair(verify=False):
1605         """Check upon the health of me and everything I can reach. Repair
1606         anything that isn't healthy.
1607
1608         This is a recursive form of check_and_repair(), useable only on
1609         dirnodes.
1610
1611         I return a Monitor, with results that are an
1612         IDeepCheckAndRepairResults object.
1613         """
1614
1615 class ICheckerResults(Interface):
1616     """I contain the detailed results of a check/verify operation.
1617     """
1618
1619     def get_storage_index():
1620         """Return a string with the (binary) storage index."""
1621     def get_storage_index_string():
1622         """Return a string with the (printable) abbreviated storage index."""
1623     def get_uri():
1624         """Return the (string) URI of the object that was checked."""
1625
1626     def is_healthy():
1627         """Return a boolean, True if the file/dir is fully healthy, False if
1628         it is damaged in any way. Non-distributed LIT files always return
1629         True."""
1630
1631     def is_recoverable():
1632         """Return a boolean, True if the file/dir can be recovered, False if
1633         not. Unrecoverable files are obviously unhealthy. Non-distributed LIT
1634         files always return True."""
1635
1636     def needs_rebalancing():
1637         """Return a boolean, True if the file/dir's reliability could be
1638         improved by moving shares to new servers. Non-distributed LIT files
1639         always returne False."""
1640
1641
1642     def get_data():
1643         """Return a dictionary that describes the state of the file/dir.
1644         Non-distributed LIT files always return an empty dictionary. Normal
1645         files and directories return a dictionary with the following keys
1646         (note that these use base32-encoded strings rather than binary ones)
1647         (also note that for mutable files, these counts are for the 'best'
1648         version)::
1649
1650          count-shares-good: the number of distinct good shares that were found
1651          count-shares-needed: 'k', the number of shares required for recovery
1652          count-shares-expected: 'N', the number of total shares generated
1653          count-good-share-hosts: the number of distinct storage servers with
1654                                  good shares. If this number is less than
1655                                  count-shares-good, then some shares are
1656                                  doubled up, increasing the correlation of
1657                                  failures. This indicates that one or more
1658                                  shares should be moved to an otherwise unused
1659                                  server, if one is available.
1660          count-corrupt-shares: the number of shares with integrity failures
1661          list-corrupt-shares: a list of 'share locators', one for each share
1662                               that was found to be corrupt. Each share
1663                               locator is a list of (serverid, storage_index,
1664                               sharenum).
1665          servers-responding: list of (binary) storage server identifiers,
1666                              one for each server which responded to the share
1667                              query.
1668          sharemap: dict mapping share identifier to list of serverids
1669                    (binary strings). This indicates which servers are holding
1670                    which shares. For immutable files, the shareid is an
1671                    integer (the share number, from 0 to N-1). For mutable
1672                    files, it is a string of the form 'seq%d-%s-sh%d',
1673                    containing the sequence number, the roothash, and the
1674                    share number.
1675
1676         The following keys are most relevant for mutable files, but immutable
1677         files will provide sensible values too::
1678
1679          count-wrong-shares: the number of shares for versions other than the
1680                              'best' one (which is defined as being the
1681                              recoverable version with the highest sequence
1682                              number, then the highest roothash). These are
1683                              either leftover shares from an older version
1684                              (perhaps on a server that was offline when an
1685                              update occurred), shares from an unrecoverable
1686                              newer version, or shares from an alternate
1687                              current version that results from an
1688                              uncoordinated write collision. For a healthy
1689                              file, this will equal 0.
1690
1691          count-recoverable-versions: the number of recoverable versions of
1692                                      the file. For a healthy file, this will
1693                                      equal 1.
1694
1695          count-unrecoverable-versions: the number of unrecoverable versions
1696                                        of the file. For a healthy file, this
1697                                        will be 0.
1698
1699         """
1700
1701     def get_summary():
1702         """Return a string with a brief (one-line) summary of the results."""
1703
1704     def get_report():
1705         """Return a list of strings with more detailed results."""
1706
1707 class ICheckAndRepairResults(Interface):
1708     """I contain the detailed results of a check/verify/repair operation.
1709
1710     The IFilesystemNode.check()/verify()/repair() methods all return
1711     instances that provide ICheckAndRepairResults.
1712     """
1713
1714     def get_storage_index():
1715         """Return a string with the (binary) storage index."""
1716     def get_storage_index_string():
1717         """Return a string with the (printable) abbreviated storage index."""
1718     def get_repair_attempted():
1719         """Return a boolean, True if a repair was attempted."""
1720     def get_repair_successful():
1721         """Return a boolean, True if repair was attempted and the file/dir
1722         was fully healthy afterwards. False if no repair was attempted or if
1723         a repair attempt failed."""
1724     def get_pre_repair_results():
1725         """Return an ICheckerResults instance that describes the state of the
1726         file/dir before any repair was attempted."""
1727     def get_post_repair_results():
1728         """Return an ICheckerResults instance that describes the state of the
1729         file/dir after any repair was attempted. If no repair was attempted,
1730         the pre-repair and post-repair results will be identical."""
1731
1732
1733 class IDeepCheckResults(Interface):
1734     """I contain the results of a deep-check operation.
1735
1736     This is returned by a call to ICheckable.deep_check().
1737     """
1738
1739     def get_root_storage_index_string():
1740         """Return the storage index (abbreviated human-readable string) of
1741         the first object checked."""
1742     def get_counters():
1743         """Return a dictionary with the following keys::
1744
1745              count-objects-checked: count of how many objects were checked
1746              count-objects-healthy: how many of those objects were completely
1747                                     healthy
1748              count-objects-unhealthy: how many were damaged in some way
1749              count-objects-unrecoverable: how many were unrecoverable
1750              count-corrupt-shares: how many shares were found to have
1751                                    corruption, summed over all objects
1752                                    examined
1753         """
1754
1755     def get_corrupt_shares():
1756         """Return a set of (serverid, storage_index, sharenum) for all shares
1757         that were found to be corrupt. Both serverid and storage_index are
1758         binary.
1759         """
1760     def get_all_results():
1761         """Return a dictionary mapping pathname (a tuple of strings, ready to
1762         be slash-joined) to an ICheckerResults instance, one for each object
1763         that was checked."""
1764
1765     def get_results_for_storage_index(storage_index):
1766         """Retrive the ICheckerResults instance for the given (binary)
1767         storage index. Raises KeyError if there are no results for that
1768         storage index."""
1769
1770     def get_stats():
1771         """Return a dictionary with the same keys as
1772         IDirectoryNode.deep_stats()."""
1773
1774 class IDeepCheckAndRepairResults(Interface):
1775     """I contain the results of a deep-check-and-repair operation.
1776
1777     This is returned by a call to ICheckable.deep_check_and_repair().
1778     """
1779
1780     def get_root_storage_index_string():
1781         """Return the storage index (abbreviated human-readable string) of
1782         the first object checked."""
1783     def get_counters():
1784         """Return a dictionary with the following keys::
1785
1786              count-objects-checked: count of how many objects were checked
1787              count-objects-healthy-pre-repair: how many of those objects were
1788                                                completely healthy (before any
1789                                                repair)
1790              count-objects-unhealthy-pre-repair: how many were damaged in
1791                                                  some way
1792              count-objects-unrecoverable-pre-repair: how many were unrecoverable
1793              count-objects-healthy-post-repair: how many of those objects were
1794                                                 completely healthy (after any
1795                                                 repair)
1796              count-objects-unhealthy-post-repair: how many were damaged in
1797                                                   some way
1798              count-objects-unrecoverable-post-repair: how many were
1799                                                       unrecoverable
1800              count-repairs-attempted: repairs were attempted on this many
1801                                       objects. The count-repairs- keys will
1802                                       always be provided, however unless
1803                                       repair=true is present, they will all
1804                                       be zero.
1805              count-repairs-successful: how many repairs resulted in healthy
1806                                        objects
1807              count-repairs-unsuccessful: how many repairs resulted did not
1808                                          results in completely healthy objects
1809              count-corrupt-shares-pre-repair: how many shares were found to
1810                                               have corruption, summed over all
1811                                               objects examined (before any
1812                                               repair)
1813              count-corrupt-shares-post-repair: how many shares were found to
1814                                                have corruption, summed over all
1815                                                objects examined (after any
1816                                                repair)
1817         """
1818
1819     def get_stats():
1820         """Return a dictionary with the same keys as
1821         IDirectoryNode.deep_stats()."""
1822
1823     def get_corrupt_shares():
1824         """Return a set of (serverid, storage_index, sharenum) for all shares
1825         that were found to be corrupt before any repair was attempted. Both
1826         serverid and storage_index are binary.
1827         """
1828     def get_remaining_corrupt_shares():
1829         """Return a set of (serverid, storage_index, sharenum) for all shares
1830         that were found to be corrupt after any repair was completed. Both
1831         serverid and storage_index are binary. These are shares that need
1832         manual inspection and probably deletion.
1833         """
1834     def get_all_results():
1835         """Return a dictionary mapping pathname (a tuple of strings, ready to
1836         be slash-joined) to an ICheckAndRepairResults instance, one for each
1837         object that was checked."""
1838
1839
1840 class IRepairable(Interface):
1841     def repair(checker_results):
1842         """Attempt to repair the given object. Returns a Deferred that fires
1843         with a IRepairResults object.
1844
1845         I must be called with an object that implements ICheckerResults, as
1846         proof that you have actually discovered a problem with this file. I
1847         will use the data in the checker results to guide the repair process,
1848         such as which servers provided bad data and should therefore be
1849         avoided. The ICheckerResults object is inside the
1850         ICheckAndRepairResults object, which is returned by the
1851         ICheckable.check() method::
1852
1853          d = filenode.check(repair=False)
1854          def _got_results(check_and_repair_results):
1855              check_results = check_and_repair_results.get_pre_repair_results()
1856              return filenode.repair(check_results)
1857          d.addCallback(_got_results)
1858          return d
1859         """
1860
1861 class IRepairResults(Interface):
1862     """I contain the results of a repair operation."""
1863
1864
1865 class IClient(Interface):
1866     def upload(uploadable):
1867         """Upload some data into a CHK, get back the UploadResults for it.
1868         @param uploadable: something that implements IUploadable
1869         @return: a Deferred that fires with the UploadResults instance.
1870                  To get the URI for this file, use results.uri .
1871         """
1872
1873     def create_mutable_file(contents=""):
1874         """Create a new mutable file with contents, get back the URI string.
1875         @param contents: the initial contents to place in the file.
1876         @return: a Deferred that fires with tne (string) SSK URI for the new
1877                  file.
1878         """
1879
1880     def create_empty_dirnode():
1881         """Create a new dirnode, empty and unattached.
1882         @return: a Deferred that fires with the new IDirectoryNode instance.
1883         """
1884
1885     def create_node_from_uri(uri):
1886         """Create a new IFilesystemNode instance from the uri, synchronously.
1887         @param uri: a string or IURI-providing instance. This could be for a
1888                     LiteralFileNode, a CHK file node, a mutable file node, or
1889                     a directory node
1890         @return: an instance that provides IFilesystemNode (or more usefully one
1891                  of its subclasses). File-specifying URIs will result in
1892                  IFileNode or IMutableFileNode -providing instances, like
1893                  FileNode, LiteralFileNode, or MutableFileNode.
1894                  Directory-specifying URIs will result in
1895                  IDirectoryNode-providing instances, like NewDirectoryNode.
1896         """
1897
1898 class IClientStatus(Interface):
1899     def list_all_uploads():
1900         """Return a list of uploader objects, one for each upload which
1901         currently has an object available (tracked with weakrefs). This is
1902         intended for debugging purposes."""
1903     def list_active_uploads():
1904         """Return a list of active IUploadStatus objects."""
1905     def list_recent_uploads():
1906         """Return a list of IUploadStatus objects for the most recently
1907         started uploads."""
1908
1909     def list_all_downloads():
1910         """Return a list of downloader objects, one for each download which
1911         currently has an object available (tracked with weakrefs). This is
1912         intended for debugging purposes."""
1913     def list_active_downloads():
1914         """Return a list of active IDownloadStatus objects."""
1915     def list_recent_downloads():
1916         """Return a list of IDownloadStatus objects for the most recently
1917         started downloads."""
1918
1919 class IUploadStatus(Interface):
1920     def get_started():
1921         """Return a timestamp (float with seconds since epoch) indicating
1922         when the operation was started."""
1923     def get_storage_index():
1924         """Return a string with the (binary) storage index in use on this
1925         upload. Returns None if the storage index has not yet been
1926         calculated."""
1927     def get_size():
1928         """Return an integer with the number of bytes that will eventually
1929         be uploaded for this file. Returns None if the size is not yet known.
1930         """
1931     def using_helper():
1932         """Return True if this upload is using a Helper, False if not."""
1933     def get_status():
1934         """Return a string describing the current state of the upload
1935         process."""
1936     def get_progress():
1937         """Returns a tuple of floats, (chk, ciphertext, encode_and_push),
1938         each from 0.0 to 1.0 . 'chk' describes how much progress has been
1939         made towards hashing the file to determine a CHK encryption key: if
1940         non-convergent encryption is in use, this will be trivial, otherwise
1941         the whole file must be hashed. 'ciphertext' describes how much of the
1942         ciphertext has been pushed to the helper, and is '1.0' for non-helper
1943         uploads. 'encode_and_push' describes how much of the encode-and-push
1944         process has finished: for helper uploads this is dependent upon the
1945         helper providing progress reports. It might be reasonable to add all
1946         three numbers and report the sum to the user."""
1947     def get_active():
1948         """Return True if the upload is currently active, False if not."""
1949     def get_results():
1950         """Return an instance of UploadResults (which contains timing and
1951         sharemap information). Might return None if the upload is not yet
1952         finished."""
1953     def get_counter():
1954         """Each upload status gets a unique number: this method returns that
1955         number. This provides a handle to this particular upload, so a web
1956         page can generate a suitable hyperlink."""
1957
1958 class IDownloadStatus(Interface):
1959     def get_started():
1960         """Return a timestamp (float with seconds since epoch) indicating
1961         when the operation was started."""
1962     def get_storage_index():
1963         """Return a string with the (binary) storage index in use on this
1964         download. This may be None if there is no storage index (i.e. LIT
1965         files)."""
1966     def get_size():
1967         """Return an integer with the number of bytes that will eventually be
1968         retrieved for this file. Returns None if the size is not yet known.
1969         """
1970     def using_helper():
1971         """Return True if this download is using a Helper, False if not."""
1972     def get_status():
1973         """Return a string describing the current state of the download
1974         process."""
1975     def get_progress():
1976         """Returns a float (from 0.0 to 1.0) describing the amount of the
1977         download that has completed. This value will remain at 0.0 until the
1978         first byte of plaintext is pushed to the download target."""
1979     def get_active():
1980         """Return True if the download is currently active, False if not."""
1981     def get_counter():
1982         """Each download status gets a unique number: this method returns
1983         that number. This provides a handle to this particular download, so a
1984         web page can generate a suitable hyperlink."""
1985
1986 class IServermapUpdaterStatus(Interface):
1987     pass
1988 class IPublishStatus(Interface):
1989     pass
1990 class IRetrieveStatus(Interface):
1991     pass
1992
1993 class NotCapableError(Exception):
1994     """You have tried to write to a read-only node."""
1995
1996 class BadWriteEnablerError(Exception):
1997     pass
1998
1999 class RIControlClient(RemoteInterface):
2000
2001     def wait_for_client_connections(num_clients=int):
2002         """Do not return until we have connections to at least NUM_CLIENTS
2003         storage servers.
2004         """
2005
2006     def upload_from_file_to_uri(filename=str, convergence=ChoiceOf(None, StringConstraint(2**20))):
2007         """Upload a file to the grid. This accepts a filename (which must be
2008         absolute) that points to a file on the node's local disk. The node will
2009         read the contents of this file, upload it to the grid, then return the
2010         URI at which it was uploaded.  If convergence is None then a random
2011         encryption key will be used, else the plaintext will be hashed, then
2012         that hash will be mixed together with the "convergence" string to form
2013         the encryption key.
2014         """
2015         return URI
2016
2017     def download_from_uri_to_file(uri=URI, filename=str):
2018         """Download a file from the grid, placing it on the node's local disk
2019         at the given filename (which must be absolute[?]). Returns the
2020         absolute filename where the file was written."""
2021         return str
2022
2023     # debug stuff
2024
2025     def get_memory_usage():
2026         """Return a dict describes the amount of memory currently in use. The
2027         keys are 'VmPeak', 'VmSize', and 'VmData'. The values are integers,
2028         measuring memory consupmtion in bytes."""
2029         return DictOf(str, int)
2030
2031     def speed_test(count=int, size=int, mutable=Any()):
2032         """Write 'count' tempfiles to disk, all of the given size. Measure
2033         how long (in seconds) it takes to upload them all to the servers.
2034         Then measure how long it takes to download all of them. If 'mutable'
2035         is 'create', time creation of mutable files. If 'mutable' is
2036         'upload', then time access to the same mutable file instead of
2037         creating one.
2038
2039         Returns a tuple of (upload_time, download_time).
2040         """
2041         return (float, float)
2042
2043     def measure_peer_response_time():
2044         """Send a short message to each connected peer, and measure the time
2045         it takes for them to respond to it. This is a rough measure of the
2046         application-level round trip time.
2047
2048         @return: a dictionary mapping peerid to a float (RTT time in seconds)
2049         """
2050
2051         return DictOf(Nodeid, float)
2052
2053 UploadResults = Any() #DictOf(str, str)
2054
2055 class RIEncryptedUploadable(RemoteInterface):
2056     __remote_name__ = "RIEncryptedUploadable.tahoe.allmydata.com"
2057
2058     def get_size():
2059         return Offset
2060
2061     def get_all_encoding_parameters():
2062         return (int, int, int, long)
2063
2064     def read_encrypted(offset=Offset, length=ReadSize):
2065         return ListOf(str)
2066
2067     def get_plaintext_hashtree_leaves(first=int, last=int, num_segments=int):
2068         return ListOf(Hash)
2069
2070     def get_plaintext_hash():
2071         return Hash
2072
2073     def close():
2074         return None
2075
2076
2077 class RICHKUploadHelper(RemoteInterface):
2078     __remote_name__ = "RIUploadHelper.tahoe.allmydata.com"
2079
2080     def upload(reader=RIEncryptedUploadable):
2081         return UploadResults
2082
2083
2084 class RIHelper(RemoteInterface):
2085     __remote_name__ = "RIHelper.tahoe.allmydata.com"
2086
2087     def upload_chk(si=StorageIndex):
2088         """See if a file with a given storage index needs uploading. The
2089         helper will ask the appropriate storage servers to see if the file
2090         has already been uploaded. If so, the helper will return a set of
2091         'upload results' that includes whatever hashes are needed to build
2092         the read-cap, and perhaps a truncated sharemap.
2093
2094         If the file has not yet been uploaded (or if it was only partially
2095         uploaded), the helper will return an empty upload-results dictionary
2096         and also an RICHKUploadHelper object that will take care of the
2097         upload process. The client should call upload() on this object and
2098         pass it a reference to an RIEncryptedUploadable object that will
2099         provide ciphertext. When the upload is finished, the upload() method
2100         will finish and return the upload results.
2101         """
2102         return (UploadResults, ChoiceOf(RICHKUploadHelper, None))
2103
2104
2105 class RIStatsProvider(RemoteInterface):
2106     __remote_name__ = "RIStatsProvider.tahoe.allmydata.com"
2107     """
2108     Provides access to statistics and monitoring information.
2109     """
2110
2111     def get_stats():
2112         """
2113         returns a dictionary containing 'counters' and 'stats', each a dictionary
2114         with string counter/stat name keys, and numeric values.  counters are
2115         monotonically increasing measures of work done, and stats are instantaneous
2116         measures (potentially time averaged internally)
2117         """
2118         return DictOf(str, DictOf(str, ChoiceOf(float, int, long)))
2119
2120 class RIStatsGatherer(RemoteInterface):
2121     __remote_name__ = "RIStatsGatherer.tahoe.allmydata.com"
2122     """
2123     Provides a monitoring service for centralised collection of stats
2124     """
2125
2126     def provide(provider=RIStatsProvider, nickname=str):
2127         """
2128         @param provider: a stats collector instance which should be polled
2129                          periodically by the gatherer to collect stats.
2130         @param nickname: a name useful to identify the provided client
2131         """
2132         return None
2133
2134
2135 class IStatsProducer(Interface):
2136     def get_stats():
2137         """
2138         returns a dictionary, with str keys representing the names of stats
2139         to be monitored, and numeric values.
2140         """
2141
2142 class RIKeyGenerator(RemoteInterface):
2143     __remote_name__ = "RIKeyGenerator.tahoe.allmydata.com"
2144     """
2145     Provides a service offering to make RSA key pairs.
2146     """
2147
2148     def get_rsa_key_pair(key_size=int):
2149         """
2150         @param key_size: the size of the signature key.
2151         @return: tuple(verifying_key, signing_key)
2152         """
2153         return TupleOf(str, str)
2154
2155
2156 class FileTooLargeError(Exception):
2157     pass
2158