]> git.rkrishnan.org Git - tahoe-lafs/tahoe-lafs.git/blob - src/allmydata/interfaces.py
dirnode manifest: add verifycaps, both to internal API and to webapi. This will give...
[tahoe-lafs/tahoe-lafs.git] / src / allmydata / interfaces.py
1
2 from zope.interface import Interface
3 from foolscap.schema import StringConstraint, ListOf, TupleOf, SetOf, DictOf, \
4      ChoiceOf, IntegerConstraint, Any
5 from foolscap import RemoteInterface, Referenceable
6
7 HASH_SIZE=32
8
9 Hash = StringConstraint(maxLength=HASH_SIZE,
10                         minLength=HASH_SIZE)# binary format 32-byte SHA256 hash
11 Nodeid = StringConstraint(maxLength=20,
12                           minLength=20) # binary format 20-byte SHA1 hash
13 FURL = StringConstraint(1000)
14 StorageIndex = StringConstraint(16)
15 URI = StringConstraint(300) # kind of arbitrary
16
17 MAX_BUCKETS = 256  # per peer -- zfec offers at most 256 shares per file
18
19 ShareData = StringConstraint(None)
20 URIExtensionData = StringConstraint(1000)
21 Number = IntegerConstraint(8) # 2**(8*8) == 16EiB ~= 18e18 ~= 18 exabytes
22 Offset = Number
23 ReadSize = int # the 'int' constraint is 2**31 == 2Gib -- large files are processed in not-so-large increments
24 WriteEnablerSecret = Hash # used to protect mutable bucket modifications
25 LeaseRenewSecret = Hash # used to protect bucket lease renewal requests
26 LeaseCancelSecret = Hash # used to protect bucket lease cancellation requests
27
28 class RIStubClient(RemoteInterface):
29     """Each client publishes a service announcement for a dummy object called
30     the StubClient. This object doesn't actually offer any services, but the
31     announcement helps the Introducer keep track of which clients are
32     subscribed (so the grid admin can keep track of things like the size of
33     the grid and the client versions in use. This is the (empty)
34     RemoteInterface for the StubClient."""
35
36 class RIBucketWriter(RemoteInterface):
37     """ Objects of this kind live on the server side. """
38     def write(offset=Offset, data=ShareData):
39         return None
40
41     def close():
42         """
43         If the data that has been written is incomplete or inconsistent then
44         the server will throw the data away, else it will store it for future
45         retrieval.
46         """
47         return None
48
49     def abort():
50         """Abandon all the data that has been written.
51         """
52         return None
53
54 class RIBucketReader(RemoteInterface):
55     def read(offset=Offset, length=ReadSize):
56         return ShareData
57
58     def advise_corrupt_share(reason=str):
59         """Clients who discover hash failures in shares that they have
60         downloaded from me will use this method to inform me about the
61         failures. I will record their concern so that my operator can
62         manually inspect the shares in question. I return None.
63
64         This is a wrapper around RIStorageServer.advise_corrupt_share(),
65         which is tied to a specific share, and therefore does not need the
66         extra share-identifying arguments. Please see that method for full
67         documentation.
68         """
69
70 TestVector = ListOf(TupleOf(Offset, ReadSize, str, str))
71 # elements are (offset, length, operator, specimen)
72 # operator is one of "lt, le, eq, ne, ge, gt"
73 # nop always passes and is used to fetch data while writing.
74 # you should use length==len(specimen) for everything except nop
75 DataVector = ListOf(TupleOf(Offset, ShareData))
76 # (offset, data). This limits us to 30 writes of 1MiB each per call
77 TestAndWriteVectorsForShares = DictOf(int,
78                                       TupleOf(TestVector,
79                                               DataVector,
80                                               ChoiceOf(None, Offset), # new_length
81                                               ))
82 ReadVector = ListOf(TupleOf(Offset, ReadSize))
83 ReadData = ListOf(ShareData)
84 # returns data[offset:offset+length] for each element of TestVector
85
86 class RIStorageServer(RemoteInterface):
87     __remote_name__ = "RIStorageServer.tahoe.allmydata.com"
88
89     def get_version():
90         """
91         Return a dictionary of version information.
92         """
93         return DictOf(str, Any())
94
95     def allocate_buckets(storage_index=StorageIndex,
96                          renew_secret=LeaseRenewSecret,
97                          cancel_secret=LeaseCancelSecret,
98                          sharenums=SetOf(int, maxLength=MAX_BUCKETS),
99                          allocated_size=Offset, canary=Referenceable):
100         """
101         @param storage_index: the index of the bucket to be created or
102                               increfed.
103         @param sharenums: these are the share numbers (probably between 0 and
104                           99) that the sender is proposing to store on this
105                           server.
106         @param renew_secret: This is the secret used to protect bucket refresh
107                              This secret is generated by the client and
108                              stored for later comparison by the server. Each
109                              server is given a different secret.
110         @param cancel_secret: Like renew_secret, but protects bucket decref.
111         @param canary: If the canary is lost before close(), the bucket is
112                        deleted.
113         @return: tuple of (alreadygot, allocated), where alreadygot is what we
114                  already have and is what we hereby agree to accept. New
115                  leases are added for shares in both lists.
116         """
117         return TupleOf(SetOf(int, maxLength=MAX_BUCKETS),
118                        DictOf(int, RIBucketWriter, maxKeys=MAX_BUCKETS))
119
120     def add_lease(storage_index=StorageIndex,
121                   renew_secret=LeaseRenewSecret,
122                   cancel_secret=LeaseCancelSecret):
123         """
124         Add a new lease on the given bucket. If the renew_secret matches an
125         existing lease, that lease will be renewed instead.
126         """
127         return None
128
129     def renew_lease(storage_index=StorageIndex, renew_secret=LeaseRenewSecret):
130         """
131         Renew the lease on a given bucket. Some networks will use this, some
132         will not.
133         """
134         return None
135
136     def cancel_lease(storage_index=StorageIndex,
137                      cancel_secret=LeaseCancelSecret):
138         """
139         Cancel the lease on a given bucket. If this was the last lease on the
140         bucket, the bucket will be deleted.
141         """
142         return None
143
144     def get_buckets(storage_index=StorageIndex):
145         return DictOf(int, RIBucketReader, maxKeys=MAX_BUCKETS)
146
147
148
149     def slot_readv(storage_index=StorageIndex,
150                    shares=ListOf(int), readv=ReadVector):
151         """Read a vector from the numbered shares associated with the given
152         storage index. An empty shares list means to return data from all
153         known shares. Returns a dictionary with one key per share."""
154         return DictOf(int, ReadData) # shnum -> results
155
156     def slot_testv_and_readv_and_writev(storage_index=StorageIndex,
157                                         secrets=TupleOf(WriteEnablerSecret,
158                                                         LeaseRenewSecret,
159                                                         LeaseCancelSecret),
160                                         tw_vectors=TestAndWriteVectorsForShares,
161                                         r_vector=ReadVector,
162                                         ):
163         """General-purpose test-and-set operation for mutable slots. Perform
164         a bunch of comparisons against the existing shares. If they all pass,
165         then apply a bunch of write vectors to those shares. Then use the
166         read vectors to extract data from all the shares and return the data.
167
168         This method is, um, large. The goal is to allow clients to update all
169         the shares associated with a mutable file in a single round trip.
170
171         @param storage_index: the index of the bucket to be created or
172                               increfed.
173         @param write_enabler: a secret that is stored along with the slot.
174                               Writes are accepted from any caller who can
175                               present the matching secret. A different secret
176                               should be used for each slot*server pair.
177         @param renew_secret: This is the secret used to protect bucket refresh
178                              This secret is generated by the client and
179                              stored for later comparison by the server. Each
180                              server is given a different secret.
181         @param cancel_secret: Like renew_secret, but protects bucket decref.
182
183         The 'secrets' argument is a tuple of (write_enabler, renew_secret,
184         cancel_secret). The first is required to perform any write. The
185         latter two are used when allocating new shares. To simply acquire a
186         new lease on existing shares, use an empty testv and an empty writev.
187
188         Each share can have a separate test vector (i.e. a list of
189         comparisons to perform). If all vectors for all shares pass, then all
190         writes for all shares are recorded. Each comparison is a 4-tuple of
191         (offset, length, operator, specimen), which effectively does a bool(
192         (read(offset, length)) OPERATOR specimen ) and only performs the
193         write if all these evaluate to True. Basic test-and-set uses 'eq'.
194         Write-if-newer uses a seqnum and (offset, length, 'lt', specimen).
195         Write-if-same-or-newer uses 'le'.
196
197         Reads from the end of the container are truncated, and missing shares
198         behave like empty ones, so to assert that a share doesn't exist (for
199         use when creating a new share), use (0, 1, 'eq', '').
200
201         The write vector will be applied to the given share, expanding it if
202         necessary. A write vector applied to a share number that did not
203         exist previously will cause that share to be created.
204
205         Each write vector is accompanied by a 'new_length' argument. If
206         new_length is not None, use it to set the size of the container. This
207         can be used to pre-allocate space for a series of upcoming writes, or
208         truncate existing data. If the container is growing, new_length will
209         be applied before datav. If the container is shrinking, it will be
210         applied afterwards.
211
212         The read vector is used to extract data from all known shares,
213         *before* any writes have been applied. The same vector is used for
214         all shares. This captures the state that was tested by the test
215         vector.
216
217         This method returns two values: a boolean and a dict. The boolean is
218         True if the write vectors were applied, False if not. The dict is
219         keyed by share number, and each value contains a list of strings, one
220         for each element of the read vector.
221
222         If the write_enabler is wrong, this will raise BadWriteEnablerError.
223         To enable share migration (using update_write_enabler), the exception
224         will have the nodeid used for the old write enabler embedded in it,
225         in the following string::
226
227          The write enabler was recorded by nodeid '%s'.
228
229         Note that the nodeid here is encoded using the same base32 encoding
230         used by Foolscap and allmydata.util.idlib.nodeid_b2a().
231
232         """
233         return TupleOf(bool, DictOf(int, ReadData))
234
235     def advise_corrupt_share(share_type=str, storage_index=StorageIndex,
236                              shnum=int, reason=str):
237         """Clients who discover hash failures in shares that they have
238         downloaded from me will use this method to inform me about the
239         failures. I will record their concern so that my operator can
240         manually inspect the shares in question. I return None.
241
242         'share_type' is either 'mutable' or 'immutable'. 'storage_index' is a
243         (binary) storage index string, and 'shnum' is the integer share
244         number. 'reason' is a human-readable explanation of the problem,
245         probably including some expected hash values and the computed ones
246         which did not match. Corruption advisories for mutable shares should
247         include a hash of the public key (the same value that appears in the
248         mutable-file verify-cap), since the current share format does not
249         store that on disk.
250         """
251
252 class IStorageBucketWriter(Interface):
253     """
254     Objects of this kind live on the client side.
255     """
256     def put_block(segmentnum=int, data=ShareData):
257         """@param data: For most segments, this data will be 'blocksize'
258         bytes in length. The last segment might be shorter.
259         @return: a Deferred that fires (with None) when the operation completes
260         """
261
262     def put_plaintext_hashes(hashes=ListOf(Hash)):
263         """
264         @return: a Deferred that fires (with None) when the operation completes
265         """
266
267     def put_crypttext_hashes(hashes=ListOf(Hash)):
268         """
269         @return: a Deferred that fires (with None) when the operation completes
270         """
271
272     def put_block_hashes(blockhashes=ListOf(Hash)):
273         """
274         @return: a Deferred that fires (with None) when the operation completes
275         """
276
277     def put_share_hashes(sharehashes=ListOf(TupleOf(int, Hash))):
278         """
279         @return: a Deferred that fires (with None) when the operation completes
280         """
281
282     def put_uri_extension(data=URIExtensionData):
283         """This block of data contains integrity-checking information (hashes
284         of plaintext, crypttext, and shares), as well as encoding parameters
285         that are necessary to recover the data. This is a serialized dict
286         mapping strings to other strings. The hash of this data is kept in
287         the URI and verified before any of the data is used. All buckets for
288         a given file contain identical copies of this data.
289
290         The serialization format is specified with the following pseudocode:
291         for k in sorted(dict.keys()):
292             assert re.match(r'^[a-zA-Z_\-]+$', k)
293             write(k + ':' + netstring(dict[k]))
294
295         @return: a Deferred that fires (with None) when the operation completes
296         """
297
298     def close():
299         """Finish writing and close the bucket. The share is not finalized
300         until this method is called: if the uploading client disconnects
301         before calling close(), the partially-written share will be
302         discarded.
303
304         @return: a Deferred that fires (with None) when the operation completes
305         """
306
307 class IStorageBucketReader(Interface):
308
309     def get_block(blocknum=int):
310         """Most blocks will be the same size. The last block might be shorter
311         than the others.
312
313         @return: ShareData
314         """
315
316     def get_plaintext_hashes():
317         """
318         @return: ListOf(Hash)
319         """
320
321     def get_crypttext_hashes():
322         """
323         @return: ListOf(Hash)
324         """
325
326     def get_block_hashes():
327         """
328         @return: ListOf(Hash)
329         """
330
331     def get_share_hashes():
332         """
333         @return: ListOf(TupleOf(int, Hash))
334         """
335
336     def get_uri_extension():
337         """
338         @return: URIExtensionData
339         """
340
341
342
343 # hm, we need a solution for forward references in schemas
344 FileNode_ = Any() # TODO: foolscap needs constraints on copyables
345 DirectoryNode_ = Any() # TODO: same
346 AnyNode_ = ChoiceOf(FileNode_, DirectoryNode_)
347 EncryptedThing = str
348
349 class IURI(Interface):
350     def init_from_string(uri):
351         """Accept a string (as created by my to_string() method) and populate
352         this instance with its data. I am not normally called directly,
353         please use the module-level uri.from_string() function to convert
354         arbitrary URI strings into IURI-providing instances."""
355
356     def is_readonly():
357         """Return False if this URI be used to modify the data. Return True
358         if this URI cannot be used to modify the data."""
359
360     def is_mutable():
361         """Return True if the data can be modified by *somebody* (perhaps
362         someone who has a more powerful URI than this one)."""
363
364     def get_readonly():
365         """Return another IURI instance, which represents a read-only form of
366         this one. If is_readonly() is True, this returns self."""
367
368     def get_verifier():
369         """Return an instance that provides IVerifierURI, which can be used
370         to check on the availability of the file or directory, without
371         providing enough capabilities to actually read or modify the
372         contents. This may return None if the file does not need checking or
373         verification (e.g. LIT URIs).
374         """
375
376     def to_string():
377         """Return a string of printable ASCII characters, suitable for
378         passing into init_from_string."""
379
380 class IVerifierURI(Interface):
381     def init_from_string(uri):
382         """Accept a string (as created by my to_string() method) and populate
383         this instance with its data. I am not normally called directly,
384         please use the module-level uri.from_string() function to convert
385         arbitrary URI strings into IURI-providing instances."""
386
387     def to_string():
388         """Return a string of printable ASCII characters, suitable for
389         passing into init_from_string."""
390
391 class IDirnodeURI(Interface):
392     """I am a URI which represents a dirnode."""
393
394
395 class IFileURI(Interface):
396     """I am a URI which represents a filenode."""
397     def get_size():
398         """Return the length (in bytes) of the file that I represent."""
399
400 class IMutableFileURI(Interface):
401     """I am a URI which represents a mutable filenode."""
402 class INewDirectoryURI(Interface):
403     pass
404 class IReadonlyNewDirectoryURI(Interface):
405     pass
406
407
408 class IFilesystemNode(Interface):
409     def get_uri():
410         """
411         Return the URI that can be used by others to get access to this
412         node. If this node is read-only, the URI will only offer read-only
413         access. If this node is read-write, the URI will offer read-write
414         access.
415
416         If you have read-write access to a node and wish to share merely
417         read-only access with others, use get_readonly_uri().
418         """
419
420     def get_readonly_uri():
421         """Return the directory URI that can be used by others to get
422         read-only access to this directory node. The result is a read-only
423         URI, regardless of whether this dirnode is read-only or read-write.
424
425         If you have merely read-only access to this dirnode,
426         get_readonly_uri() will return the same thing as get_uri().
427         """
428
429     def get_verifier():
430         """Return an IVerifierURI instance that represents the
431         'verifiy/refresh capability' for this node. The holder of this
432         capability will be able to renew the lease for this node, protecting
433         it from garbage-collection. They will also be able to ask a server if
434         it holds a share for the file or directory.
435         """
436
437     def get_storage_index():
438         """Return a string with the (binary) storage index in use on this
439         download. This may be None if there is no storage index (i.e. LIT
440         files)."""
441
442     def is_readonly():
443         """Return True if this reference provides mutable access to the given
444         file or directory (i.e. if you can modify it), or False if not. Note
445         that even if this reference is read-only, someone else may hold a
446         read-write reference to it."""
447
448     def is_mutable():
449         """Return True if this file or directory is mutable (by *somebody*,
450         not necessarily you), False if it is is immutable. Note that a file
451         might be mutable overall, but your reference to it might be
452         read-only. On the other hand, all references to an immutable file
453         will be read-only; there are no read-write references to an immutable
454         file.
455         """
456
457 class IMutableFilesystemNode(IFilesystemNode):
458     pass
459
460 class IFileNode(IFilesystemNode):
461     def download(target):
462         """Download the file's contents to a given IDownloadTarget"""
463
464     def download_to_data():
465         """Download the file's contents. Return a Deferred that fires
466         with those contents."""
467
468     def get_size():
469         """Return the length (in bytes) of the data this node represents."""
470
471     def read(consumer, offset=0, size=None):
472         """Download a portion (possibly all) of the file's contents, making
473         them available to the given IConsumer. Return a Deferred that fires
474         (with the consumer) when the consumer is unregistered (either because
475         the last byte has been given to it, or because the consumer threw an
476         exception during write(), possibly because it no longer wants to
477         receive data). The portion downloaded will start at 'offset' and
478         contain 'size' bytes (or the remainder of the file if size==None).
479
480         The consumer will be used in non-streaming mode: an IPullProducer
481         will be attached to it.
482
483         The consumer will not receive data right away: several network trips
484         must occur first. The order of events will be::
485
486          consumer.registerProducer(p, streaming)
487           (if streaming == False)::
488            consumer does p.resumeProducing()
489             consumer.write(data)
490            consumer does p.resumeProducing()
491             consumer.write(data).. (repeat until all data is written)
492          consumer.unregisterProducer()
493          deferred.callback(consumer)
494
495         If a download error occurs, or an exception is raised by
496         consumer.registerProducer() or consumer.write(), I will call
497         consumer.unregisterProducer() and then deliver the exception via
498         deferred.errback(). To cancel the download, the consumer should call
499         p.stopProducing(), which will result in an exception being delivered
500         via deferred.errback().
501
502         A simple download-to-memory consumer example would look like this::
503
504          class MemoryConsumer:
505            implements(IConsumer)
506            def __init__(self):
507              self.chunks = []
508              self.done = False
509            def registerProducer(self, p, streaming):
510              assert streaming == False
511              while not self.done:
512                p.resumeProducing()
513            def write(self, data):
514              self.chunks.append(data)
515            def unregisterProducer(self):
516              self.done = True
517          d = filenode.read(MemoryConsumer())
518          d.addCallback(lambda mc: "".join(mc.chunks))
519          return d
520
521         """
522
523 class IMutableFileNode(IFileNode, IMutableFilesystemNode):
524     """I provide access to a 'mutable file', which retains its identity
525     regardless of what contents are put in it.
526
527     The consistency-vs-availability problem means that there might be
528     multiple versions of a file present in the grid, some of which might be
529     unrecoverable (i.e. have fewer than 'k' shares). These versions are
530     loosely ordered: each has a sequence number and a hash, and any version
531     with seqnum=N was uploaded by a node which has seen at least one version
532     with seqnum=N-1.
533
534     The 'servermap' (an instance of IMutableFileServerMap) is used to
535     describe the versions that are known to be present in the grid, and which
536     servers are hosting their shares. It is used to represent the 'state of
537     the world', and is used for this purpose by my test-and-set operations.
538     Downloading the contents of the mutable file will also return a
539     servermap. Uploading a new version into the mutable file requires a
540     servermap as input, and the semantics of the replace operation is
541     'replace the file with my new version if it looks like nobody else has
542     changed the file since my previous download'. Because the file is
543     distributed, this is not a perfect test-and-set operation, but it will do
544     its best. If the replace process sees evidence of a simultaneous write,
545     it will signal an UncoordinatedWriteError, so that the caller can take
546     corrective action.
547
548
549     Most readers will want to use the 'best' current version of the file, and
550     should use my 'download_best_version()' method.
551
552     To unconditionally replace the file, callers should use overwrite(). This
553     is the mode that user-visible mutable files will probably use.
554
555     To apply some delta to the file, call modify() with a callable modifier
556     function that can apply the modification that you want to make. This is
557     the mode that dirnodes will use, since most directory modification
558     operations can be expressed in terms of deltas to the directory state.
559
560
561     Three methods are available for users who need to perform more complex
562     operations. The first is get_servermap(), which returns an up-to-date
563     servermap using a specified mode. The second is download_version(), which
564     downloads a specific version (not necessarily the 'best' one). The third
565     is 'upload', which accepts new contents and a servermap (which must have
566     been updated with MODE_WRITE). The upload method will attempt to apply
567     the new contents as long as no other node has modified the file since the
568     servermap was updated. This might be useful to a caller who wants to
569     merge multiple versions into a single new one.
570
571     Note that each time the servermap is updated, a specific 'mode' is used,
572     which determines how many peers are queried. To use a servermap for my
573     replace() method, that servermap must have been updated in MODE_WRITE.
574     These modes are defined in allmydata.mutable.common, and consist of
575     MODE_READ, MODE_WRITE, MODE_ANYTHING, and MODE_CHECK. Please look in
576     allmydata/mutable/servermap.py for details about the differences.
577
578     Mutable files are currently limited in size (about 3.5MB max) and can
579     only be retrieved and updated all-at-once, as a single big string. Future
580     versions of our mutable files will remove this restriction.
581     """
582
583     def download_best_version():
584         """Download the 'best' available version of the file, meaning one of
585         the recoverable versions with the highest sequence number. If no
586         uncoordinated writes have occurred, and if enough shares are
587         available, then this will be the most recent version that has been
588         uploaded.
589
590         I update an internal servermap with MODE_READ, determine which
591         version of the file is indicated by
592         servermap.best_recoverable_version(), and return a Deferred that
593         fires with its contents. If no version is recoverable, the Deferred
594         will errback with UnrecoverableFileError.
595         """
596
597     def get_size_of_best_version():
598         """Find the size of the version that would be downloaded with
599         download_best_version(), without actually downloading the whole file.
600
601         I return a Deferred that fires with an integer.
602         """
603
604     def overwrite(new_contents):
605         """Unconditionally replace the contents of the mutable file with new
606         ones. This simply chains get_servermap(MODE_WRITE) and upload(). This
607         is only appropriate to use when the new contents of the file are
608         completely unrelated to the old ones, and you do not care about other
609         clients' changes.
610
611         I return a Deferred that fires (with a PublishStatus object) when the
612         update has completed.
613         """
614
615     def modify(modifier_cb):
616         """Modify the contents of the file, by downloading the current
617         version, applying the modifier function (or bound method), then
618         uploading the new version. I return a Deferred that fires (with a
619         PublishStatus object) when the update is complete.
620
621         The modifier callable will be given two arguments: a string (with the
622         old contents) and a servermap. As with download_best_version(), the
623         old contents will be from the best recoverable version, but the
624         modifier can use the servermap to make other decisions (such as
625         refusing to apply the delta if there are multiple parallel versions,
626         or if there is evidence of a newer unrecoverable version).
627
628         The callable should return a string with the new contents. The
629         callable must be prepared to be called multiple times, and must
630         examine the input string to see if the change that it wants to make
631         is already present in the old version. If it does not need to make
632         any changes, it can either return None, or return its input string.
633
634         If the modifier raises an exception, it will be returned in the
635         errback.
636         """
637
638
639     def get_servermap(mode):
640         """Return a Deferred that fires with an IMutableFileServerMap
641         instance, updated using the given mode.
642         """
643
644     def download_version(servermap, version):
645         """Download a specific version of the file, using the servermap
646         as a guide to where the shares are located.
647
648         I return a Deferred that fires with the requested contents, or
649         errbacks with UnrecoverableFileError. Note that a servermap which was
650         updated with MODE_ANYTHING or MODE_READ may not know about shares for
651         all versions (those modes stop querying servers as soon as they can
652         fulfil their goals), so you may want to use MODE_CHECK (which checks
653         everything) to get increased visibility.
654         """
655
656     def upload(new_contents, servermap):
657         """Replace the contents of the file with new ones. This requires a
658         servermap that was previously updated with MODE_WRITE.
659
660         I attempt to provide test-and-set semantics, in that I will avoid
661         modifying any share that is different than the version I saw in the
662         servermap. However, if another node is writing to the file at the
663         same time as me, I may manage to update some shares while they update
664         others. If I see any evidence of this, I will signal
665         UncoordinatedWriteError, and the file will be left in an inconsistent
666         state (possibly the version you provided, possibly the old version,
667         possibly somebody else's version, and possibly a mix of shares from
668         all of these).
669
670         The recommended response to UncoordinatedWriteError is to either
671         return it to the caller (since they failed to coordinate their
672         writes), or to attempt some sort of recovery. It may be sufficient to
673         wait a random interval (with exponential backoff) and repeat your
674         operation. If I do not signal UncoordinatedWriteError, then I was
675         able to write the new version without incident.
676
677         I return a Deferred that fires (with a PublishStatus object) when the
678         publish has completed. I will update the servermap in-place with the
679         location of all new shares.
680         """
681
682     def get_writekey():
683         """Return this filenode's writekey, or None if the node does not have
684         write-capability. This may be used to assist with data structures
685         that need to make certain data available only to writers, such as the
686         read-write child caps in dirnodes. The recommended process is to have
687         reader-visible data be submitted to the filenode in the clear (where
688         it will be encrypted by the filenode using the readkey), but encrypt
689         writer-visible data using this writekey.
690         """
691
692 class NotEnoughSharesError(Exception):
693     servermap = None
694
695 class ExistingChildError(Exception):
696     """A directory node was asked to add or replace a child that already
697     exists, and overwrite= was set to False."""
698
699 class NoSuchChildError(Exception):
700     """A directory node was asked to fetch a child which does not exist."""
701
702 class IDirectoryNode(IMutableFilesystemNode):
703     """I represent a name-to-child mapping, holding the tahoe equivalent of a
704     directory. All child names are unicode strings, and all children are some
705     sort of IFilesystemNode (either files or subdirectories).
706     """
707
708     def get_uri():
709         """
710         The dirnode ('1') URI returned by this method can be used in
711         set_uri() on a different directory ('2') to 'mount' a reference to
712         this directory ('1') under the other ('2'). This URI is just a
713         string, so it can be passed around through email or other out-of-band
714         protocol.
715         """
716
717     def get_readonly_uri():
718         """
719         The dirnode ('1') URI returned by this method can be used in
720         set_uri() on a different directory ('2') to 'mount' a reference to
721         this directory ('1') under the other ('2'). This URI is just a
722         string, so it can be passed around through email or other out-of-band
723         protocol.
724         """
725
726     def list():
727         """I return a Deferred that fires with a dictionary mapping child
728         name (a unicode string) to (node, metadata_dict) tuples, in which
729         'node' is either an IFileNode or IDirectoryNode, and 'metadata_dict'
730         is a dictionary of metadata."""
731
732     def has_child(name):
733         """I return a Deferred that fires with a boolean, True if there
734         exists a child of the given name, False if not. The child name must
735         be a unicode string."""
736
737     def get(name):
738         """I return a Deferred that fires with a specific named child node,
739         either an IFileNode or an IDirectoryNode. The child name must be a
740         unicode string. I raise NoSuchChildError if I do not have a child by
741         that name."""
742
743     def get_metadata_for(name):
744         """I return a Deferred that fires with the metadata dictionary for a
745         specific named child node. This metadata is stored in the *edge*, not
746         in the child, so it is attached to the parent dirnode rather than the
747         child dir-or-file-node. The child name must be a unicode string. I
748         raise NoSuchChildError if I do not have a child by that name."""
749
750     def set_metadata_for(name, metadata):
751         """I replace any existing metadata for the named child with the new
752         metadata. The child name must be a unicode string. This metadata is
753         stored in the *edge*, not in the child, so it is attached to the
754         parent dirnode rather than the child dir-or-file-node. I return a
755         Deferred (that fires with this dirnode) when the operation is
756         complete. I raise NoSuchChildError if I do not have a child by that
757         name."""
758
759     def get_child_at_path(path):
760         """Transform a child path into an IDirectoryNode or IFileNode.
761
762         I perform a recursive series of 'get' operations to find the named
763         descendant node. I return a Deferred that fires with the node, or
764         errbacks with NoSuchChildError if the node could not be found.
765
766         The path can be either a single string (slash-separated) or a list of
767         path-name elements. All elements must be unicode strings.
768         """
769
770     def get_child_and_metadata_at_path(path):
771         """Transform a child path into an IDirectoryNode/IFileNode and
772         metadata.
773
774         I am like get_child_at_path(), but my Deferred fires with a tuple of
775         (node, metadata). The metadata comes from the last edge. If the path
776         is empty, the metadata will be an empty dictionary.
777         """
778
779     def set_uri(name, child_uri, metadata=None, overwrite=True):
780         """I add a child (by URI) at the specific name. I return a Deferred
781         that fires when the operation finishes. If overwrite= is True, I will
782         replace any existing child of the same name, otherwise an existing
783         child will cause me to return ExistingChildError. The child name must
784         be a unicode string.
785
786         The child_uri could be for a file, or for a directory (either
787         read-write or read-only, using a URI that came from get_uri() ).
788
789         If metadata= is provided, I will use it as the metadata for the named
790         edge. This will replace any existing metadata. If metadata= is left
791         as the default value of None, I will set ['mtime'] to the current
792         time, and I will set ['ctime'] to the current time if there was not
793         already a child by this name present. This roughly matches the
794         ctime/mtime semantics of traditional filesystems.
795
796         If this directory node is read-only, the Deferred will errback with a
797         NotMutableError."""
798
799     def set_children(entries, overwrite=True):
800         """Add multiple (name, child_uri) pairs (or (name, child_uri,
801         metadata) triples) to a directory node. Returns a Deferred that fires
802         (with None) when the operation finishes. This is equivalent to
803         calling set_uri() multiple times, but is much more efficient. All
804         child names must be unicode strings.
805         """
806
807     def set_node(name, child, metadata=None, overwrite=True):
808         """I add a child at the specific name. I return a Deferred that fires
809         when the operation finishes. This Deferred will fire with the child
810         node that was just added. I will replace any existing child of the
811         same name. The child name must be a unicode string. The 'child'
812         instance must be an instance providing IDirectoryNode or IFileNode.
813
814         If metadata= is provided, I will use it as the metadata for the named
815         edge. This will replace any existing metadata. If metadata= is left
816         as the default value of None, I will set ['mtime'] to the current
817         time, and I will set ['ctime'] to the current time if there was not
818         already a child by this name present. This roughly matches the
819         ctime/mtime semantics of traditional filesystems.
820
821         If this directory node is read-only, the Deferred will errback with a
822         NotMutableError."""
823
824     def set_nodes(entries, overwrite=True):
825         """Add multiple (name, child_node) pairs (or (name, child_node,
826         metadata) triples) to a directory node. Returns a Deferred that fires
827         (with None) when the operation finishes. This is equivalent to
828         calling set_node() multiple times, but is much more efficient. All
829         child names must be unicode strings."""
830
831
832     def add_file(name, uploadable, metadata=None, overwrite=True):
833         """I upload a file (using the given IUploadable), then attach the
834         resulting FileNode to the directory at the given name. I set metadata
835         the same way as set_uri and set_node. The child name must be a
836         unicode string.
837
838         I return a Deferred that fires (with the IFileNode of the uploaded
839         file) when the operation completes."""
840
841     def delete(name):
842         """I remove the child at the specific name. I return a Deferred that
843         fires when the operation finishes. The child name must be a unicode
844         string. I raise NoSuchChildError if I do not have a child by that
845         name."""
846
847     def create_empty_directory(name, overwrite=True):
848         """I create and attach an empty directory at the given name. The
849         child name must be a unicode string. I return a Deferred that fires
850         when the operation finishes."""
851
852     def move_child_to(current_child_name, new_parent, new_child_name=None,
853                       overwrite=True):
854         """I take one of my children and move them to a new parent. The child
855         is referenced by name. On the new parent, the child will live under
856         'new_child_name', which defaults to 'current_child_name'. TODO: what
857         should we do about metadata? I return a Deferred that fires when the
858         operation finishes. The child name must be a unicode string. I raise
859         NoSuchChildError if I do not have a child by that name."""
860
861     def build_manifest():
862         """I generate a table of everything reachable from this directory.
863         I also compute deep-stats as described below.
864
865         I return a Monitor. The Monitor's results will be a dictionary with
866         four elements:
867
868          res['manifest']: a list of (path, cap) tuples for all nodes
869                           (directories and files) reachable from this one.
870                           'path' will be a tuple of unicode strings. The
871                           origin dirnode will be represented by an empty path
872                           tuple.
873          res['verifycaps']: a list of (printable) verifycap strings, one for
874                             each reachable non-LIT node. This is a set:
875                             it will contain no duplicates.
876          res['storage-index']: a list of (base32) storage index strings,
877                                one for each reachable non-LIT node. This is
878                                a set: it will contain no duplicates.
879          res['stats']: a dictionary, the same that is generated by
880                        start_deep_stats() below.
881
882         The Monitor will also have an .origin_si attribute with the (binary)
883         storage index of the starting point.
884         """
885
886     def start_deep_stats():
887         """Return a Monitor, examining all nodes (directories and files)
888         reachable from this one. The Monitor's results will be a dictionary
889         with the following keys::
890
891            count-immutable-files: count of how many CHK files are in the set
892            count-mutable-files: same, for mutable files (does not include
893                                 directories)
894            count-literal-files: same, for LIT files
895            count-files: sum of the above three
896
897            count-directories: count of directories
898
899            size-immutable-files: total bytes for all CHK files in the set
900            size-mutable-files (TODO): same, for current version of all mutable
901                                       files, does not include directories
902            size-literal-files: same, for LIT files
903            size-directories: size of mutable files used by directories
904
905            largest-directory: number of bytes in the largest directory
906            largest-directory-children: number of children in the largest
907                                        directory
908            largest-immutable-file: number of bytes in the largest CHK file
909
910         size-mutable-files is not yet implemented, because it would involve
911         even more queries than deep_stats does.
912
913         The Monitor will also have an .origin_si attribute with the (binary)
914         storage index of the starting point.
915
916         This operation will visit every directory node underneath this one,
917         and can take a long time to run. On a typical workstation with good
918         bandwidth, this can examine roughly 15 directories per second (and
919         takes several minutes of 100% CPU for ~1700 directories).
920         """
921
922 class ICodecEncoder(Interface):
923     def set_params(data_size, required_shares, max_shares):
924         """Set up the parameters of this encoder.
925
926         This prepares the encoder to perform an operation that converts a
927         single block of data into a number of shares, such that a future
928         ICodecDecoder can use a subset of these shares to recover the
929         original data. This operation is invoked by calling encode(). Once
930         the encoding parameters are set up, the encode operation can be
931         invoked multiple times.
932
933         set_params() prepares the encoder to accept blocks of input data that
934         are exactly 'data_size' bytes in length. The encoder will be prepared
935         to produce 'max_shares' shares for each encode() operation (although
936         see the 'desired_share_ids' to use less CPU). The encoding math will
937         be chosen such that the decoder can get by with as few as
938         'required_shares' of these shares and still reproduce the original
939         data. For example, set_params(1000, 5, 5) offers no redundancy at
940         all, whereas set_params(1000, 1, 10) provides 10x redundancy.
941
942         Numerical Restrictions: 'data_size' is required to be an integral
943         multiple of 'required_shares'. In general, the caller should choose
944         required_shares and max_shares based upon their reliability
945         requirements and the number of peers available (the total storage
946         space used is roughly equal to max_shares*data_size/required_shares),
947         then choose data_size to achieve the memory footprint desired (larger
948         data_size means more efficient operation, smaller data_size means
949         smaller memory footprint).
950
951         In addition, 'max_shares' must be equal to or greater than
952         'required_shares'. Of course, setting them to be equal causes
953         encode() to degenerate into a particularly slow form of the 'split'
954         utility.
955
956         See encode() for more details about how these parameters are used.
957
958         set_params() must be called before any other ICodecEncoder methods
959         may be invoked.
960         """
961
962     def get_encoder_type():
963         """Return a short string that describes the type of this encoder.
964
965         There is required to be a global table of encoder classes. This method
966         returns an index into this table; the value at this index is an
967         encoder class, and this encoder is an instance of that class.
968         """
969
970     def get_serialized_params(): # TODO: maybe, maybe not
971         """Return a string that describes the parameters of this encoder.
972
973         This string can be passed to the decoder to prepare it for handling
974         the encoded shares we create. It might contain more information than
975         was presented to set_params(), if there is some flexibility of
976         parameter choice.
977
978         This string is intended to be embedded in the URI, so there are
979         several restrictions on its contents. At the moment I'm thinking that
980         this means it may contain hex digits and hyphens, and nothing else.
981         The idea is that the URI contains something like '%s:%s:%s' %
982         (encoder.get_encoder_name(), encoder.get_serialized_params(),
983         b2a(crypttext_hash)), and this is enough information to construct a
984         compatible decoder.
985         """
986
987     def get_block_size():
988         """Return the length of the shares that encode() will produce.
989         """
990
991     def encode_proposal(data, desired_share_ids=None):
992         """Encode some data.
993
994         'data' must be a string (or other buffer object), and len(data) must
995         be equal to the 'data_size' value passed earlier to set_params().
996
997         This will return a Deferred that will fire with two lists. The first
998         is a list of shares, each of which is a string (or other buffer
999         object) such that len(share) is the same as what get_share_size()
1000         returned earlier. The second is a list of shareids, in which each is
1001         an integer. The lengths of the two lists will always be equal to each
1002         other. The user should take care to keep each share closely
1003         associated with its shareid, as one is useless without the other.
1004
1005         The length of this output list will normally be the same as the value
1006         provided to the 'max_shares' parameter of set_params(). This may be
1007         different if 'desired_share_ids' is provided.
1008
1009         'desired_share_ids', if provided, is required to be a sequence of
1010         ints, each of which is required to be >= 0 and < max_shares. If not
1011         provided, encode() will produce 'max_shares' shares, as if
1012         'desired_share_ids' were set to range(max_shares). You might use this
1013         if you initially thought you were going to use 10 peers, started
1014         encoding, and then two of the peers dropped out: you could use
1015         desired_share_ids= to skip the work (both memory and CPU) of
1016         producing shares for the peers which are no longer available.
1017
1018         """
1019
1020     def encode(inshares, desired_share_ids=None):
1021         """Encode some data. This may be called multiple times. Each call is
1022         independent.
1023
1024         inshares is a sequence of length required_shares, containing buffers
1025         (i.e. strings), where each buffer contains the next contiguous
1026         non-overlapping segment of the input data. Each buffer is required to
1027         be the same length, and the sum of the lengths of the buffers is
1028         required to be exactly the data_size promised by set_params(). (This
1029         implies that the data has to be padded before being passed to
1030         encode(), unless of course it already happens to be an even multiple
1031         of required_shares in length.)
1032
1033          ALSO: the requirement to break up your data into 'required_shares'
1034          chunks before calling encode() feels a bit surprising, at least from
1035          the point of view of a user who doesn't know how FEC works. It feels
1036          like an implementation detail that has leaked outside the
1037          abstraction barrier. Can you imagine a use case in which the data to
1038          be encoded might already be available in pre-segmented chunks, such
1039          that it is faster or less work to make encode() take a list rather
1040          than splitting a single string?
1041
1042          ALSO ALSO: I think 'inshares' is a misleading term, since encode()
1043          is supposed to *produce* shares, so what it *accepts* should be
1044          something other than shares. Other places in this interface use the
1045          word 'data' for that-which-is-not-shares.. maybe we should use that
1046          term?
1047
1048         'desired_share_ids', if provided, is required to be a sequence of
1049         ints, each of which is required to be >= 0 and < max_shares. If not
1050         provided, encode() will produce 'max_shares' shares, as if
1051         'desired_share_ids' were set to range(max_shares). You might use this
1052         if you initially thought you were going to use 10 peers, started
1053         encoding, and then two of the peers dropped out: you could use
1054         desired_share_ids= to skip the work (both memory and CPU) of
1055         producing shares for the peers which are no longer available.
1056
1057         For each call, encode() will return a Deferred that fires with two
1058         lists, one containing shares and the other containing the shareids.
1059         The get_share_size() method can be used to determine the length of
1060         the share strings returned by encode(). Each shareid is a small
1061         integer, exactly as passed into 'desired_share_ids' (or
1062         range(max_shares), if desired_share_ids was not provided).
1063
1064         The shares and their corresponding shareids are required to be kept
1065         together during storage and retrieval. Specifically, the share data is
1066         useless by itself: the decoder needs to be told which share is which
1067         by providing it with both the shareid and the actual share data.
1068
1069         This function will allocate an amount of memory roughly equal to::
1070
1071          (max_shares - required_shares) * get_share_size()
1072
1073         When combined with the memory that the caller must allocate to
1074         provide the input data, this leads to a memory footprint roughly
1075         equal to the size of the resulting encoded shares (i.e. the expansion
1076         factor times the size of the input segment).
1077         """
1078
1079         # rejected ideas:
1080         #
1081         #  returning a list of (shareidN,shareN) tuples instead of a pair of
1082         #  lists (shareids..,shares..). Brian thought the tuples would
1083         #  encourage users to keep the share and shareid together throughout
1084         #  later processing, Zooko pointed out that the code to iterate
1085         #  through two lists is not really more complicated than using a list
1086         #  of tuples and there's also a performance improvement
1087         #
1088         #  having 'data_size' not required to be an integral multiple of
1089         #  'required_shares'. Doing this would require encode() to perform
1090         #  padding internally, and we'd prefer to have any padding be done
1091         #  explicitly by the caller. Yes, it is an abstraction leak, but
1092         #  hopefully not an onerous one.
1093
1094
1095 class ICodecDecoder(Interface):
1096     def set_serialized_params(params):
1097         """Set up the parameters of this encoder, from a string returned by
1098         encoder.get_serialized_params()."""
1099
1100     def get_needed_shares():
1101         """Return the number of shares needed to reconstruct the data.
1102         set_serialized_params() is required to be called before this."""
1103
1104     def decode(some_shares, their_shareids):
1105         """Decode a partial list of shares into data.
1106
1107         'some_shares' is required to be a sequence of buffers of sharedata, a
1108         subset of the shares returned by ICodecEncode.encode(). Each share is
1109         required to be of the same length.  The i'th element of their_shareids
1110         is required to be the shareid of the i'th buffer in some_shares.
1111
1112         This returns a Deferred which fires with a sequence of buffers. This
1113         sequence will contain all of the segments of the original data, in
1114         order. The sum of the lengths of all of the buffers will be the
1115         'data_size' value passed into the original ICodecEncode.set_params()
1116         call. To get back the single original input block of data, use
1117         ''.join(output_buffers), or you may wish to simply write them in
1118         order to an output file.
1119
1120         Note that some of the elements in the result sequence may be
1121         references to the elements of the some_shares input sequence. In
1122         particular, this means that if those share objects are mutable (e.g.
1123         arrays) and if they are changed, then both the input (the
1124         'some_shares' parameter) and the output (the value given when the
1125         deferred is triggered) will change.
1126
1127         The length of 'some_shares' is required to be exactly the value of
1128         'required_shares' passed into the original ICodecEncode.set_params()
1129         call.
1130         """
1131
1132 class IEncoder(Interface):
1133     """I take an object that provides IEncryptedUploadable, which provides
1134     encrypted data, and a list of shareholders. I then encode, hash, and
1135     deliver shares to those shareholders. I will compute all the necessary
1136     Merkle hash trees that are necessary to validate the crypttext that
1137     eventually comes back from the shareholders. I provide the URI Extension
1138     Block Hash, and the encoding parameters, both of which must be included
1139     in the URI.
1140
1141     I do not choose shareholders, that is left to the IUploader. I must be
1142     given a dict of RemoteReferences to storage buckets that are ready and
1143     willing to receive data.
1144     """
1145
1146     def set_size(size):
1147         """Specify the number of bytes that will be encoded. This must be
1148         peformed before get_serialized_params() can be called.
1149         """
1150     def set_params(params):
1151         """Override the default encoding parameters. 'params' is a tuple of
1152         (k,d,n), where 'k' is the number of required shares, 'd' is the
1153         shares_of_happiness, and 'n' is the total number of shares that will
1154         be created.
1155
1156         Encoding parameters can be set in three ways. 1: The Encoder class
1157         provides defaults (3/7/10). 2: the Encoder can be constructed with
1158         an 'options' dictionary, in which the
1159         needed_and_happy_and_total_shares' key can be a (k,d,n) tuple. 3:
1160         set_params((k,d,n)) can be called.
1161
1162         If you intend to use set_params(), you must call it before
1163         get_share_size or get_param are called.
1164         """
1165
1166     def set_encrypted_uploadable(u):
1167         """Provide a source of encrypted upload data. 'u' must implement
1168         IEncryptedUploadable.
1169
1170         When this is called, the IEncryptedUploadable will be queried for its
1171         length and the storage_index that should be used.
1172
1173         This returns a Deferred that fires with this Encoder instance.
1174
1175         This must be performed before start() can be called.
1176         """
1177
1178     def get_param(name):
1179         """Return an encoding parameter, by name.
1180
1181         'storage_index': return a string with the (16-byte truncated SHA-256
1182                          hash) storage index to which these shares should be
1183                          pushed.
1184
1185         'share_counts': return a tuple describing how many shares are used:
1186                         (needed_shares, shares_of_happiness, total_shares)
1187
1188         'num_segments': return an int with the number of segments that
1189                         will be encoded.
1190
1191         'segment_size': return an int with the size of each segment.
1192
1193         'block_size': return the size of the individual blocks that will
1194                       be delivered to a shareholder's put_block() method. By
1195                       knowing this, the shareholder will be able to keep all
1196                       blocks in a single file and still provide random access
1197                       when reading them. # TODO: can we avoid exposing this?
1198
1199         'share_size': an int with the size of the data that will be stored
1200                       on each shareholder. This is aggregate amount of data
1201                       that will be sent to the shareholder, summed over all
1202                       the put_block() calls I will ever make. It is useful to
1203                       determine this size before asking potential
1204                       shareholders whether they will grant a lease or not,
1205                       since their answers will depend upon how much space we
1206                       need. TODO: this might also include some amount of
1207                       overhead, like the size of all the hashes. We need to
1208                       decide whether this is useful or not.
1209
1210         'serialized_params': a string with a concise description of the
1211                              codec name and its parameters. This may be passed
1212                              into the IUploadable to let it make sure that
1213                              the same file encoded with different parameters
1214                              will result in different storage indexes.
1215
1216         Once this is called, set_size() and set_params() may not be called.
1217         """
1218
1219     def set_shareholders(shareholders):
1220         """Tell the encoder where to put the encoded shares. 'shareholders'
1221         must be a dictionary that maps share number (an integer ranging from
1222         0 to n-1) to an instance that provides IStorageBucketWriter. This
1223         must be performed before start() can be called."""
1224
1225     def start():
1226         """Begin the encode/upload process. This involves reading encrypted
1227         data from the IEncryptedUploadable, encoding it, uploading the shares
1228         to the shareholders, then sending the hash trees.
1229
1230         set_encrypted_uploadable() and set_shareholders() must be called
1231         before this can be invoked.
1232
1233         This returns a Deferred that fires with a tuple of
1234         (uri_extension_hash, needed_shares, total_shares, size) when the
1235         upload process is complete. This information, plus the encryption
1236         key, is sufficient to construct the URI.
1237         """
1238
1239 class IDecoder(Interface):
1240     """I take a list of shareholders and some setup information, then
1241     download, validate, decode, and decrypt data from them, writing the
1242     results to an output file.
1243
1244     I do not locate the shareholders, that is left to the IDownloader. I must
1245     be given a dict of RemoteReferences to storage buckets that are ready to
1246     send data.
1247     """
1248
1249     def setup(outfile):
1250         """I take a file-like object (providing write and close) to which all
1251         the plaintext data will be written.
1252
1253         TODO: producer/consumer . Maybe write() should return a Deferred that
1254         indicates when it will accept more data? But probably having the
1255         IDecoder be a producer is easier to glue to IConsumer pieces.
1256         """
1257
1258     def set_shareholders(shareholders):
1259         """I take a dictionary that maps share identifiers (small integers)
1260         to RemoteReferences that provide RIBucketReader. This must be called
1261         before start()."""
1262
1263     def start():
1264         """I start the download. This process involves retrieving data and
1265         hash chains from the shareholders, using the hashes to validate the
1266         data, decoding the shares into segments, decrypting the segments,
1267         then writing the resulting plaintext to the output file.
1268
1269         I return a Deferred that will fire (with self) when the download is
1270         complete.
1271         """
1272
1273 class IDownloadTarget(Interface):
1274     # Note that if the IDownloadTarget is also an IConsumer, the downloader
1275     # will register itself as a producer. This allows the target to invoke
1276     # downloader.pauseProducing, resumeProducing, and stopProducing.
1277     def open(size):
1278         """Called before any calls to write() or close(). If an error
1279         occurs before any data is available, fail() may be called without
1280         a previous call to open().
1281
1282         'size' is the length of the file being downloaded, in bytes."""
1283
1284     def write(data):
1285         """Output some data to the target."""
1286     def close():
1287         """Inform the target that there is no more data to be written."""
1288     def fail(why):
1289         """fail() is called to indicate that the download has failed. 'why'
1290         is a Failure object indicating what went wrong. No further methods
1291         will be invoked on the IDownloadTarget after fail()."""
1292     def register_canceller(cb):
1293         """The FileDownloader uses this to register a no-argument function
1294         that the target can call to cancel the download. Once this canceller
1295         is invoked, no further calls to write() or close() will be made."""
1296     def finish():
1297         """When the FileDownloader is done, this finish() function will be
1298         called. Whatever it returns will be returned to the invoker of
1299         Downloader.download.
1300         """
1301
1302 class IDownloader(Interface):
1303     def download(uri, target):
1304         """Perform a CHK download, sending the data to the given target.
1305         'target' must provide IDownloadTarget.
1306
1307         Returns a Deferred that fires (with the results of target.finish)
1308         when the download is finished, or errbacks if something went wrong."""
1309
1310 class IEncryptedUploadable(Interface):
1311     def set_upload_status(upload_status):
1312         """Provide an IUploadStatus object that should be filled with status
1313         information. The IEncryptedUploadable is responsible for setting
1314         key-determination progress ('chk'), size, storage_index, and
1315         ciphertext-fetch progress. It may delegate some of this
1316         responsibility to others, in particular to the IUploadable."""
1317
1318     def get_size():
1319         """This behaves just like IUploadable.get_size()."""
1320
1321     def get_all_encoding_parameters():
1322         """Return a Deferred that fires with a tuple of
1323         (k,happy,n,segment_size). The segment_size will be used as-is, and
1324         must match the following constraints: it must be a multiple of k, and
1325         it shouldn't be unreasonably larger than the file size (if
1326         segment_size is larger than filesize, the difference must be stored
1327         as padding).
1328
1329         This usually passes through to the IUploadable method of the same
1330         name.
1331
1332         The encoder strictly obeys the values returned by this method. To
1333         make an upload use non-default encoding parameters, you must arrange
1334         to control the values that this method returns.
1335         """
1336
1337     def get_storage_index():
1338         """Return a Deferred that fires with a 16-byte storage index.
1339         """
1340
1341     def read_encrypted(length, hash_only):
1342         """This behaves just like IUploadable.read(), but returns crypttext
1343         instead of plaintext. If hash_only is True, then this discards the
1344         data (and returns an empty list); this improves efficiency when
1345         resuming an interrupted upload (where we need to compute the
1346         plaintext hashes, but don't need the redundant encrypted data)."""
1347
1348     def get_plaintext_hashtree_leaves(first, last, num_segments):
1349         """Get the leaf nodes of a merkle hash tree over the plaintext
1350         segments, i.e. get the tagged hashes of the given segments. The
1351         segment size is expected to be generated by the IEncryptedUploadable
1352         before any plaintext is read or ciphertext produced, so that the
1353         segment hashes can be generated with only a single pass.
1354
1355         This returns a Deferred which fires with a sequence of hashes, using:
1356
1357          tuple(segment_hashes[first:last])
1358
1359         'num_segments' is used to assert that the number of segments that the
1360         IEncryptedUploadable handled matches the number of segments that the
1361         encoder was expecting.
1362
1363         This method must not be called until the final byte has been read
1364         from read_encrypted(). Once this method is called, read_encrypted()
1365         can never be called again.
1366         """
1367
1368     def get_plaintext_hash():
1369         """Get the hash of the whole plaintext.
1370
1371         This returns a Deferred which fires with a tagged SHA-256 hash of the
1372         whole plaintext, obtained from hashutil.plaintext_hash(data).
1373         """
1374
1375     def close():
1376         """Just like IUploadable.close()."""
1377
1378 class IUploadable(Interface):
1379     def set_upload_status(upload_status):
1380         """Provide an IUploadStatus object that should be filled with status
1381         information. The IUploadable is responsible for setting
1382         key-determination progress ('chk')."""
1383
1384     def set_default_encoding_parameters(params):
1385         """Set the default encoding parameters, which must be a dict mapping
1386         strings to ints. The meaningful keys are 'k', 'happy', 'n', and
1387         'max_segment_size'. These might have an influence on the final
1388         encoding parameters returned by get_all_encoding_parameters(), if the
1389         Uploadable doesn't have more specific preferences.
1390
1391         This call is optional: if it is not used, the Uploadable will use
1392         some built-in defaults. If used, this method must be called before
1393         any other IUploadable methods to have any effect.
1394         """
1395
1396     def get_size():
1397         """Return a Deferred that will fire with the length of the data to be
1398         uploaded, in bytes. This will be called before the data is actually
1399         used, to compute encoding parameters.
1400         """
1401
1402     def get_all_encoding_parameters():
1403         """Return a Deferred that fires with a tuple of
1404         (k,happy,n,segment_size). The segment_size will be used as-is, and
1405         must match the following constraints: it must be a multiple of k, and
1406         it shouldn't be unreasonably larger than the file size (if
1407         segment_size is larger than filesize, the difference must be stored
1408         as padding).
1409
1410         The relative values of k and n allow some IUploadables to request
1411         better redundancy than others (in exchange for consuming more space
1412         in the grid).
1413
1414         Larger values of segment_size reduce hash overhead, while smaller
1415         values reduce memory footprint and cause data to be delivered in
1416         smaller pieces (which may provide a smoother and more predictable
1417         download experience).
1418
1419         The encoder strictly obeys the values returned by this method. To
1420         make an upload use non-default encoding parameters, you must arrange
1421         to control the values that this method returns. One way to influence
1422         them may be to call set_encoding_parameters() before calling
1423         get_all_encoding_parameters().
1424         """
1425
1426     def get_encryption_key():
1427         """Return a Deferred that fires with a 16-byte AES key. This key will
1428         be used to encrypt the data. The key will also be hashed to derive
1429         the StorageIndex.
1430
1431         Uploadables which want to achieve convergence should hash their file
1432         contents and the serialized_encoding_parameters to form the key
1433         (which of course requires a full pass over the data). Uploadables can
1434         use the upload.ConvergentUploadMixin class to achieve this
1435         automatically.
1436
1437         Uploadables which do not care about convergence (or do not wish to
1438         make multiple passes over the data) can simply return a
1439         strongly-random 16 byte string.
1440
1441         get_encryption_key() may be called multiple times: the IUploadable is
1442         required to return the same value each time.
1443         """
1444
1445     def read(length):
1446         """Return a Deferred that fires with a list of strings (perhaps with
1447         only a single element) which, when concatenated together, contain the
1448         next 'length' bytes of data. If EOF is near, this may provide fewer
1449         than 'length' bytes. The total number of bytes provided by read()
1450         before it signals EOF must equal the size provided by get_size().
1451
1452         If the data must be acquired through multiple internal read
1453         operations, returning a list instead of a single string may help to
1454         reduce string copies.
1455
1456         'length' will typically be equal to (min(get_size(),1MB)/req_shares),
1457         so a 10kB file means length=3kB, 100kB file means length=30kB,
1458         and >=1MB file means length=300kB.
1459
1460         This method provides for a single full pass through the data. Later
1461         use cases may desire multiple passes or access to only parts of the
1462         data (such as a mutable file making small edits-in-place). This API
1463         will be expanded once those use cases are better understood.
1464         """
1465
1466     def close():
1467         """The upload is finished, and whatever filehandle was in use may be
1468         closed."""
1469
1470 class IUploadResults(Interface):
1471     """I am returned by upload() methods. I contain a number of public
1472     attributes which can be read to determine the results of the upload. Some
1473     of these are functional, some are timing information. All of these may be
1474     None.::
1475
1476      .file_size : the size of the file, in bytes
1477      .uri : the CHK read-cap for the file
1478      .ciphertext_fetched : how many bytes were fetched by the helper
1479      .sharemap : dict mapping share number to placement string
1480      .servermap : dict mapping server peerid to a set of share numbers
1481      .timings : dict of timing information, mapping name to seconds (float)
1482        total : total upload time, start to finish
1483        storage_index : time to compute the storage index
1484        peer_selection : time to decide which peers will be used
1485        contacting_helper : initial helper query to upload/no-upload decision
1486        existence_check : helper pre-upload existence check
1487        helper_total : initial helper query to helper finished pushing
1488        cumulative_fetch : helper waiting for ciphertext requests
1489        total_fetch : helper start to last ciphertext response
1490        cumulative_encoding : just time spent in zfec
1491        cumulative_sending : just time spent waiting for storage servers
1492        hashes_and_close : last segment push to shareholder close
1493        total_encode_and_push : first encode to shareholder close
1494
1495     """
1496
1497 class IDownloadResults(Interface):
1498     """I am created internally by download() methods. I contain a number of
1499     public attributes which contain details about the download process.::
1500
1501      .file_size : the size of the file, in bytes
1502      .servers_used : set of server peerids that were used during download
1503      .server_problems : dict mapping server peerid to a problem string. Only
1504                         servers that had problems (bad hashes, disconnects) are
1505                         listed here.
1506      .servermap : dict mapping server peerid to a set of share numbers. Only
1507                   servers that had any shares are listed here.
1508      .timings : dict of timing information, mapping name to seconds (float)
1509        peer_selection : time to ask servers about shares
1510        servers_peer_selection : dict of peerid to DYHB-query time
1511        uri_extension : time to fetch a copy of the URI extension block
1512        hashtrees : time to fetch the hash trees
1513        segments : time to fetch, decode, and deliver segments
1514        cumulative_fetch : time spent waiting for storage servers
1515        cumulative_decode : just time spent in zfec
1516        cumulative_decrypt : just time spent in decryption
1517        total : total download time, start to finish
1518        fetch_per_server : dict of peerid to list of per-segment fetch times
1519
1520     """
1521
1522 class IUploader(Interface):
1523     def upload(uploadable):
1524         """Upload the file. 'uploadable' must impement IUploadable. This
1525         returns a Deferred which fires with an UploadResults instance, from
1526         which the URI of the file can be obtained as results.uri ."""
1527
1528     def upload_ssk(write_capability, new_version, uploadable):
1529         """TODO: how should this work?"""
1530
1531 class ICheckable(Interface):
1532     def check(monitor, verify=False):
1533         """Check upon my health, optionally repairing any problems.
1534
1535         This returns a Deferred that fires with an instance that provides
1536         ICheckerResults, or None if the object is non-distributed (i.e. LIT
1537         files).
1538
1539         The monitor will be checked periodically to see if the operation has
1540         been cancelled. If so, no new queries will be sent, and the Deferred
1541         will fire (with a OperationCancelledError) immediately.
1542
1543         Filenodes and dirnodes (which provide IFilesystemNode) are also
1544         checkable. Instances that represent verifier-caps will be checkable
1545         but not downloadable. Some objects (like LIT files) do not actually
1546         live in the grid, and their checkers return None (non-distributed
1547         files are always healthy).
1548
1549         If verify=False, a relatively lightweight check will be performed: I
1550         will ask all servers if they have a share for me, and I will believe
1551         whatever they say. If there are at least N distinct shares on the
1552         grid, my results will indicate r.is_healthy()==True. This requires a
1553         roundtrip to each server, but does not transfer very much data, so
1554         the network bandwidth is fairly low.
1555
1556         If verify=True, a more resource-intensive check will be performed:
1557         every share will be downloaded, and the hashes will be validated on
1558         every bit. I will ignore any shares that failed their hash checks. If
1559         there are at least N distinct valid shares on the grid, my results
1560         will indicate r.is_healthy()==True. This requires N/k times as much
1561         download bandwidth (and server disk IO) as a regular download. If a
1562         storage server is holding a corrupt share, or is experiencing memory
1563         failures during retrieval, or is malicious or buggy, then
1564         verification will detect the problem, but checking will not.
1565
1566         TODO: any problems seen during checking will be reported to the
1567         health-manager.furl, a centralized object which is responsible for
1568         figuring out why files are unhealthy so corrective action can be
1569         taken.
1570         """
1571
1572     def check_and_repair(monitor, verify=False):
1573         """Like check(), but if the file/directory is not healthy, attempt to
1574         repair the damage.
1575
1576         Any non-healthy result will cause an immediate repair operation, to
1577         generate and upload new shares. After repair, the file will be as
1578         healthy as we can make it. Details about what sort of repair is done
1579         will be put in the check-and-repair results. The Deferred will not
1580         fire until the repair is complete.
1581
1582         This returns a Deferred which fires with an instance of
1583         ICheckAndRepairResults."""
1584
1585 class IDeepCheckable(Interface):
1586     def start_deep_check(verify=False):
1587         """Check upon the health of me and everything I can reach.
1588
1589         This is a recursive form of check(), useable only on dirnodes.
1590
1591         I return a Monitor, with results that are an IDeepCheckResults
1592         object.
1593         """
1594
1595     def start_deep_check_and_repair(verify=False):
1596         """Check upon the health of me and everything I can reach. Repair
1597         anything that isn't healthy.
1598
1599         This is a recursive form of check_and_repair(), useable only on
1600         dirnodes.
1601
1602         I return a Monitor, with results that are an
1603         IDeepCheckAndRepairResults object.
1604         """
1605
1606 class ICheckerResults(Interface):
1607     """I contain the detailed results of a check/verify operation.
1608     """
1609
1610     def get_storage_index():
1611         """Return a string with the (binary) storage index."""
1612     def get_storage_index_string():
1613         """Return a string with the (printable) abbreviated storage index."""
1614     def get_uri():
1615         """Return the (string) URI of the object that was checked."""
1616
1617     def is_healthy():
1618         """Return a boolean, True if the file/dir is fully healthy, False if
1619         it is damaged in any way. Non-distributed LIT files always return
1620         True."""
1621
1622     def is_recoverable():
1623         """Return a boolean, True if the file/dir can be recovered, False if
1624         not. Unrecoverable files are obviously unhealthy. Non-distributed LIT
1625         files always return True."""
1626
1627     def needs_rebalancing():
1628         """Return a boolean, True if the file/dir's reliability could be
1629         improved by moving shares to new servers. Non-distributed LIT files
1630         always returne False."""
1631
1632
1633     def get_data():
1634         """Return a dictionary that describes the state of the file/dir.
1635         Non-distributed LIT files always return an empty dictionary. Normal
1636         files and directories return a dictionary with the following keys
1637         (note that these use base32-encoded strings rather than binary ones)
1638         (also note that for mutable files, these counts are for the 'best'
1639         version)::
1640
1641          count-shares-good: the number of distinct good shares that were found
1642          count-shares-needed: 'k', the number of shares required for recovery
1643          count-shares-expected: 'N', the number of total shares generated
1644          count-good-share-hosts: the number of distinct storage servers with
1645                                  good shares. If this number is less than
1646                                  count-shares-good, then some shares are
1647                                  doubled up, increasing the correlation of
1648                                  failures. This indicates that one or more
1649                                  shares should be moved to an otherwise unused
1650                                  server, if one is available.
1651          count-corrupt-shares: the number of shares with integrity failures
1652          list-corrupt-shares: a list of 'share locators', one for each share
1653                               that was found to be corrupt. Each share
1654                               locator is a list of (serverid, storage_index,
1655                               sharenum).
1656          servers-responding: list of (binary) storage server identifiers,
1657                              one for each server which responded to the share
1658                              query.
1659          sharemap: dict mapping share identifier to list of serverids
1660                    (binary strings). This indicates which servers are holding
1661                    which shares. For immutable files, the shareid is an
1662                    integer (the share number, from 0 to N-1). For mutable
1663                    files, it is a string of the form 'seq%d-%s-sh%d',
1664                    containing the sequence number, the roothash, and the
1665                    share number.
1666
1667         The following keys are most relevant for mutable files, but immutable
1668         files will provide sensible values too::
1669
1670          count-wrong-shares: the number of shares for versions other than the
1671                              'best' one (which is defined as being the
1672                              recoverable version with the highest sequence
1673                              number, then the highest roothash). These are
1674                              either leftover shares from an older version
1675                              (perhaps on a server that was offline when an
1676                              update occurred), shares from an unrecoverable
1677                              newer version, or shares from an alternate
1678                              current version that results from an
1679                              uncoordinated write collision. For a healthy
1680                              file, this will equal 0.
1681
1682          count-recoverable-versions: the number of recoverable versions of
1683                                      the file. For a healthy file, this will
1684                                      equal 1.
1685
1686          count-unrecoverable-versions: the number of unrecoverable versions
1687                                        of the file. For a healthy file, this
1688                                        will be 0.
1689
1690         """
1691
1692     def get_summary():
1693         """Return a string with a brief (one-line) summary of the results."""
1694
1695     def get_report():
1696         """Return a list of strings with more detailed results."""
1697
1698 class ICheckAndRepairResults(Interface):
1699     """I contain the detailed results of a check/verify/repair operation.
1700
1701     The IFilesystemNode.check()/verify()/repair() methods all return
1702     instances that provide ICheckAndRepairResults.
1703     """
1704
1705     def get_storage_index():
1706         """Return a string with the (binary) storage index."""
1707     def get_storage_index_string():
1708         """Return a string with the (printable) abbreviated storage index."""
1709     def get_repair_attempted():
1710         """Return a boolean, True if a repair was attempted."""
1711     def get_repair_successful():
1712         """Return a boolean, True if repair was attempted and the file/dir
1713         was fully healthy afterwards. False if no repair was attempted or if
1714         a repair attempt failed."""
1715     def get_pre_repair_results():
1716         """Return an ICheckerResults instance that describes the state of the
1717         file/dir before any repair was attempted."""
1718     def get_post_repair_results():
1719         """Return an ICheckerResults instance that describes the state of the
1720         file/dir after any repair was attempted. If no repair was attempted,
1721         the pre-repair and post-repair results will be identical."""
1722
1723
1724 class IDeepCheckResults(Interface):
1725     """I contain the results of a deep-check operation.
1726
1727     This is returned by a call to ICheckable.deep_check().
1728     """
1729
1730     def get_root_storage_index_string():
1731         """Return the storage index (abbreviated human-readable string) of
1732         the first object checked."""
1733     def get_counters():
1734         """Return a dictionary with the following keys::
1735
1736              count-objects-checked: count of how many objects were checked
1737              count-objects-healthy: how many of those objects were completely
1738                                     healthy
1739              count-objects-unhealthy: how many were damaged in some way
1740              count-objects-unrecoverable: how many were unrecoverable
1741              count-corrupt-shares: how many shares were found to have
1742                                    corruption, summed over all objects
1743                                    examined
1744         """
1745
1746     def get_corrupt_shares():
1747         """Return a set of (serverid, storage_index, sharenum) for all shares
1748         that were found to be corrupt. Both serverid and storage_index are
1749         binary.
1750         """
1751     def get_all_results():
1752         """Return a dictionary mapping pathname (a tuple of strings, ready to
1753         be slash-joined) to an ICheckerResults instance, one for each object
1754         that was checked."""
1755
1756     def get_results_for_storage_index(storage_index):
1757         """Retrive the ICheckerResults instance for the given (binary)
1758         storage index. Raises KeyError if there are no results for that
1759         storage index."""
1760
1761     def get_stats():
1762         """Return a dictionary with the same keys as
1763         IDirectoryNode.deep_stats()."""
1764
1765 class IDeepCheckAndRepairResults(Interface):
1766     """I contain the results of a deep-check-and-repair operation.
1767
1768     This is returned by a call to ICheckable.deep_check_and_repair().
1769     """
1770
1771     def get_root_storage_index_string():
1772         """Return the storage index (abbreviated human-readable string) of
1773         the first object checked."""
1774     def get_counters():
1775         """Return a dictionary with the following keys::
1776
1777              count-objects-checked: count of how many objects were checked
1778              count-objects-healthy-pre-repair: how many of those objects were
1779                                                completely healthy (before any
1780                                                repair)
1781              count-objects-unhealthy-pre-repair: how many were damaged in
1782                                                  some way
1783              count-objects-unrecoverable-pre-repair: how many were unrecoverable
1784              count-objects-healthy-post-repair: how many of those objects were
1785                                                 completely healthy (after any
1786                                                 repair)
1787              count-objects-unhealthy-post-repair: how many were damaged in
1788                                                   some way
1789              count-objects-unrecoverable-post-repair: how many were
1790                                                       unrecoverable
1791              count-repairs-attempted: repairs were attempted on this many
1792                                       objects. The count-repairs- keys will
1793                                       always be provided, however unless
1794                                       repair=true is present, they will all
1795                                       be zero.
1796              count-repairs-successful: how many repairs resulted in healthy
1797                                        objects
1798              count-repairs-unsuccessful: how many repairs resulted did not
1799                                          results in completely healthy objects
1800              count-corrupt-shares-pre-repair: how many shares were found to
1801                                               have corruption, summed over all
1802                                               objects examined (before any
1803                                               repair)
1804              count-corrupt-shares-post-repair: how many shares were found to
1805                                                have corruption, summed over all
1806                                                objects examined (after any
1807                                                repair)
1808         """
1809
1810     def get_stats():
1811         """Return a dictionary with the same keys as
1812         IDirectoryNode.deep_stats()."""
1813
1814     def get_corrupt_shares():
1815         """Return a set of (serverid, storage_index, sharenum) for all shares
1816         that were found to be corrupt before any repair was attempted. Both
1817         serverid and storage_index are binary.
1818         """
1819     def get_remaining_corrupt_shares():
1820         """Return a set of (serverid, storage_index, sharenum) for all shares
1821         that were found to be corrupt after any repair was completed. Both
1822         serverid and storage_index are binary. These are shares that need
1823         manual inspection and probably deletion.
1824         """
1825     def get_all_results():
1826         """Return a dictionary mapping pathname (a tuple of strings, ready to
1827         be slash-joined) to an ICheckAndRepairResults instance, one for each
1828         object that was checked."""
1829
1830
1831 class IRepairable(Interface):
1832     def repair(checker_results):
1833         """Attempt to repair the given object. Returns a Deferred that fires
1834         with a IRepairResults object.
1835
1836         I must be called with an object that implements ICheckerResults, as
1837         proof that you have actually discovered a problem with this file. I
1838         will use the data in the checker results to guide the repair process,
1839         such as which servers provided bad data and should therefore be
1840         avoided. The ICheckerResults object is inside the
1841         ICheckAndRepairResults object, which is returned by the
1842         ICheckable.check() method::
1843
1844          d = filenode.check(repair=False)
1845          def _got_results(check_and_repair_results):
1846              check_results = check_and_repair_results.get_pre_repair_results()
1847              return filenode.repair(check_results)
1848          d.addCallback(_got_results)
1849          return d
1850         """
1851
1852 class IRepairResults(Interface):
1853     """I contain the results of a repair operation."""
1854
1855
1856 class IClient(Interface):
1857     def upload(uploadable):
1858         """Upload some data into a CHK, get back the UploadResults for it.
1859         @param uploadable: something that implements IUploadable
1860         @return: a Deferred that fires with the UploadResults instance.
1861                  To get the URI for this file, use results.uri .
1862         """
1863
1864     def create_mutable_file(contents=""):
1865         """Create a new mutable file with contents, get back the URI string.
1866         @param contents: the initial contents to place in the file.
1867         @return: a Deferred that fires with tne (string) SSK URI for the new
1868                  file.
1869         """
1870
1871     def create_empty_dirnode():
1872         """Create a new dirnode, empty and unattached.
1873         @return: a Deferred that fires with the new IDirectoryNode instance.
1874         """
1875
1876     def create_node_from_uri(uri):
1877         """Create a new IFilesystemNode instance from the uri, synchronously.
1878         @param uri: a string or IURI-providing instance. This could be for a
1879                     LiteralFileNode, a CHK file node, a mutable file node, or
1880                     a directory node
1881         @return: an instance that provides IFilesystemNode (or more usefully one
1882                  of its subclasses). File-specifying URIs will result in
1883                  IFileNode or IMutableFileNode -providing instances, like
1884                  FileNode, LiteralFileNode, or MutableFileNode.
1885                  Directory-specifying URIs will result in
1886                  IDirectoryNode-providing instances, like NewDirectoryNode.
1887         """
1888
1889 class IClientStatus(Interface):
1890     def list_all_uploads():
1891         """Return a list of uploader objects, one for each upload which
1892         currently has an object available (tracked with weakrefs). This is
1893         intended for debugging purposes."""
1894     def list_active_uploads():
1895         """Return a list of active IUploadStatus objects."""
1896     def list_recent_uploads():
1897         """Return a list of IUploadStatus objects for the most recently
1898         started uploads."""
1899
1900     def list_all_downloads():
1901         """Return a list of downloader objects, one for each download which
1902         currently has an object available (tracked with weakrefs). This is
1903         intended for debugging purposes."""
1904     def list_active_downloads():
1905         """Return a list of active IDownloadStatus objects."""
1906     def list_recent_downloads():
1907         """Return a list of IDownloadStatus objects for the most recently
1908         started downloads."""
1909
1910 class IUploadStatus(Interface):
1911     def get_started():
1912         """Return a timestamp (float with seconds since epoch) indicating
1913         when the operation was started."""
1914     def get_storage_index():
1915         """Return a string with the (binary) storage index in use on this
1916         upload. Returns None if the storage index has not yet been
1917         calculated."""
1918     def get_size():
1919         """Return an integer with the number of bytes that will eventually
1920         be uploaded for this file. Returns None if the size is not yet known.
1921         """
1922     def using_helper():
1923         """Return True if this upload is using a Helper, False if not."""
1924     def get_status():
1925         """Return a string describing the current state of the upload
1926         process."""
1927     def get_progress():
1928         """Returns a tuple of floats, (chk, ciphertext, encode_and_push),
1929         each from 0.0 to 1.0 . 'chk' describes how much progress has been
1930         made towards hashing the file to determine a CHK encryption key: if
1931         non-convergent encryption is in use, this will be trivial, otherwise
1932         the whole file must be hashed. 'ciphertext' describes how much of the
1933         ciphertext has been pushed to the helper, and is '1.0' for non-helper
1934         uploads. 'encode_and_push' describes how much of the encode-and-push
1935         process has finished: for helper uploads this is dependent upon the
1936         helper providing progress reports. It might be reasonable to add all
1937         three numbers and report the sum to the user."""
1938     def get_active():
1939         """Return True if the upload is currently active, False if not."""
1940     def get_results():
1941         """Return an instance of UploadResults (which contains timing and
1942         sharemap information). Might return None if the upload is not yet
1943         finished."""
1944     def get_counter():
1945         """Each upload status gets a unique number: this method returns that
1946         number. This provides a handle to this particular upload, so a web
1947         page can generate a suitable hyperlink."""
1948
1949 class IDownloadStatus(Interface):
1950     def get_started():
1951         """Return a timestamp (float with seconds since epoch) indicating
1952         when the operation was started."""
1953     def get_storage_index():
1954         """Return a string with the (binary) storage index in use on this
1955         download. This may be None if there is no storage index (i.e. LIT
1956         files)."""
1957     def get_size():
1958         """Return an integer with the number of bytes that will eventually be
1959         retrieved for this file. Returns None if the size is not yet known.
1960         """
1961     def using_helper():
1962         """Return True if this download is using a Helper, False if not."""
1963     def get_status():
1964         """Return a string describing the current state of the download
1965         process."""
1966     def get_progress():
1967         """Returns a float (from 0.0 to 1.0) describing the amount of the
1968         download that has completed. This value will remain at 0.0 until the
1969         first byte of plaintext is pushed to the download target."""
1970     def get_active():
1971         """Return True if the download is currently active, False if not."""
1972     def get_counter():
1973         """Each download status gets a unique number: this method returns
1974         that number. This provides a handle to this particular download, so a
1975         web page can generate a suitable hyperlink."""
1976
1977 class IServermapUpdaterStatus(Interface):
1978     pass
1979 class IPublishStatus(Interface):
1980     pass
1981 class IRetrieveStatus(Interface):
1982     pass
1983
1984 class NotCapableError(Exception):
1985     """You have tried to write to a read-only node."""
1986
1987 class BadWriteEnablerError(Exception):
1988     pass
1989
1990 class RIControlClient(RemoteInterface):
1991
1992     def wait_for_client_connections(num_clients=int):
1993         """Do not return until we have connections to at least NUM_CLIENTS
1994         storage servers.
1995         """
1996
1997     def upload_from_file_to_uri(filename=str, convergence=ChoiceOf(None, StringConstraint(2**20))):
1998         """Upload a file to the grid. This accepts a filename (which must be
1999         absolute) that points to a file on the node's local disk. The node will
2000         read the contents of this file, upload it to the grid, then return the
2001         URI at which it was uploaded.  If convergence is None then a random
2002         encryption key will be used, else the plaintext will be hashed, then
2003         that hash will be mixed together with the "convergence" string to form
2004         the encryption key.
2005         """
2006         return URI
2007
2008     def download_from_uri_to_file(uri=URI, filename=str):
2009         """Download a file from the grid, placing it on the node's local disk
2010         at the given filename (which must be absolute[?]). Returns the
2011         absolute filename where the file was written."""
2012         return str
2013
2014     # debug stuff
2015
2016     def get_memory_usage():
2017         """Return a dict describes the amount of memory currently in use. The
2018         keys are 'VmPeak', 'VmSize', and 'VmData'. The values are integers,
2019         measuring memory consupmtion in bytes."""
2020         return DictOf(str, int)
2021
2022     def speed_test(count=int, size=int, mutable=Any()):
2023         """Write 'count' tempfiles to disk, all of the given size. Measure
2024         how long (in seconds) it takes to upload them all to the servers.
2025         Then measure how long it takes to download all of them. If 'mutable'
2026         is 'create', time creation of mutable files. If 'mutable' is
2027         'upload', then time access to the same mutable file instead of
2028         creating one.
2029
2030         Returns a tuple of (upload_time, download_time).
2031         """
2032         return (float, float)
2033
2034     def measure_peer_response_time():
2035         """Send a short message to each connected peer, and measure the time
2036         it takes for them to respond to it. This is a rough measure of the
2037         application-level round trip time.
2038
2039         @return: a dictionary mapping peerid to a float (RTT time in seconds)
2040         """
2041
2042         return DictOf(Nodeid, float)
2043
2044 UploadResults = Any() #DictOf(str, str)
2045
2046 class RIEncryptedUploadable(RemoteInterface):
2047     __remote_name__ = "RIEncryptedUploadable.tahoe.allmydata.com"
2048
2049     def get_size():
2050         return Offset
2051
2052     def get_all_encoding_parameters():
2053         return (int, int, int, long)
2054
2055     def read_encrypted(offset=Offset, length=ReadSize):
2056         return ListOf(str)
2057
2058     def get_plaintext_hashtree_leaves(first=int, last=int, num_segments=int):
2059         return ListOf(Hash)
2060
2061     def get_plaintext_hash():
2062         return Hash
2063
2064     def close():
2065         return None
2066
2067
2068 class RICHKUploadHelper(RemoteInterface):
2069     __remote_name__ = "RIUploadHelper.tahoe.allmydata.com"
2070
2071     def get_version():
2072         """
2073         Return a dictionary of version information.
2074         """
2075         return DictOf(str, Any())
2076
2077     def upload(reader=RIEncryptedUploadable):
2078         return UploadResults
2079
2080
2081 class RIHelper(RemoteInterface):
2082     __remote_name__ = "RIHelper.tahoe.allmydata.com"
2083
2084     def get_version():
2085         """
2086         Return a dictionary of version information.
2087         """
2088         return DictOf(str, Any())
2089
2090     def upload_chk(si=StorageIndex):
2091         """See if a file with a given storage index needs uploading. The
2092         helper will ask the appropriate storage servers to see if the file
2093         has already been uploaded. If so, the helper will return a set of
2094         'upload results' that includes whatever hashes are needed to build
2095         the read-cap, and perhaps a truncated sharemap.
2096
2097         If the file has not yet been uploaded (or if it was only partially
2098         uploaded), the helper will return an empty upload-results dictionary
2099         and also an RICHKUploadHelper object that will take care of the
2100         upload process. The client should call upload() on this object and
2101         pass it a reference to an RIEncryptedUploadable object that will
2102         provide ciphertext. When the upload is finished, the upload() method
2103         will finish and return the upload results.
2104         """
2105         return (UploadResults, ChoiceOf(RICHKUploadHelper, None))
2106
2107
2108 class RIStatsProvider(RemoteInterface):
2109     __remote_name__ = "RIStatsProvider.tahoe.allmydata.com"
2110     """
2111     Provides access to statistics and monitoring information.
2112     """
2113
2114     def get_stats():
2115         """
2116         returns a dictionary containing 'counters' and 'stats', each a dictionary
2117         with string counter/stat name keys, and numeric values.  counters are
2118         monotonically increasing measures of work done, and stats are instantaneous
2119         measures (potentially time averaged internally)
2120         """
2121         return DictOf(str, DictOf(str, ChoiceOf(float, int, long)))
2122
2123 class RIStatsGatherer(RemoteInterface):
2124     __remote_name__ = "RIStatsGatherer.tahoe.allmydata.com"
2125     """
2126     Provides a monitoring service for centralised collection of stats
2127     """
2128
2129     def provide(provider=RIStatsProvider, nickname=str):
2130         """
2131         @param provider: a stats collector instance which should be polled
2132                          periodically by the gatherer to collect stats.
2133         @param nickname: a name useful to identify the provided client
2134         """
2135         return None
2136
2137
2138 class IStatsProducer(Interface):
2139     def get_stats():
2140         """
2141         returns a dictionary, with str keys representing the names of stats
2142         to be monitored, and numeric values.
2143         """
2144
2145 class RIKeyGenerator(RemoteInterface):
2146     __remote_name__ = "RIKeyGenerator.tahoe.allmydata.com"
2147     """
2148     Provides a service offering to make RSA key pairs.
2149     """
2150
2151     def get_rsa_key_pair(key_size=int):
2152         """
2153         @param key_size: the size of the signature key.
2154         @return: tuple(verifying_key, signing_key)
2155         """
2156         return TupleOf(str, str)
2157
2158
2159 class FileTooLargeError(Exception):
2160     pass
2161
2162
2163 class InsufficientVersionError(Exception):
2164     def __init__(self, needed, got):
2165         self.needed = needed
2166         self.got = got
2167     def __repr__(self):
2168         return "InsufficientVersionError(need '%s', got %s)" % (self.needed,
2169                                                                 self.got)