]> git.rkrishnan.org Git - tahoe-lafs/tahoe-lafs.git/blob - src/allmydata/interfaces.py
rename "get_verifier()" to "get_verify_cap()"
[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_verify_cap():
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_verify_cap():
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 three arguments: a string (with
622         the old contents), a 'first_time' boolean, and a servermap. As with
623         download_best_version(), the old contents will be from the best
624         recoverable version, but the modifier can use the servermap to make
625         other decisions (such as refusing to apply the delta if there are
626         multiple parallel versions, or if there is evidence of a newer
627         unrecoverable version). 'first_time' will be True the first time the
628         modifier is called, and False on any subsequent calls.
629
630         The callable should return a string with the new contents. The
631         callable must be prepared to be called multiple times, and must
632         examine the input string to see if the change that it wants to make
633         is already present in the old version. If it does not need to make
634         any changes, it can either return None, or return its input string.
635
636         If the modifier raises an exception, it will be returned in the
637         errback.
638         """
639
640
641     def get_servermap(mode):
642         """Return a Deferred that fires with an IMutableFileServerMap
643         instance, updated using the given mode.
644         """
645
646     def download_version(servermap, version):
647         """Download a specific version of the file, using the servermap
648         as a guide to where the shares are located.
649
650         I return a Deferred that fires with the requested contents, or
651         errbacks with UnrecoverableFileError. Note that a servermap which was
652         updated with MODE_ANYTHING or MODE_READ may not know about shares for
653         all versions (those modes stop querying servers as soon as they can
654         fulfil their goals), so you may want to use MODE_CHECK (which checks
655         everything) to get increased visibility.
656         """
657
658     def upload(new_contents, servermap):
659         """Replace the contents of the file with new ones. This requires a
660         servermap that was previously updated with MODE_WRITE.
661
662         I attempt to provide test-and-set semantics, in that I will avoid
663         modifying any share that is different than the version I saw in the
664         servermap. However, if another node is writing to the file at the
665         same time as me, I may manage to update some shares while they update
666         others. If I see any evidence of this, I will signal
667         UncoordinatedWriteError, and the file will be left in an inconsistent
668         state (possibly the version you provided, possibly the old version,
669         possibly somebody else's version, and possibly a mix of shares from
670         all of these).
671
672         The recommended response to UncoordinatedWriteError is to either
673         return it to the caller (since they failed to coordinate their
674         writes), or to attempt some sort of recovery. It may be sufficient to
675         wait a random interval (with exponential backoff) and repeat your
676         operation. If I do not signal UncoordinatedWriteError, then I was
677         able to write the new version without incident.
678
679         I return a Deferred that fires (with a PublishStatus object) when the
680         publish has completed. I will update the servermap in-place with the
681         location of all new shares.
682         """
683
684     def get_writekey():
685         """Return this filenode's writekey, or None if the node does not have
686         write-capability. This may be used to assist with data structures
687         that need to make certain data available only to writers, such as the
688         read-write child caps in dirnodes. The recommended process is to have
689         reader-visible data be submitted to the filenode in the clear (where
690         it will be encrypted by the filenode using the readkey), but encrypt
691         writer-visible data using this writekey.
692         """
693
694 class NotEnoughSharesError(Exception):
695     servermap = None
696
697 class ExistingChildError(Exception):
698     """A directory node was asked to add or replace a child that already
699     exists, and overwrite= was set to False."""
700
701 class NoSuchChildError(Exception):
702     """A directory node was asked to fetch a child which does not exist."""
703
704 class IDirectoryNode(IMutableFilesystemNode):
705     """I represent a name-to-child mapping, holding the tahoe equivalent of a
706     directory. All child names are unicode strings, and all children are some
707     sort of IFilesystemNode (either files or subdirectories).
708     """
709
710     def get_uri():
711         """
712         The dirnode ('1') URI returned by this method can be used in
713         set_uri() on a different directory ('2') to 'mount' a reference to
714         this directory ('1') under the other ('2'). This URI is just a
715         string, so it can be passed around through email or other out-of-band
716         protocol.
717         """
718
719     def get_readonly_uri():
720         """
721         The dirnode ('1') URI returned by this method can be used in
722         set_uri() on a different directory ('2') to 'mount' a reference to
723         this directory ('1') under the other ('2'). This URI is just a
724         string, so it can be passed around through email or other out-of-band
725         protocol.
726         """
727
728     def list():
729         """I return a Deferred that fires with a dictionary mapping child
730         name (a unicode string) to (node, metadata_dict) tuples, in which
731         'node' is either an IFileNode or IDirectoryNode, and 'metadata_dict'
732         is a dictionary of metadata."""
733
734     def has_child(name):
735         """I return a Deferred that fires with a boolean, True if there
736         exists a child of the given name, False if not. The child name must
737         be a unicode string."""
738
739     def get(name):
740         """I return a Deferred that fires with a specific named child node,
741         either an IFileNode or an IDirectoryNode. The child name must be a
742         unicode string. I raise NoSuchChildError if I do not have a child by
743         that name."""
744
745     def get_metadata_for(name):
746         """I return a Deferred that fires with the metadata dictionary for a
747         specific named child node. This metadata is stored in the *edge*, not
748         in the child, so it is attached to the parent dirnode rather than the
749         child dir-or-file-node. The child name must be a unicode string. I
750         raise NoSuchChildError if I do not have a child by that name."""
751
752     def set_metadata_for(name, metadata):
753         """I replace any existing metadata for the named child with the new
754         metadata. The child name must be a unicode string. This metadata is
755         stored in the *edge*, not in the child, so it is attached to the
756         parent dirnode rather than the child dir-or-file-node. I return a
757         Deferred (that fires with this dirnode) when the operation is
758         complete. I raise NoSuchChildError if I do not have a child by that
759         name."""
760
761     def get_child_at_path(path):
762         """Transform a child path into an IDirectoryNode or IFileNode.
763
764         I perform a recursive series of 'get' operations to find the named
765         descendant node. I return a Deferred that fires with the node, or
766         errbacks with NoSuchChildError if the node could not be found.
767
768         The path can be either a single string (slash-separated) or a list of
769         path-name elements. All elements must be unicode strings.
770         """
771
772     def get_child_and_metadata_at_path(path):
773         """Transform a child path into an IDirectoryNode/IFileNode and
774         metadata.
775
776         I am like get_child_at_path(), but my Deferred fires with a tuple of
777         (node, metadata). The metadata comes from the last edge. If the path
778         is empty, the metadata will be an empty dictionary.
779         """
780
781     def set_uri(name, child_uri, metadata=None, overwrite=True):
782         """I add a child (by URI) at the specific name. I return a Deferred
783         that fires when the operation finishes. If overwrite= is True, I will
784         replace any existing child of the same name, otherwise an existing
785         child will cause me to return ExistingChildError. The child name must
786         be a unicode string.
787
788         The child_uri could be for a file, or for a directory (either
789         read-write or read-only, using a URI that came from get_uri() ).
790
791         If metadata= is provided, I will use it as the metadata for the named
792         edge. This will replace any existing metadata. If metadata= is left
793         as the default value of None, I will set ['mtime'] to the current
794         time, and I will set ['ctime'] to the current time if there was not
795         already a child by this name present. This roughly matches the
796         ctime/mtime semantics of traditional filesystems.
797
798         If this directory node is read-only, the Deferred will errback with a
799         NotMutableError."""
800
801     def set_children(entries, overwrite=True):
802         """Add multiple (name, child_uri) pairs (or (name, child_uri,
803         metadata) triples) to a directory node. Returns a Deferred that fires
804         (with None) when the operation finishes. This is equivalent to
805         calling set_uri() multiple times, but is much more efficient. All
806         child names must be unicode strings.
807         """
808
809     def set_node(name, child, metadata=None, overwrite=True):
810         """I add a child at the specific name. I return a Deferred that fires
811         when the operation finishes. This Deferred will fire with the child
812         node that was just added. I will replace any existing child of the
813         same name. The child name must be a unicode string. The 'child'
814         instance must be an instance providing IDirectoryNode or IFileNode.
815
816         If metadata= is provided, I will use it as the metadata for the named
817         edge. This will replace any existing metadata. If metadata= is left
818         as the default value of None, I will set ['mtime'] to the current
819         time, and I will set ['ctime'] to the current time if there was not
820         already a child by this name present. This roughly matches the
821         ctime/mtime semantics of traditional filesystems.
822
823         If this directory node is read-only, the Deferred will errback with a
824         NotMutableError."""
825
826     def set_nodes(entries, overwrite=True):
827         """Add multiple (name, child_node) pairs (or (name, child_node,
828         metadata) triples) to a directory node. Returns a Deferred that fires
829         (with None) when the operation finishes. This is equivalent to
830         calling set_node() multiple times, but is much more efficient. All
831         child names must be unicode strings."""
832
833
834     def add_file(name, uploadable, metadata=None, overwrite=True):
835         """I upload a file (using the given IUploadable), then attach the
836         resulting FileNode to the directory at the given name. I set metadata
837         the same way as set_uri and set_node. The child name must be a
838         unicode string.
839
840         I return a Deferred that fires (with the IFileNode of the uploaded
841         file) when the operation completes."""
842
843     def delete(name):
844         """I remove the child at the specific name. I return a Deferred that
845         fires when the operation finishes. The child name must be a unicode
846         string. I raise NoSuchChildError if I do not have a child by that
847         name."""
848
849     def create_empty_directory(name, overwrite=True):
850         """I create and attach an empty directory at the given name. The
851         child name must be a unicode string. I return a Deferred that fires
852         when the operation finishes."""
853
854     def move_child_to(current_child_name, new_parent, new_child_name=None,
855                       overwrite=True):
856         """I take one of my children and move them to a new parent. The child
857         is referenced by name. On the new parent, the child will live under
858         'new_child_name', which defaults to 'current_child_name'. TODO: what
859         should we do about metadata? I return a Deferred that fires when the
860         operation finishes. The child name must be a unicode string. I raise
861         NoSuchChildError if I do not have a child by that name."""
862
863     def build_manifest():
864         """I generate a table of everything reachable from this directory.
865         I also compute deep-stats as described below.
866
867         I return a Monitor. The Monitor's results will be a dictionary with
868         four elements:
869
870          res['manifest']: a list of (path, cap) tuples for all nodes
871                           (directories and files) reachable from this one.
872                           'path' will be a tuple of unicode strings. The
873                           origin dirnode will be represented by an empty path
874                           tuple.
875          res['verifycaps']: a list of (printable) verifycap strings, one for
876                             each reachable non-LIT node. This is a set:
877                             it will contain no duplicates.
878          res['storage-index']: a list of (base32) storage index strings,
879                                one for each reachable non-LIT node. This is
880                                a set: it will contain no duplicates.
881          res['stats']: a dictionary, the same that is generated by
882                        start_deep_stats() below.
883
884         The Monitor will also have an .origin_si attribute with the (binary)
885         storage index of the starting point.
886         """
887
888     def start_deep_stats():
889         """Return a Monitor, examining all nodes (directories and files)
890         reachable from this one. The Monitor's results will be a dictionary
891         with the following keys::
892
893            count-immutable-files: count of how many CHK files are in the set
894            count-mutable-files: same, for mutable files (does not include
895                                 directories)
896            count-literal-files: same, for LIT files
897            count-files: sum of the above three
898
899            count-directories: count of directories
900
901            size-immutable-files: total bytes for all CHK files in the set
902            size-mutable-files (TODO): same, for current version of all mutable
903                                       files, does not include directories
904            size-literal-files: same, for LIT files
905            size-directories: size of mutable files used by directories
906
907            largest-directory: number of bytes in the largest directory
908            largest-directory-children: number of children in the largest
909                                        directory
910            largest-immutable-file: number of bytes in the largest CHK file
911
912         size-mutable-files is not yet implemented, because it would involve
913         even more queries than deep_stats does.
914
915         The Monitor will also have an .origin_si attribute with the (binary)
916         storage index of the starting point.
917
918         This operation will visit every directory node underneath this one,
919         and can take a long time to run. On a typical workstation with good
920         bandwidth, this can examine roughly 15 directories per second (and
921         takes several minutes of 100% CPU for ~1700 directories).
922         """
923
924 class ICodecEncoder(Interface):
925     def set_params(data_size, required_shares, max_shares):
926         """Set up the parameters of this encoder.
927
928         This prepares the encoder to perform an operation that converts a
929         single block of data into a number of shares, such that a future
930         ICodecDecoder can use a subset of these shares to recover the
931         original data. This operation is invoked by calling encode(). Once
932         the encoding parameters are set up, the encode operation can be
933         invoked multiple times.
934
935         set_params() prepares the encoder to accept blocks of input data that
936         are exactly 'data_size' bytes in length. The encoder will be prepared
937         to produce 'max_shares' shares for each encode() operation (although
938         see the 'desired_share_ids' to use less CPU). The encoding math will
939         be chosen such that the decoder can get by with as few as
940         'required_shares' of these shares and still reproduce the original
941         data. For example, set_params(1000, 5, 5) offers no redundancy at
942         all, whereas set_params(1000, 1, 10) provides 10x redundancy.
943
944         Numerical Restrictions: 'data_size' is required to be an integral
945         multiple of 'required_shares'. In general, the caller should choose
946         required_shares and max_shares based upon their reliability
947         requirements and the number of peers available (the total storage
948         space used is roughly equal to max_shares*data_size/required_shares),
949         then choose data_size to achieve the memory footprint desired (larger
950         data_size means more efficient operation, smaller data_size means
951         smaller memory footprint).
952
953         In addition, 'max_shares' must be equal to or greater than
954         'required_shares'. Of course, setting them to be equal causes
955         encode() to degenerate into a particularly slow form of the 'split'
956         utility.
957
958         See encode() for more details about how these parameters are used.
959
960         set_params() must be called before any other ICodecEncoder methods
961         may be invoked.
962         """
963
964     def get_params():
965         """Return the 3-tuple of data_size, required_shares, max_shares"""
966
967     def get_encoder_type():
968         """Return a short string that describes the type of this encoder.
969
970         There is required to be a global table of encoder classes. This method
971         returns an index into this table; the value at this index is an
972         encoder class, and this encoder is an instance of that class.
973         """
974
975     def get_block_size():
976         """Return the length of the shares that encode() will produce.
977         """
978
979     def encode_proposal(data, desired_share_ids=None):
980         """Encode some data.
981
982         'data' must be a string (or other buffer object), and len(data) must
983         be equal to the 'data_size' value passed earlier to set_params().
984
985         This will return a Deferred that will fire with two lists. The first
986         is a list of shares, each of which is a string (or other buffer
987         object) such that len(share) is the same as what get_share_size()
988         returned earlier. The second is a list of shareids, in which each is
989         an integer. The lengths of the two lists will always be equal to each
990         other. The user should take care to keep each share closely
991         associated with its shareid, as one is useless without the other.
992
993         The length of this output list will normally be the same as the value
994         provided to the 'max_shares' parameter of set_params(). This may be
995         different if 'desired_share_ids' is provided.
996
997         'desired_share_ids', if provided, is required to be a sequence of
998         ints, each of which is required to be >= 0 and < max_shares. If not
999         provided, encode() will produce 'max_shares' shares, as if
1000         'desired_share_ids' were set to range(max_shares). You might use this
1001         if you initially thought you were going to use 10 peers, started
1002         encoding, and then two of the peers dropped out: you could use
1003         desired_share_ids= to skip the work (both memory and CPU) of
1004         producing shares for the peers which are no longer available.
1005
1006         """
1007
1008     def encode(inshares, desired_share_ids=None):
1009         """Encode some data. This may be called multiple times. Each call is
1010         independent.
1011
1012         inshares is a sequence of length required_shares, containing buffers
1013         (i.e. strings), where each buffer contains the next contiguous
1014         non-overlapping segment of the input data. Each buffer is required to
1015         be the same length, and the sum of the lengths of the buffers is
1016         required to be exactly the data_size promised by set_params(). (This
1017         implies that the data has to be padded before being passed to
1018         encode(), unless of course it already happens to be an even multiple
1019         of required_shares in length.)
1020
1021          ALSO: the requirement to break up your data into 'required_shares'
1022          chunks before calling encode() feels a bit surprising, at least from
1023          the point of view of a user who doesn't know how FEC works. It feels
1024          like an implementation detail that has leaked outside the
1025          abstraction barrier. Can you imagine a use case in which the data to
1026          be encoded might already be available in pre-segmented chunks, such
1027          that it is faster or less work to make encode() take a list rather
1028          than splitting a single string?
1029
1030          ALSO ALSO: I think 'inshares' is a misleading term, since encode()
1031          is supposed to *produce* shares, so what it *accepts* should be
1032          something other than shares. Other places in this interface use the
1033          word 'data' for that-which-is-not-shares.. maybe we should use that
1034          term?
1035
1036         'desired_share_ids', if provided, is required to be a sequence of
1037         ints, each of which is required to be >= 0 and < max_shares. If not
1038         provided, encode() will produce 'max_shares' shares, as if
1039         'desired_share_ids' were set to range(max_shares). You might use this
1040         if you initially thought you were going to use 10 peers, started
1041         encoding, and then two of the peers dropped out: you could use
1042         desired_share_ids= to skip the work (both memory and CPU) of
1043         producing shares for the peers which are no longer available.
1044
1045         For each call, encode() will return a Deferred that fires with two
1046         lists, one containing shares and the other containing the shareids.
1047         The get_share_size() method can be used to determine the length of
1048         the share strings returned by encode(). Each shareid is a small
1049         integer, exactly as passed into 'desired_share_ids' (or
1050         range(max_shares), if desired_share_ids was not provided).
1051
1052         The shares and their corresponding shareids are required to be kept
1053         together during storage and retrieval. Specifically, the share data is
1054         useless by itself: the decoder needs to be told which share is which
1055         by providing it with both the shareid and the actual share data.
1056
1057         This function will allocate an amount of memory roughly equal to::
1058
1059          (max_shares - required_shares) * get_share_size()
1060
1061         When combined with the memory that the caller must allocate to
1062         provide the input data, this leads to a memory footprint roughly
1063         equal to the size of the resulting encoded shares (i.e. the expansion
1064         factor times the size of the input segment).
1065         """
1066
1067         # rejected ideas:
1068         #
1069         #  returning a list of (shareidN,shareN) tuples instead of a pair of
1070         #  lists (shareids..,shares..). Brian thought the tuples would
1071         #  encourage users to keep the share and shareid together throughout
1072         #  later processing, Zooko pointed out that the code to iterate
1073         #  through two lists is not really more complicated than using a list
1074         #  of tuples and there's also a performance improvement
1075         #
1076         #  having 'data_size' not required to be an integral multiple of
1077         #  'required_shares'. Doing this would require encode() to perform
1078         #  padding internally, and we'd prefer to have any padding be done
1079         #  explicitly by the caller. Yes, it is an abstraction leak, but
1080         #  hopefully not an onerous one.
1081
1082
1083 class ICodecDecoder(Interface):
1084     def set_params(data_size, required_shares, max_shares):
1085         """Set the params. They have to be exactly the same ones that were used for encoding. """
1086
1087     def get_needed_shares():
1088         """Return the number of shares needed to reconstruct the data.
1089         set_params() is required to be called before this."""
1090
1091     def decode(some_shares, their_shareids):
1092         """Decode a partial list of shares into data.
1093
1094         'some_shares' is required to be a sequence of buffers of sharedata, a
1095         subset of the shares returned by ICodecEncode.encode(). Each share is
1096         required to be of the same length.  The i'th element of their_shareids
1097         is required to be the shareid of the i'th buffer in some_shares.
1098
1099         This returns a Deferred which fires with a sequence of buffers. This
1100         sequence will contain all of the segments of the original data, in
1101         order. The sum of the lengths of all of the buffers will be the
1102         'data_size' value passed into the original ICodecEncode.set_params()
1103         call. To get back the single original input block of data, use
1104         ''.join(output_buffers), or you may wish to simply write them in
1105         order to an output file.
1106
1107         Note that some of the elements in the result sequence may be
1108         references to the elements of the some_shares input sequence. In
1109         particular, this means that if those share objects are mutable (e.g.
1110         arrays) and if they are changed, then both the input (the
1111         'some_shares' parameter) and the output (the value given when the
1112         deferred is triggered) will change.
1113
1114         The length of 'some_shares' is required to be exactly the value of
1115         'required_shares' passed into the original ICodecEncode.set_params()
1116         call.
1117         """
1118
1119 class IEncoder(Interface):
1120     """I take an object that provides IEncryptedUploadable, which provides
1121     encrypted data, and a list of shareholders. I then encode, hash, and
1122     deliver shares to those shareholders. I will compute all the necessary
1123     Merkle hash trees that are necessary to validate the crypttext that
1124     eventually comes back from the shareholders. I provide the URI Extension
1125     Block Hash, and the encoding parameters, both of which must be included
1126     in the URI.
1127
1128     I do not choose shareholders, that is left to the IUploader. I must be
1129     given a dict of RemoteReferences to storage buckets that are ready and
1130     willing to receive data.
1131     """
1132
1133     def set_size(size):
1134         """Specify the number of bytes that will be encoded. This must be
1135         peformed before get_serialized_params() can be called.
1136         """
1137     def set_params(params):
1138         """Override the default encoding parameters. 'params' is a tuple of
1139         (k,d,n), where 'k' is the number of required shares, 'd' is the
1140         shares_of_happiness, and 'n' is the total number of shares that will
1141         be created.
1142
1143         Encoding parameters can be set in three ways. 1: The Encoder class
1144         provides defaults (3/7/10). 2: the Encoder can be constructed with
1145         an 'options' dictionary, in which the
1146         needed_and_happy_and_total_shares' key can be a (k,d,n) tuple. 3:
1147         set_params((k,d,n)) can be called.
1148
1149         If you intend to use set_params(), you must call it before
1150         get_share_size or get_param are called.
1151         """
1152
1153     def set_encrypted_uploadable(u):
1154         """Provide a source of encrypted upload data. 'u' must implement
1155         IEncryptedUploadable.
1156
1157         When this is called, the IEncryptedUploadable will be queried for its
1158         length and the storage_index that should be used.
1159
1160         This returns a Deferred that fires with this Encoder instance.
1161
1162         This must be performed before start() can be called.
1163         """
1164
1165     def get_param(name):
1166         """Return an encoding parameter, by name.
1167
1168         'storage_index': return a string with the (16-byte truncated SHA-256
1169                          hash) storage index to which these shares should be
1170                          pushed.
1171
1172         'share_counts': return a tuple describing how many shares are used:
1173                         (needed_shares, shares_of_happiness, total_shares)
1174
1175         'num_segments': return an int with the number of segments that
1176                         will be encoded.
1177
1178         'segment_size': return an int with the size of each segment.
1179
1180         'block_size': return the size of the individual blocks that will
1181                       be delivered to a shareholder's put_block() method. By
1182                       knowing this, the shareholder will be able to keep all
1183                       blocks in a single file and still provide random access
1184                       when reading them. # TODO: can we avoid exposing this?
1185
1186         'share_size': an int with the size of the data that will be stored
1187                       on each shareholder. This is aggregate amount of data
1188                       that will be sent to the shareholder, summed over all
1189                       the put_block() calls I will ever make. It is useful to
1190                       determine this size before asking potential
1191                       shareholders whether they will grant a lease or not,
1192                       since their answers will depend upon how much space we
1193                       need. TODO: this might also include some amount of
1194                       overhead, like the size of all the hashes. We need to
1195                       decide whether this is useful or not.
1196
1197         'serialized_params': a string with a concise description of the
1198                              codec name and its parameters. This may be passed
1199                              into the IUploadable to let it make sure that
1200                              the same file encoded with different parameters
1201                              will result in different storage indexes.
1202
1203         Once this is called, set_size() and set_params() may not be called.
1204         """
1205
1206     def set_shareholders(shareholders):
1207         """Tell the encoder where to put the encoded shares. 'shareholders'
1208         must be a dictionary that maps share number (an integer ranging from
1209         0 to n-1) to an instance that provides IStorageBucketWriter. This
1210         must be performed before start() can be called."""
1211
1212     def start():
1213         """Begin the encode/upload process. This involves reading encrypted
1214         data from the IEncryptedUploadable, encoding it, uploading the shares
1215         to the shareholders, then sending the hash trees.
1216
1217         set_encrypted_uploadable() and set_shareholders() must be called
1218         before this can be invoked.
1219
1220         This returns a Deferred that fires with a tuple of
1221         (uri_extension_hash, needed_shares, total_shares, size) when the
1222         upload process is complete. This information, plus the encryption
1223         key, is sufficient to construct the URI.
1224         """
1225
1226 class IDecoder(Interface):
1227     """I take a list of shareholders and some setup information, then
1228     download, validate, decode, and decrypt data from them, writing the
1229     results to an output file.
1230
1231     I do not locate the shareholders, that is left to the IDownloader. I must
1232     be given a dict of RemoteReferences to storage buckets that are ready to
1233     send data.
1234     """
1235
1236     def setup(outfile):
1237         """I take a file-like object (providing write and close) to which all
1238         the plaintext data will be written.
1239
1240         TODO: producer/consumer . Maybe write() should return a Deferred that
1241         indicates when it will accept more data? But probably having the
1242         IDecoder be a producer is easier to glue to IConsumer pieces.
1243         """
1244
1245     def set_shareholders(shareholders):
1246         """I take a dictionary that maps share identifiers (small integers)
1247         to RemoteReferences that provide RIBucketReader. This must be called
1248         before start()."""
1249
1250     def start():
1251         """I start the download. This process involves retrieving data and
1252         hash chains from the shareholders, using the hashes to validate the
1253         data, decoding the shares into segments, decrypting the segments,
1254         then writing the resulting plaintext to the output file.
1255
1256         I return a Deferred that will fire (with self) when the download is
1257         complete.
1258         """
1259
1260 class IDownloadTarget(Interface):
1261     # Note that if the IDownloadTarget is also an IConsumer, the downloader
1262     # will register itself as a producer. This allows the target to invoke
1263     # downloader.pauseProducing, resumeProducing, and stopProducing.
1264     def open(size):
1265         """Called before any calls to write() or close(). If an error
1266         occurs before any data is available, fail() may be called without
1267         a previous call to open().
1268
1269         'size' is the length of the file being downloaded, in bytes."""
1270
1271     def write(data):
1272         """Output some data to the target."""
1273     def close():
1274         """Inform the target that there is no more data to be written."""
1275     def fail(why):
1276         """fail() is called to indicate that the download has failed. 'why'
1277         is a Failure object indicating what went wrong. No further methods
1278         will be invoked on the IDownloadTarget after fail()."""
1279     def register_canceller(cb):
1280         """The FileDownloader uses this to register a no-argument function
1281         that the target can call to cancel the download. Once this canceller
1282         is invoked, no further calls to write() or close() will be made."""
1283     def finish():
1284         """When the FileDownloader is done, this finish() function will be
1285         called. Whatever it returns will be returned to the invoker of
1286         Downloader.download.
1287         """
1288
1289 class IDownloader(Interface):
1290     def download(uri, target):
1291         """Perform a CHK download, sending the data to the given target.
1292         'target' must provide IDownloadTarget.
1293
1294         Returns a Deferred that fires (with the results of target.finish)
1295         when the download is finished, or errbacks if something went wrong."""
1296
1297 class IEncryptedUploadable(Interface):
1298     def set_upload_status(upload_status):
1299         """Provide an IUploadStatus object that should be filled with status
1300         information. The IEncryptedUploadable is responsible for setting
1301         key-determination progress ('chk'), size, storage_index, and
1302         ciphertext-fetch progress. It may delegate some of this
1303         responsibility to others, in particular to the IUploadable."""
1304
1305     def get_size():
1306         """This behaves just like IUploadable.get_size()."""
1307
1308     def get_all_encoding_parameters():
1309         """Return a Deferred that fires with a tuple of
1310         (k,happy,n,segment_size). The segment_size will be used as-is, and
1311         must match the following constraints: it must be a multiple of k, and
1312         it shouldn't be unreasonably larger than the file size (if
1313         segment_size is larger than filesize, the difference must be stored
1314         as padding).
1315
1316         This usually passes through to the IUploadable method of the same
1317         name.
1318
1319         The encoder strictly obeys the values returned by this method. To
1320         make an upload use non-default encoding parameters, you must arrange
1321         to control the values that this method returns.
1322         """
1323
1324     def get_storage_index():
1325         """Return a Deferred that fires with a 16-byte storage index.
1326         """
1327
1328     def read_encrypted(length, hash_only):
1329         """This behaves just like IUploadable.read(), but returns crypttext
1330         instead of plaintext. If hash_only is True, then this discards the
1331         data (and returns an empty list); this improves efficiency when
1332         resuming an interrupted upload (where we need to compute the
1333         plaintext hashes, but don't need the redundant encrypted data)."""
1334
1335     def get_plaintext_hashtree_leaves(first, last, num_segments):
1336         """Get the leaf nodes of a merkle hash tree over the plaintext
1337         segments, i.e. get the tagged hashes of the given segments. The
1338         segment size is expected to be generated by the IEncryptedUploadable
1339         before any plaintext is read or ciphertext produced, so that the
1340         segment hashes can be generated with only a single pass.
1341
1342         This returns a Deferred which fires with a sequence of hashes, using:
1343
1344          tuple(segment_hashes[first:last])
1345
1346         'num_segments' is used to assert that the number of segments that the
1347         IEncryptedUploadable handled matches the number of segments that the
1348         encoder was expecting.
1349
1350         This method must not be called until the final byte has been read
1351         from read_encrypted(). Once this method is called, read_encrypted()
1352         can never be called again.
1353         """
1354
1355     def get_plaintext_hash():
1356         """Get the hash of the whole plaintext.
1357
1358         This returns a Deferred which fires with a tagged SHA-256 hash of the
1359         whole plaintext, obtained from hashutil.plaintext_hash(data).
1360         """
1361
1362     def close():
1363         """Just like IUploadable.close()."""
1364
1365 class IUploadable(Interface):
1366     def set_upload_status(upload_status):
1367         """Provide an IUploadStatus object that should be filled with status
1368         information. The IUploadable is responsible for setting
1369         key-determination progress ('chk')."""
1370
1371     def set_default_encoding_parameters(params):
1372         """Set the default encoding parameters, which must be a dict mapping
1373         strings to ints. The meaningful keys are 'k', 'happy', 'n', and
1374         'max_segment_size'. These might have an influence on the final
1375         encoding parameters returned by get_all_encoding_parameters(), if the
1376         Uploadable doesn't have more specific preferences.
1377
1378         This call is optional: if it is not used, the Uploadable will use
1379         some built-in defaults. If used, this method must be called before
1380         any other IUploadable methods to have any effect.
1381         """
1382
1383     def get_size():
1384         """Return a Deferred that will fire with the length of the data to be
1385         uploaded, in bytes. This will be called before the data is actually
1386         used, to compute encoding parameters.
1387         """
1388
1389     def get_all_encoding_parameters():
1390         """Return a Deferred that fires with a tuple of
1391         (k,happy,n,segment_size). The segment_size will be used as-is, and
1392         must match the following constraints: it must be a multiple of k, and
1393         it shouldn't be unreasonably larger than the file size (if
1394         segment_size is larger than filesize, the difference must be stored
1395         as padding).
1396
1397         The relative values of k and n allow some IUploadables to request
1398         better redundancy than others (in exchange for consuming more space
1399         in the grid).
1400
1401         Larger values of segment_size reduce hash overhead, while smaller
1402         values reduce memory footprint and cause data to be delivered in
1403         smaller pieces (which may provide a smoother and more predictable
1404         download experience).
1405
1406         The encoder strictly obeys the values returned by this method. To
1407         make an upload use non-default encoding parameters, you must arrange
1408         to control the values that this method returns. One way to influence
1409         them may be to call set_encoding_parameters() before calling
1410         get_all_encoding_parameters().
1411         """
1412
1413     def get_encryption_key():
1414         """Return a Deferred that fires with a 16-byte AES key. This key will
1415         be used to encrypt the data. The key will also be hashed to derive
1416         the StorageIndex.
1417
1418         Uploadables which want to achieve convergence should hash their file
1419         contents and the serialized_encoding_parameters to form the key
1420         (which of course requires a full pass over the data). Uploadables can
1421         use the upload.ConvergentUploadMixin class to achieve this
1422         automatically.
1423
1424         Uploadables which do not care about convergence (or do not wish to
1425         make multiple passes over the data) can simply return a
1426         strongly-random 16 byte string.
1427
1428         get_encryption_key() may be called multiple times: the IUploadable is
1429         required to return the same value each time.
1430         """
1431
1432     def read(length):
1433         """Return a Deferred that fires with a list of strings (perhaps with
1434         only a single element) which, when concatenated together, contain the
1435         next 'length' bytes of data. If EOF is near, this may provide fewer
1436         than 'length' bytes. The total number of bytes provided by read()
1437         before it signals EOF must equal the size provided by get_size().
1438
1439         If the data must be acquired through multiple internal read
1440         operations, returning a list instead of a single string may help to
1441         reduce string copies.
1442
1443         'length' will typically be equal to (min(get_size(),1MB)/req_shares),
1444         so a 10kB file means length=3kB, 100kB file means length=30kB,
1445         and >=1MB file means length=300kB.
1446
1447         This method provides for a single full pass through the data. Later
1448         use cases may desire multiple passes or access to only parts of the
1449         data (such as a mutable file making small edits-in-place). This API
1450         will be expanded once those use cases are better understood.
1451         """
1452
1453     def close():
1454         """The upload is finished, and whatever filehandle was in use may be
1455         closed."""
1456
1457 class IUploadResults(Interface):
1458     """I am returned by upload() methods. I contain a number of public
1459     attributes which can be read to determine the results of the upload. Some
1460     of these are functional, some are timing information. All of these may be
1461     None.::
1462
1463      .file_size : the size of the file, in bytes
1464      .uri : the CHK read-cap for the file
1465      .ciphertext_fetched : how many bytes were fetched by the helper
1466      .sharemap : dict mapping share number to placement string
1467      .servermap : dict mapping server peerid to a set of share numbers
1468      .timings : dict of timing information, mapping name to seconds (float)
1469        total : total upload time, start to finish
1470        storage_index : time to compute the storage index
1471        peer_selection : time to decide which peers will be used
1472        contacting_helper : initial helper query to upload/no-upload decision
1473        existence_check : helper pre-upload existence check
1474        helper_total : initial helper query to helper finished pushing
1475        cumulative_fetch : helper waiting for ciphertext requests
1476        total_fetch : helper start to last ciphertext response
1477        cumulative_encoding : just time spent in zfec
1478        cumulative_sending : just time spent waiting for storage servers
1479        hashes_and_close : last segment push to shareholder close
1480        total_encode_and_push : first encode to shareholder close
1481
1482     """
1483
1484 class IDownloadResults(Interface):
1485     """I am created internally by download() methods. I contain a number of
1486     public attributes which contain details about the download process.::
1487
1488      .file_size : the size of the file, in bytes
1489      .servers_used : set of server peerids that were used during download
1490      .server_problems : dict mapping server peerid to a problem string. Only
1491                         servers that had problems (bad hashes, disconnects) are
1492                         listed here.
1493      .servermap : dict mapping server peerid to a set of share numbers. Only
1494                   servers that had any shares are listed here.
1495      .timings : dict of timing information, mapping name to seconds (float)
1496        peer_selection : time to ask servers about shares
1497        servers_peer_selection : dict of peerid to DYHB-query time
1498        uri_extension : time to fetch a copy of the URI extension block
1499        hashtrees : time to fetch the hash trees
1500        segments : time to fetch, decode, and deliver segments
1501        cumulative_fetch : time spent waiting for storage servers
1502        cumulative_decode : just time spent in zfec
1503        cumulative_decrypt : just time spent in decryption
1504        total : total download time, start to finish
1505        fetch_per_server : dict of peerid to list of per-segment fetch times
1506
1507     """
1508
1509 class IUploader(Interface):
1510     def upload(uploadable):
1511         """Upload the file. 'uploadable' must impement IUploadable. This
1512         returns a Deferred which fires with an UploadResults instance, from
1513         which the URI of the file can be obtained as results.uri ."""
1514
1515     def upload_ssk(write_capability, new_version, uploadable):
1516         """TODO: how should this work?"""
1517
1518 class ICheckable(Interface):
1519     def check(monitor, verify=False):
1520         """Check upon my health, optionally repairing any problems.
1521
1522         This returns a Deferred that fires with an instance that provides
1523         ICheckerResults, or None if the object is non-distributed (i.e. LIT
1524         files).
1525
1526         The monitor will be checked periodically to see if the operation has
1527         been cancelled. If so, no new queries will be sent, and the Deferred
1528         will fire (with a OperationCancelledError) immediately.
1529
1530         Filenodes and dirnodes (which provide IFilesystemNode) are also
1531         checkable. Instances that represent verifier-caps will be checkable
1532         but not downloadable. Some objects (like LIT files) do not actually
1533         live in the grid, and their checkers return None (non-distributed
1534         files are always healthy).
1535
1536         If verify=False, a relatively lightweight check will be performed: I
1537         will ask all servers if they have a share for me, and I will believe
1538         whatever they say. If there are at least N distinct shares on the
1539         grid, my results will indicate r.is_healthy()==True. This requires a
1540         roundtrip to each server, but does not transfer very much data, so
1541         the network bandwidth is fairly low.
1542
1543         If verify=True, a more resource-intensive check will be performed:
1544         every share will be downloaded, and the hashes will be validated on
1545         every bit. I will ignore any shares that failed their hash checks. If
1546         there are at least N distinct valid shares on the grid, my results
1547         will indicate r.is_healthy()==True. This requires N/k times as much
1548         download bandwidth (and server disk IO) as a regular download. If a
1549         storage server is holding a corrupt share, or is experiencing memory
1550         failures during retrieval, or is malicious or buggy, then
1551         verification will detect the problem, but checking will not.
1552
1553         TODO: any problems seen during checking will be reported to the
1554         health-manager.furl, a centralized object which is responsible for
1555         figuring out why files are unhealthy so corrective action can be
1556         taken.
1557         """
1558
1559     def check_and_repair(monitor, verify=False):
1560         """Like check(), but if the file/directory is not healthy, attempt to
1561         repair the damage.
1562
1563         Any non-healthy result will cause an immediate repair operation, to
1564         generate and upload new shares. After repair, the file will be as
1565         healthy as we can make it. Details about what sort of repair is done
1566         will be put in the check-and-repair results. The Deferred will not
1567         fire until the repair is complete.
1568
1569         This returns a Deferred which fires with an instance of
1570         ICheckAndRepairResults."""
1571
1572 class IDeepCheckable(Interface):
1573     def start_deep_check(verify=False):
1574         """Check upon the health of me and everything I can reach.
1575
1576         This is a recursive form of check(), useable only on dirnodes.
1577
1578         I return a Monitor, with results that are an IDeepCheckResults
1579         object.
1580         """
1581
1582     def start_deep_check_and_repair(verify=False):
1583         """Check upon the health of me and everything I can reach. Repair
1584         anything that isn't healthy.
1585
1586         This is a recursive form of check_and_repair(), useable only on
1587         dirnodes.
1588
1589         I return a Monitor, with results that are an
1590         IDeepCheckAndRepairResults object.
1591         """
1592
1593 class ICheckerResults(Interface):
1594     """I contain the detailed results of a check/verify operation.
1595     """
1596
1597     def get_storage_index():
1598         """Return a string with the (binary) storage index."""
1599     def get_storage_index_string():
1600         """Return a string with the (printable) abbreviated storage index."""
1601     def get_uri():
1602         """Return the (string) URI of the object that was checked."""
1603
1604     def is_healthy():
1605         """Return a boolean, True if the file/dir is fully healthy, False if
1606         it is damaged in any way. Non-distributed LIT files always return
1607         True."""
1608
1609     def is_recoverable():
1610         """Return a boolean, True if the file/dir can be recovered, False if
1611         not. Unrecoverable files are obviously unhealthy. Non-distributed LIT
1612         files always return True."""
1613
1614     def needs_rebalancing():
1615         """Return a boolean, True if the file/dir's reliability could be
1616         improved by moving shares to new servers. Non-distributed LIT files
1617         always returne False."""
1618
1619
1620     def get_data():
1621         """Return a dictionary that describes the state of the file/dir.
1622         Non-distributed LIT files always return an empty dictionary. Normal
1623         files and directories return a dictionary with the following keys
1624         (note that these use base32-encoded strings rather than binary ones)
1625         (also note that for mutable files, these counts are for the 'best'
1626         version)::
1627
1628          count-shares-good: the number of distinct good shares that were found
1629          count-shares-needed: 'k', the number of shares required for recovery
1630          count-shares-expected: 'N', the number of total shares generated
1631          count-good-share-hosts: the number of distinct storage servers with
1632                                  good shares. If this number is less than
1633                                  count-shares-good, then some shares are
1634                                  doubled up, increasing the correlation of
1635                                  failures. This indicates that one or more
1636                                  shares should be moved to an otherwise unused
1637                                  server, if one is available.
1638          count-corrupt-shares: the number of shares with integrity failures
1639          list-corrupt-shares: a list of 'share locators', one for each share
1640                               that was found to be corrupt. Each share
1641                               locator is a list of (serverid, storage_index,
1642                               sharenum).
1643          servers-responding: list of (binary) storage server identifiers,
1644                              one for each server which responded to the share
1645                              query.
1646          sharemap: dict mapping share identifier to list of serverids
1647                    (binary strings). This indicates which servers are holding
1648                    which shares. For immutable files, the shareid is an
1649                    integer (the share number, from 0 to N-1). For mutable
1650                    files, it is a string of the form 'seq%d-%s-sh%d',
1651                    containing the sequence number, the roothash, and the
1652                    share number.
1653
1654         The following keys are most relevant for mutable files, but immutable
1655         files will provide sensible values too::
1656
1657          count-wrong-shares: the number of shares for versions other than the
1658                              'best' one (which is defined as being the
1659                              recoverable version with the highest sequence
1660                              number, then the highest roothash). These are
1661                              either leftover shares from an older version
1662                              (perhaps on a server that was offline when an
1663                              update occurred), shares from an unrecoverable
1664                              newer version, or shares from an alternate
1665                              current version that results from an
1666                              uncoordinated write collision. For a healthy
1667                              file, this will equal 0.
1668
1669          count-recoverable-versions: the number of recoverable versions of
1670                                      the file. For a healthy file, this will
1671                                      equal 1.
1672
1673          count-unrecoverable-versions: the number of unrecoverable versions
1674                                        of the file. For a healthy file, this
1675                                        will be 0.
1676
1677         """
1678
1679     def get_summary():
1680         """Return a string with a brief (one-line) summary of the results."""
1681
1682     def get_report():
1683         """Return a list of strings with more detailed results."""
1684
1685 class ICheckAndRepairResults(Interface):
1686     """I contain the detailed results of a check/verify/repair operation.
1687
1688     The IFilesystemNode.check()/verify()/repair() methods all return
1689     instances that provide ICheckAndRepairResults.
1690     """
1691
1692     def get_storage_index():
1693         """Return a string with the (binary) storage index."""
1694     def get_storage_index_string():
1695         """Return a string with the (printable) abbreviated storage index."""
1696     def get_repair_attempted():
1697         """Return a boolean, True if a repair was attempted."""
1698     def get_repair_successful():
1699         """Return a boolean, True if repair was attempted and the file/dir
1700         was fully healthy afterwards. False if no repair was attempted or if
1701         a repair attempt failed."""
1702     def get_pre_repair_results():
1703         """Return an ICheckerResults instance that describes the state of the
1704         file/dir before any repair was attempted."""
1705     def get_post_repair_results():
1706         """Return an ICheckerResults instance that describes the state of the
1707         file/dir after any repair was attempted. If no repair was attempted,
1708         the pre-repair and post-repair results will be identical."""
1709
1710
1711 class IDeepCheckResults(Interface):
1712     """I contain the results of a deep-check operation.
1713
1714     This is returned by a call to ICheckable.deep_check().
1715     """
1716
1717     def get_root_storage_index_string():
1718         """Return the storage index (abbreviated human-readable string) of
1719         the first object checked."""
1720     def get_counters():
1721         """Return a dictionary with the following keys::
1722
1723              count-objects-checked: count of how many objects were checked
1724              count-objects-healthy: how many of those objects were completely
1725                                     healthy
1726              count-objects-unhealthy: how many were damaged in some way
1727              count-objects-unrecoverable: how many were unrecoverable
1728              count-corrupt-shares: how many shares were found to have
1729                                    corruption, summed over all objects
1730                                    examined
1731         """
1732
1733     def get_corrupt_shares():
1734         """Return a set of (serverid, storage_index, sharenum) for all shares
1735         that were found to be corrupt. Both serverid and storage_index are
1736         binary.
1737         """
1738     def get_all_results():
1739         """Return a dictionary mapping pathname (a tuple of strings, ready to
1740         be slash-joined) to an ICheckerResults instance, one for each object
1741         that was checked."""
1742
1743     def get_results_for_storage_index(storage_index):
1744         """Retrive the ICheckerResults instance for the given (binary)
1745         storage index. Raises KeyError if there are no results for that
1746         storage index."""
1747
1748     def get_stats():
1749         """Return a dictionary with the same keys as
1750         IDirectoryNode.deep_stats()."""
1751
1752 class IDeepCheckAndRepairResults(Interface):
1753     """I contain the results of a deep-check-and-repair operation.
1754
1755     This is returned by a call to ICheckable.deep_check_and_repair().
1756     """
1757
1758     def get_root_storage_index_string():
1759         """Return the storage index (abbreviated human-readable string) of
1760         the first object checked."""
1761     def get_counters():
1762         """Return a dictionary with the following keys::
1763
1764              count-objects-checked: count of how many objects were checked
1765              count-objects-healthy-pre-repair: how many of those objects were
1766                                                completely healthy (before any
1767                                                repair)
1768              count-objects-unhealthy-pre-repair: how many were damaged in
1769                                                  some way
1770              count-objects-unrecoverable-pre-repair: how many were unrecoverable
1771              count-objects-healthy-post-repair: how many of those objects were
1772                                                 completely healthy (after any
1773                                                 repair)
1774              count-objects-unhealthy-post-repair: how many were damaged in
1775                                                   some way
1776              count-objects-unrecoverable-post-repair: how many were
1777                                                       unrecoverable
1778              count-repairs-attempted: repairs were attempted on this many
1779                                       objects. The count-repairs- keys will
1780                                       always be provided, however unless
1781                                       repair=true is present, they will all
1782                                       be zero.
1783              count-repairs-successful: how many repairs resulted in healthy
1784                                        objects
1785              count-repairs-unsuccessful: how many repairs resulted did not
1786                                          results in completely healthy objects
1787              count-corrupt-shares-pre-repair: how many shares were found to
1788                                               have corruption, summed over all
1789                                               objects examined (before any
1790                                               repair)
1791              count-corrupt-shares-post-repair: how many shares were found to
1792                                                have corruption, summed over all
1793                                                objects examined (after any
1794                                                repair)
1795         """
1796
1797     def get_stats():
1798         """Return a dictionary with the same keys as
1799         IDirectoryNode.deep_stats()."""
1800
1801     def get_corrupt_shares():
1802         """Return a set of (serverid, storage_index, sharenum) for all shares
1803         that were found to be corrupt before any repair was attempted. Both
1804         serverid and storage_index are binary.
1805         """
1806     def get_remaining_corrupt_shares():
1807         """Return a set of (serverid, storage_index, sharenum) for all shares
1808         that were found to be corrupt after any repair was completed. Both
1809         serverid and storage_index are binary. These are shares that need
1810         manual inspection and probably deletion.
1811         """
1812     def get_all_results():
1813         """Return a dictionary mapping pathname (a tuple of strings, ready to
1814         be slash-joined) to an ICheckAndRepairResults instance, one for each
1815         object that was checked."""
1816
1817
1818 class IRepairable(Interface):
1819     def repair(checker_results):
1820         """Attempt to repair the given object. Returns a Deferred that fires
1821         with a IRepairResults object.
1822
1823         I must be called with an object that implements ICheckerResults, as
1824         proof that you have actually discovered a problem with this file. I
1825         will use the data in the checker results to guide the repair process,
1826         such as which servers provided bad data and should therefore be
1827         avoided. The ICheckerResults object is inside the
1828         ICheckAndRepairResults object, which is returned by the
1829         ICheckable.check() method::
1830
1831          d = filenode.check(repair=False)
1832          def _got_results(check_and_repair_results):
1833              check_results = check_and_repair_results.get_pre_repair_results()
1834              return filenode.repair(check_results)
1835          d.addCallback(_got_results)
1836          return d
1837         """
1838
1839 class IRepairResults(Interface):
1840     """I contain the results of a repair operation."""
1841
1842
1843 class IClient(Interface):
1844     def upload(uploadable):
1845         """Upload some data into a CHK, get back the UploadResults for it.
1846         @param uploadable: something that implements IUploadable
1847         @return: a Deferred that fires with the UploadResults instance.
1848                  To get the URI for this file, use results.uri .
1849         """
1850
1851     def create_mutable_file(contents=""):
1852         """Create a new mutable file with contents, get back the URI string.
1853         @param contents: the initial contents to place in the file.
1854         @return: a Deferred that fires with tne (string) SSK URI for the new
1855                  file.
1856         """
1857
1858     def create_empty_dirnode():
1859         """Create a new dirnode, empty and unattached.
1860         @return: a Deferred that fires with the new IDirectoryNode instance.
1861         """
1862
1863     def create_node_from_uri(uri):
1864         """Create a new IFilesystemNode instance from the uri, synchronously.
1865         @param uri: a string or IURI-providing instance. This could be for a
1866                     LiteralFileNode, a CHK file node, a mutable file node, or
1867                     a directory node
1868         @return: an instance that provides IFilesystemNode (or more usefully one
1869                  of its subclasses). File-specifying URIs will result in
1870                  IFileNode or IMutableFileNode -providing instances, like
1871                  FileNode, LiteralFileNode, or MutableFileNode.
1872                  Directory-specifying URIs will result in
1873                  IDirectoryNode-providing instances, like NewDirectoryNode.
1874         """
1875
1876 class IClientStatus(Interface):
1877     def list_all_uploads():
1878         """Return a list of uploader objects, one for each upload which
1879         currently has an object available (tracked with weakrefs). This is
1880         intended for debugging purposes."""
1881     def list_active_uploads():
1882         """Return a list of active IUploadStatus objects."""
1883     def list_recent_uploads():
1884         """Return a list of IUploadStatus objects for the most recently
1885         started uploads."""
1886
1887     def list_all_downloads():
1888         """Return a list of downloader objects, one for each download which
1889         currently has an object available (tracked with weakrefs). This is
1890         intended for debugging purposes."""
1891     def list_active_downloads():
1892         """Return a list of active IDownloadStatus objects."""
1893     def list_recent_downloads():
1894         """Return a list of IDownloadStatus objects for the most recently
1895         started downloads."""
1896
1897 class IUploadStatus(Interface):
1898     def get_started():
1899         """Return a timestamp (float with seconds since epoch) indicating
1900         when the operation was started."""
1901     def get_storage_index():
1902         """Return a string with the (binary) storage index in use on this
1903         upload. Returns None if the storage index has not yet been
1904         calculated."""
1905     def get_size():
1906         """Return an integer with the number of bytes that will eventually
1907         be uploaded for this file. Returns None if the size is not yet known.
1908         """
1909     def using_helper():
1910         """Return True if this upload is using a Helper, False if not."""
1911     def get_status():
1912         """Return a string describing the current state of the upload
1913         process."""
1914     def get_progress():
1915         """Returns a tuple of floats, (chk, ciphertext, encode_and_push),
1916         each from 0.0 to 1.0 . 'chk' describes how much progress has been
1917         made towards hashing the file to determine a CHK encryption key: if
1918         non-convergent encryption is in use, this will be trivial, otherwise
1919         the whole file must be hashed. 'ciphertext' describes how much of the
1920         ciphertext has been pushed to the helper, and is '1.0' for non-helper
1921         uploads. 'encode_and_push' describes how much of the encode-and-push
1922         process has finished: for helper uploads this is dependent upon the
1923         helper providing progress reports. It might be reasonable to add all
1924         three numbers and report the sum to the user."""
1925     def get_active():
1926         """Return True if the upload is currently active, False if not."""
1927     def get_results():
1928         """Return an instance of UploadResults (which contains timing and
1929         sharemap information). Might return None if the upload is not yet
1930         finished."""
1931     def get_counter():
1932         """Each upload status gets a unique number: this method returns that
1933         number. This provides a handle to this particular upload, so a web
1934         page can generate a suitable hyperlink."""
1935
1936 class IDownloadStatus(Interface):
1937     def get_started():
1938         """Return a timestamp (float with seconds since epoch) indicating
1939         when the operation was started."""
1940     def get_storage_index():
1941         """Return a string with the (binary) storage index in use on this
1942         download. This may be None if there is no storage index (i.e. LIT
1943         files)."""
1944     def get_size():
1945         """Return an integer with the number of bytes that will eventually be
1946         retrieved for this file. Returns None if the size is not yet known.
1947         """
1948     def using_helper():
1949         """Return True if this download is using a Helper, False if not."""
1950     def get_status():
1951         """Return a string describing the current state of the download
1952         process."""
1953     def get_progress():
1954         """Returns a float (from 0.0 to 1.0) describing the amount of the
1955         download that has completed. This value will remain at 0.0 until the
1956         first byte of plaintext is pushed to the download target."""
1957     def get_active():
1958         """Return True if the download is currently active, False if not."""
1959     def get_counter():
1960         """Each download status gets a unique number: this method returns
1961         that number. This provides a handle to this particular download, so a
1962         web page can generate a suitable hyperlink."""
1963
1964 class IServermapUpdaterStatus(Interface):
1965     pass
1966 class IPublishStatus(Interface):
1967     pass
1968 class IRetrieveStatus(Interface):
1969     pass
1970
1971 class NotCapableError(Exception):
1972     """You have tried to write to a read-only node."""
1973
1974 class BadWriteEnablerError(Exception):
1975     pass
1976
1977 class RIControlClient(RemoteInterface):
1978
1979     def wait_for_client_connections(num_clients=int):
1980         """Do not return until we have connections to at least NUM_CLIENTS
1981         storage servers.
1982         """
1983
1984     def upload_from_file_to_uri(filename=str, convergence=ChoiceOf(None, StringConstraint(2**20))):
1985         """Upload a file to the grid. This accepts a filename (which must be
1986         absolute) that points to a file on the node's local disk. The node will
1987         read the contents of this file, upload it to the grid, then return the
1988         URI at which it was uploaded.  If convergence is None then a random
1989         encryption key will be used, else the plaintext will be hashed, then
1990         that hash will be mixed together with the "convergence" string to form
1991         the encryption key.
1992         """
1993         return URI
1994
1995     def download_from_uri_to_file(uri=URI, filename=str):
1996         """Download a file from the grid, placing it on the node's local disk
1997         at the given filename (which must be absolute[?]). Returns the
1998         absolute filename where the file was written."""
1999         return str
2000
2001     # debug stuff
2002
2003     def get_memory_usage():
2004         """Return a dict describes the amount of memory currently in use. The
2005         keys are 'VmPeak', 'VmSize', and 'VmData'. The values are integers,
2006         measuring memory consupmtion in bytes."""
2007         return DictOf(str, int)
2008
2009     def speed_test(count=int, size=int, mutable=Any()):
2010         """Write 'count' tempfiles to disk, all of the given size. Measure
2011         how long (in seconds) it takes to upload them all to the servers.
2012         Then measure how long it takes to download all of them. If 'mutable'
2013         is 'create', time creation of mutable files. If 'mutable' is
2014         'upload', then time access to the same mutable file instead of
2015         creating one.
2016
2017         Returns a tuple of (upload_time, download_time).
2018         """
2019         return (float, float)
2020
2021     def measure_peer_response_time():
2022         """Send a short message to each connected peer, and measure the time
2023         it takes for them to respond to it. This is a rough measure of the
2024         application-level round trip time.
2025
2026         @return: a dictionary mapping peerid to a float (RTT time in seconds)
2027         """
2028
2029         return DictOf(Nodeid, float)
2030
2031 UploadResults = Any() #DictOf(str, str)
2032
2033 class RIEncryptedUploadable(RemoteInterface):
2034     __remote_name__ = "RIEncryptedUploadable.tahoe.allmydata.com"
2035
2036     def get_size():
2037         return Offset
2038
2039     def get_all_encoding_parameters():
2040         return (int, int, int, long)
2041
2042     def read_encrypted(offset=Offset, length=ReadSize):
2043         return ListOf(str)
2044
2045     def get_plaintext_hashtree_leaves(first=int, last=int, num_segments=int):
2046         return ListOf(Hash)
2047
2048     def get_plaintext_hash():
2049         return Hash
2050
2051     def close():
2052         return None
2053
2054
2055 class RICHKUploadHelper(RemoteInterface):
2056     __remote_name__ = "RIUploadHelper.tahoe.allmydata.com"
2057
2058     def get_version():
2059         """
2060         Return a dictionary of version information.
2061         """
2062         return DictOf(str, Any())
2063
2064     def upload(reader=RIEncryptedUploadable):
2065         return UploadResults
2066
2067
2068 class RIHelper(RemoteInterface):
2069     __remote_name__ = "RIHelper.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_chk(si=StorageIndex):
2078         """See if a file with a given storage index needs uploading. The
2079         helper will ask the appropriate storage servers to see if the file
2080         has already been uploaded. If so, the helper will return a set of
2081         'upload results' that includes whatever hashes are needed to build
2082         the read-cap, and perhaps a truncated sharemap.
2083
2084         If the file has not yet been uploaded (or if it was only partially
2085         uploaded), the helper will return an empty upload-results dictionary
2086         and also an RICHKUploadHelper object that will take care of the
2087         upload process. The client should call upload() on this object and
2088         pass it a reference to an RIEncryptedUploadable object that will
2089         provide ciphertext. When the upload is finished, the upload() method
2090         will finish and return the upload results.
2091         """
2092         return (UploadResults, ChoiceOf(RICHKUploadHelper, None))
2093
2094
2095 class RIStatsProvider(RemoteInterface):
2096     __remote_name__ = "RIStatsProvider.tahoe.allmydata.com"
2097     """
2098     Provides access to statistics and monitoring information.
2099     """
2100
2101     def get_stats():
2102         """
2103         returns a dictionary containing 'counters' and 'stats', each a dictionary
2104         with string counter/stat name keys, and numeric values.  counters are
2105         monotonically increasing measures of work done, and stats are instantaneous
2106         measures (potentially time averaged internally)
2107         """
2108         return DictOf(str, DictOf(str, ChoiceOf(float, int, long)))
2109
2110 class RIStatsGatherer(RemoteInterface):
2111     __remote_name__ = "RIStatsGatherer.tahoe.allmydata.com"
2112     """
2113     Provides a monitoring service for centralised collection of stats
2114     """
2115
2116     def provide(provider=RIStatsProvider, nickname=str):
2117         """
2118         @param provider: a stats collector instance which should be polled
2119                          periodically by the gatherer to collect stats.
2120         @param nickname: a name useful to identify the provided client
2121         """
2122         return None
2123
2124
2125 class IStatsProducer(Interface):
2126     def get_stats():
2127         """
2128         returns a dictionary, with str keys representing the names of stats
2129         to be monitored, and numeric values.
2130         """
2131
2132 class RIKeyGenerator(RemoteInterface):
2133     __remote_name__ = "RIKeyGenerator.tahoe.allmydata.com"
2134     """
2135     Provides a service offering to make RSA key pairs.
2136     """
2137
2138     def get_rsa_key_pair(key_size=int):
2139         """
2140         @param key_size: the size of the signature key.
2141         @return: tuple(verifying_key, signing_key)
2142         """
2143         return TupleOf(str, str)
2144
2145
2146 class FileTooLargeError(Exception):
2147     pass
2148
2149 class IValidatedThingProxy(Interface):
2150     def start():
2151         """ Acquire a thing and validate it.  Return a deferred which is eventually fired with
2152         self if the thing is valid or errbacked if it can't be acquired or validated. """
2153
2154 class InsufficientVersionError(Exception):
2155     def __init__(self, needed, got):
2156         self.needed = needed
2157         self.got = got
2158     def __repr__(self):
2159         return "InsufficientVersionError(need '%s', got %s)" % (self.needed,
2160                                                                 self.got)