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