]> git.rkrishnan.org Git - tahoe-lafs/tahoe-lafs.git/blob - src/allmydata/interfaces.py
change RIStorageServer.remote_add_lease to exit silently in case of no-such-bucket...
[tahoe-lafs/tahoe-lafs.git] / src / allmydata / interfaces.py
1
2 from zope.interface import Interface
3 from foolscap.schema import StringConstraint, ListOf, TupleOf, SetOf, DictOf, \
4      ChoiceOf, IntegerConstraint, Any
5 from foolscap import RemoteInterface, Referenceable
6
7 HASH_SIZE=32
8
9 Hash = StringConstraint(maxLength=HASH_SIZE,
10                         minLength=HASH_SIZE)# binary format 32-byte SHA256 hash
11 Nodeid = StringConstraint(maxLength=20,
12                           minLength=20) # binary format 20-byte SHA1 hash
13 FURL = StringConstraint(1000)
14 StorageIndex = StringConstraint(16)
15 URI = StringConstraint(300) # kind of arbitrary
16
17 MAX_BUCKETS = 256  # per peer -- zfec offers at most 256 shares per file
18
19 ShareData = StringConstraint(None)
20 URIExtensionData = StringConstraint(1000)
21 Number = IntegerConstraint(8) # 2**(8*8) == 16EiB ~= 18e18 ~= 18 exabytes
22 Offset = Number
23 ReadSize = int # the 'int' constraint is 2**31 == 2Gib -- large files are processed in not-so-large increments
24 WriteEnablerSecret = Hash # used to protect mutable bucket modifications
25 LeaseRenewSecret = Hash # used to protect bucket lease renewal requests
26 LeaseCancelSecret = Hash # used to protect bucket lease cancellation requests
27
28 class RIStubClient(RemoteInterface):
29     """Each client publishes a service announcement for a dummy object called
30     the StubClient. This object doesn't actually offer any services, but the
31     announcement helps the Introducer keep track of which clients are
32     subscribed (so the grid admin can keep track of things like the size of
33     the grid and the client versions in use. This is the (empty)
34     RemoteInterface for the StubClient."""
35
36 class RIBucketWriter(RemoteInterface):
37     """ Objects of this kind live on the server side. """
38     def write(offset=Offset, data=ShareData):
39         return None
40
41     def close():
42         """
43         If the data that has been written is incomplete or inconsistent then
44         the server will throw the data away, else it will store it for future
45         retrieval.
46         """
47         return None
48
49     def abort():
50         """Abandon all the data that has been written.
51         """
52         return None
53
54 class RIBucketReader(RemoteInterface):
55     def read(offset=Offset, length=ReadSize):
56         return ShareData
57
58     def advise_corrupt_share(reason=str):
59         """Clients who discover hash failures in shares that they have
60         downloaded from me will use this method to inform me about the
61         failures. I will record their concern so that my operator can
62         manually inspect the shares in question. I return None.
63
64         This is a wrapper around RIStorageServer.advise_corrupt_share(),
65         which is tied to a specific share, and therefore does not need the
66         extra share-identifying arguments. Please see that method for full
67         documentation.
68         """
69
70 TestVector = ListOf(TupleOf(Offset, ReadSize, str, str))
71 # elements are (offset, length, operator, specimen)
72 # operator is one of "lt, le, eq, ne, ge, gt"
73 # nop always passes and is used to fetch data while writing.
74 # you should use length==len(specimen) for everything except nop
75 DataVector = ListOf(TupleOf(Offset, ShareData))
76 # (offset, data). This limits us to 30 writes of 1MiB each per call
77 TestAndWriteVectorsForShares = DictOf(int,
78                                       TupleOf(TestVector,
79                                               DataVector,
80                                               ChoiceOf(None, Offset), # new_length
81                                               ))
82 ReadVector = ListOf(TupleOf(Offset, ReadSize))
83 ReadData = ListOf(ShareData)
84 # returns data[offset:offset+length] for each element of TestVector
85
86 class RIStorageServer(RemoteInterface):
87     __remote_name__ = "RIStorageServer.tahoe.allmydata.com"
88
89     def get_version():
90         """
91         Return a dictionary of version information.
92         """
93         return DictOf(str, Any())
94
95     def allocate_buckets(storage_index=StorageIndex,
96                          renew_secret=LeaseRenewSecret,
97                          cancel_secret=LeaseCancelSecret,
98                          sharenums=SetOf(int, maxLength=MAX_BUCKETS),
99                          allocated_size=Offset, canary=Referenceable):
100         """
101         @param storage_index: the index of the bucket to be created or
102                               increfed.
103         @param sharenums: these are the share numbers (probably between 0 and
104                           99) that the sender is proposing to store on this
105                           server.
106         @param renew_secret: This is the secret used to protect bucket refresh
107                              This secret is generated by the client and
108                              stored for later comparison by the server. Each
109                              server is given a different secret.
110         @param cancel_secret: Like renew_secret, but protects bucket decref.
111         @param canary: If the canary is lost before close(), the bucket is
112                        deleted.
113         @return: tuple of (alreadygot, allocated), where alreadygot is what we
114                  already have and allocated is what we hereby agree to accept.
115                  New leases are added for shares in both lists.
116         """
117         return TupleOf(SetOf(int, maxLength=MAX_BUCKETS),
118                        DictOf(int, RIBucketWriter, maxKeys=MAX_BUCKETS))
119
120     def add_lease(storage_index=StorageIndex,
121                   renew_secret=LeaseRenewSecret,
122                   cancel_secret=LeaseCancelSecret):
123         """
124         Add a new lease on the given bucket. If the renew_secret matches an
125         existing lease, that lease will be renewed instead. If there is no
126         bucket for the given storage_index, return silently. (note that in
127         tahoe-1.3.0 and earlier, IndexError was raised if there was no
128         bucket)
129         """
130         return None
131
132     def renew_lease(storage_index=StorageIndex, renew_secret=LeaseRenewSecret):
133         """
134         Renew the lease on a given bucket, resetting the timer to 31 days.
135         Some networks will use this, some will not. If there is no bucket for
136         the given storage_index, IndexError will be raised.
137
138         For mutable shares, if the given renew_secret does not match an
139         existing lease, IndexError will be raised with a note listing the
140         server-nodeids on the existing leases, so leases on migrated shares
141         can be renewed or cancelled. For immutable shares, IndexError
142         (without the note) will be raised.
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. If there is no bucket for the
151         given storage_index, IndexError will be raised.
152
153         For mutable shares, if the given cancel_secret does not match an
154         existing lease, IndexError will be raised with a note listing the
155         server-nodeids on the existing leases, so leases on migrated shares
156         can be renewed or cancelled. For immutable shares, IndexError
157         (without the note) will be raised.
158         """
159         return None
160
161     def get_buckets(storage_index=StorageIndex):
162         return DictOf(int, RIBucketReader, maxKeys=MAX_BUCKETS)
163
164
165
166     def slot_readv(storage_index=StorageIndex,
167                    shares=ListOf(int), readv=ReadVector):
168         """Read a vector from the numbered shares associated with the given
169         storage index. An empty shares list means to return data from all
170         known shares. Returns a dictionary with one key per share."""
171         return DictOf(int, ReadData) # shnum -> results
172
173     def slot_testv_and_readv_and_writev(storage_index=StorageIndex,
174                                         secrets=TupleOf(WriteEnablerSecret,
175                                                         LeaseRenewSecret,
176                                                         LeaseCancelSecret),
177                                         tw_vectors=TestAndWriteVectorsForShares,
178                                         r_vector=ReadVector,
179                                         ):
180         """General-purpose test-and-set operation for mutable slots. Perform
181         a bunch of comparisons against the existing shares. If they all pass,
182         then apply a bunch of write vectors to those shares. Then use the
183         read vectors to extract data from all the shares and return the data.
184
185         This method is, um, large. The goal is to allow clients to update all
186         the shares associated with a mutable file in a single round trip.
187
188         @param storage_index: the index of the bucket to be created or
189                               increfed.
190         @param write_enabler: a secret that is stored along with the slot.
191                               Writes are accepted from any caller who can
192                               present the matching secret. A different secret
193                               should be used for each slot*server pair.
194         @param renew_secret: This is the secret used to protect bucket refresh
195                              This secret is generated by the client and
196                              stored for later comparison by the server. Each
197                              server is given a different secret.
198         @param cancel_secret: Like renew_secret, but protects bucket decref.
199
200         The 'secrets' argument is a tuple of (write_enabler, renew_secret,
201         cancel_secret). The first is required to perform any write. The
202         latter two are used when allocating new shares. To simply acquire a
203         new lease on existing shares, use an empty testv and an empty writev.
204
205         Each share can have a separate test vector (i.e. a list of
206         comparisons to perform). If all vectors for all shares pass, then all
207         writes for all shares are recorded. Each comparison is a 4-tuple of
208         (offset, length, operator, specimen), which effectively does a bool(
209         (read(offset, length)) OPERATOR specimen ) and only performs the
210         write if all these evaluate to True. Basic test-and-set uses 'eq'.
211         Write-if-newer uses a seqnum and (offset, length, 'lt', specimen).
212         Write-if-same-or-newer uses 'le'.
213
214         Reads from the end of the container are truncated, and missing shares
215         behave like empty ones, so to assert that a share doesn't exist (for
216         use when creating a new share), use (0, 1, 'eq', '').
217
218         The write vector will be applied to the given share, expanding it if
219         necessary. A write vector applied to a share number that did not
220         exist previously will cause that share to be created.
221
222         Each write vector is accompanied by a 'new_length' argument. If
223         new_length is not None, use it to set the size of the container. This
224         can be used to pre-allocate space for a series of upcoming writes, or
225         truncate existing data. If the container is growing, new_length will
226         be applied before datav. If the container is shrinking, it will be
227         applied afterwards. If new_length==0, the share will be deleted.
228
229         The read vector is used to extract data from all known shares,
230         *before* any writes have been applied. The same vector is used for
231         all shares. This captures the state that was tested by the test
232         vector.
233
234         This method returns two values: a boolean and a dict. The boolean is
235         True if the write vectors were applied, False if not. The dict is
236         keyed by share number, and each value contains a list of strings, one
237         for each element of the read vector.
238
239         If the write_enabler is wrong, this will raise BadWriteEnablerError.
240         To enable share migration (using update_write_enabler), the exception
241         will have the nodeid used for the old write enabler embedded in it,
242         in the following string::
243
244          The write enabler was recorded by nodeid '%s'.
245
246         Note that the nodeid here is encoded using the same base32 encoding
247         used by Foolscap and allmydata.util.idlib.nodeid_b2a().
248
249         """
250         return TupleOf(bool, DictOf(int, ReadData))
251
252     def advise_corrupt_share(share_type=str, storage_index=StorageIndex,
253                              shnum=int, reason=str):
254         """Clients who discover hash failures in shares that they have
255         downloaded from me will use this method to inform me about the
256         failures. I will record their concern so that my operator can
257         manually inspect the shares in question. I return None.
258
259         'share_type' is either 'mutable' or 'immutable'. 'storage_index' is a
260         (binary) storage index string, and 'shnum' is the integer share
261         number. 'reason' is a human-readable explanation of the problem,
262         probably including some expected hash values and the computed ones
263         which did not match. Corruption advisories for mutable shares should
264         include a hash of the public key (the same value that appears in the
265         mutable-file verify-cap), since the current share format does not
266         store that on disk.
267         """
268
269 class IStorageBucketWriter(Interface):
270     """
271     Objects of this kind live on the client side.
272     """
273     def put_block(segmentnum=int, data=ShareData):
274         """@param data: For most segments, this data will be 'blocksize'
275         bytes in length. The last segment might be shorter.
276         @return: a Deferred that fires (with None) when the operation completes
277         """
278
279     def put_plaintext_hashes(hashes=ListOf(Hash)):
280         """
281         @return: a Deferred that fires (with None) when the operation completes
282         """
283
284     def put_crypttext_hashes(hashes=ListOf(Hash)):
285         """
286         @return: a Deferred that fires (with None) when the operation completes
287         """
288
289     def put_block_hashes(blockhashes=ListOf(Hash)):
290         """
291         @return: a Deferred that fires (with None) when the operation completes
292         """
293
294     def put_share_hashes(sharehashes=ListOf(TupleOf(int, Hash))):
295         """
296         @return: a Deferred that fires (with None) when the operation completes
297         """
298
299     def put_uri_extension(data=URIExtensionData):
300         """This block of data contains integrity-checking information (hashes
301         of plaintext, crypttext, and shares), as well as encoding parameters
302         that are necessary to recover the data. This is a serialized dict
303         mapping strings to other strings. The hash of this data is kept in
304         the URI and verified before any of the data is used. All buckets for
305         a given file contain identical copies of this data.
306
307         The serialization format is specified with the following pseudocode:
308         for k in sorted(dict.keys()):
309             assert re.match(r'^[a-zA-Z_\-]+$', k)
310             write(k + ':' + netstring(dict[k]))
311
312         @return: a Deferred that fires (with None) when the operation completes
313         """
314
315     def close():
316         """Finish writing and close the bucket. The share is not finalized
317         until this method is called: if the uploading client disconnects
318         before calling close(), the partially-written share will be
319         discarded.
320
321         @return: a Deferred that fires (with None) when the operation completes
322         """
323
324 class IStorageBucketReader(Interface):
325
326     def get_block_data(blocknum=int, blocksize=int, size=int):
327         """Most blocks will be the same size. The last block might be shorter
328         than the others.
329
330         @return: ShareData
331         """
332
333     def get_crypttext_hashes():
334         """
335         @return: ListOf(Hash)
336         """
337
338     def get_block_hashes(at_least_these=SetOf(int)):
339         """
340         @return: ListOf(Hash)
341         """
342
343     def get_share_hashes(at_least_these=SetOf(int)):
344         """
345         @return: ListOf(TupleOf(int, Hash))
346         """
347
348     def get_uri_extension():
349         """
350         @return: URIExtensionData
351         """
352
353
354
355 # hm, we need a solution for forward references in schemas
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_verify_cap():
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, IURI):
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 IImmutableFileURI(IFileURI):
413     pass
414
415 class IMutableFileURI(Interface):
416     """I am a URI which represents a mutable filenode."""
417 class INewDirectoryURI(Interface):
418     pass
419 class IReadonlyNewDirectoryURI(Interface):
420     pass
421
422
423 class IFilesystemNode(Interface):
424     def get_uri():
425         """
426         Return the URI that can be used by others to get access to this
427         node. If this node is read-only, the URI will only offer read-only
428         access. If this node is read-write, the URI will offer read-write
429         access.
430
431         If you have read-write access to a node and wish to share merely
432         read-only access with others, use get_readonly_uri().
433         """
434
435     def get_readonly_uri():
436         """Return the directory URI that can be used by others to get
437         read-only access to this directory node. The result is a read-only
438         URI, regardless of whether this dirnode is read-only or read-write.
439
440         If you have merely read-only access to this dirnode,
441         get_readonly_uri() will return the same thing as get_uri().
442         """
443
444     def get_repair_cap():
445         """Return an IURI instance that can be used to repair the file, or
446         None if this node cannot be repaired (either because it is not
447         distributed, like a LIT file, or because the node does not represent
448         sufficient authority to create a repair-cap, like a read-only RSA
449         mutable file node [which cannot create the correct write-enablers]).
450         """
451
452     def get_verify_cap():
453         """Return an IVerifierURI instance that represents the
454         'verifiy/refresh capability' for this node. The holder of this
455         capability will be able to renew the lease for this node, protecting
456         it from garbage-collection. They will also be able to ask a server if
457         it holds a share for the file or directory.
458         """
459
460     def get_storage_index():
461         """Return a string with the (binary) storage index in use on this
462         download. This may be None if there is no storage index (i.e. LIT
463         files)."""
464
465     def is_readonly():
466         """Return True if this reference provides mutable access to the given
467         file or directory (i.e. if you can modify it), or False if not. Note
468         that even if this reference is read-only, someone else may hold a
469         read-write reference to it."""
470
471     def is_mutable():
472         """Return True if this file or directory is mutable (by *somebody*,
473         not necessarily you), False if it is is immutable. Note that a file
474         might be mutable overall, but your reference to it might be
475         read-only. On the other hand, all references to an immutable file
476         will be read-only; there are no read-write references to an immutable
477         file.
478         """
479
480 class IMutableFilesystemNode(IFilesystemNode):
481     pass
482
483 class IFileNode(IFilesystemNode):
484     def download(target):
485         """Download the file's contents to a given IDownloadTarget"""
486
487     def download_to_data():
488         """Download the file's contents. Return a Deferred that fires
489         with those contents."""
490
491     def get_size():
492         """Return the length (in bytes) of the data this node represents."""
493
494     def read(consumer, offset=0, size=None):
495         """Download a portion (possibly all) of the file's contents, making
496         them available to the given IConsumer. Return a Deferred that fires
497         (with the consumer) when the consumer is unregistered (either because
498         the last byte has been given to it, or because the consumer threw an
499         exception during write(), possibly because it no longer wants to
500         receive data). The portion downloaded will start at 'offset' and
501         contain 'size' bytes (or the remainder of the file if size==None).
502
503         The consumer will be used in non-streaming mode: an IPullProducer
504         will be attached to it.
505
506         The consumer will not receive data right away: several network trips
507         must occur first. The order of events will be::
508
509          consumer.registerProducer(p, streaming)
510           (if streaming == False)::
511            consumer does p.resumeProducing()
512             consumer.write(data)
513            consumer does p.resumeProducing()
514             consumer.write(data).. (repeat until all data is written)
515          consumer.unregisterProducer()
516          deferred.callback(consumer)
517
518         If a download error occurs, or an exception is raised by
519         consumer.registerProducer() or consumer.write(), I will call
520         consumer.unregisterProducer() and then deliver the exception via
521         deferred.errback(). To cancel the download, the consumer should call
522         p.stopProducing(), which will result in an exception being delivered
523         via deferred.errback().
524
525         A simple download-to-memory consumer example would look like this::
526
527          class MemoryConsumer:
528            implements(IConsumer)
529            def __init__(self):
530              self.chunks = []
531              self.done = False
532            def registerProducer(self, p, streaming):
533              assert streaming == False
534              while not self.done:
535                p.resumeProducing()
536            def write(self, data):
537              self.chunks.append(data)
538            def unregisterProducer(self):
539              self.done = True
540          d = filenode.read(MemoryConsumer())
541          d.addCallback(lambda mc: "".join(mc.chunks))
542          return d
543
544         """
545
546 class IMutableFileNode(IFileNode, IMutableFilesystemNode):
547     """I provide access to a 'mutable file', which retains its identity
548     regardless of what contents are put in it.
549
550     The consistency-vs-availability problem means that there might be
551     multiple versions of a file present in the grid, some of which might be
552     unrecoverable (i.e. have fewer than 'k' shares). These versions are
553     loosely ordered: each has a sequence number and a hash, and any version
554     with seqnum=N was uploaded by a node which has seen at least one version
555     with seqnum=N-1.
556
557     The 'servermap' (an instance of IMutableFileServerMap) is used to
558     describe the versions that are known to be present in the grid, and which
559     servers are hosting their shares. It is used to represent the 'state of
560     the world', and is used for this purpose by my test-and-set operations.
561     Downloading the contents of the mutable file will also return a
562     servermap. Uploading a new version into the mutable file requires a
563     servermap as input, and the semantics of the replace operation is
564     'replace the file with my new version if it looks like nobody else has
565     changed the file since my previous download'. Because the file is
566     distributed, this is not a perfect test-and-set operation, but it will do
567     its best. If the replace process sees evidence of a simultaneous write,
568     it will signal an UncoordinatedWriteError, so that the caller can take
569     corrective action.
570
571
572     Most readers will want to use the 'best' current version of the file, and
573     should use my 'download_best_version()' method.
574
575     To unconditionally replace the file, callers should use overwrite(). This
576     is the mode that user-visible mutable files will probably use.
577
578     To apply some delta to the file, call modify() with a callable modifier
579     function that can apply the modification that you want to make. This is
580     the mode that dirnodes will use, since most directory modification
581     operations can be expressed in terms of deltas to the directory state.
582
583
584     Three methods are available for users who need to perform more complex
585     operations. The first is get_servermap(), which returns an up-to-date
586     servermap using a specified mode. The second is download_version(), which
587     downloads a specific version (not necessarily the 'best' one). The third
588     is 'upload', which accepts new contents and a servermap (which must have
589     been updated with MODE_WRITE). The upload method will attempt to apply
590     the new contents as long as no other node has modified the file since the
591     servermap was updated. This might be useful to a caller who wants to
592     merge multiple versions into a single new one.
593
594     Note that each time the servermap is updated, a specific 'mode' is used,
595     which determines how many peers are queried. To use a servermap for my
596     replace() method, that servermap must have been updated in MODE_WRITE.
597     These modes are defined in allmydata.mutable.common, and consist of
598     MODE_READ, MODE_WRITE, MODE_ANYTHING, and MODE_CHECK. Please look in
599     allmydata/mutable/servermap.py for details about the differences.
600
601     Mutable files are currently limited in size (about 3.5MB max) and can
602     only be retrieved and updated all-at-once, as a single big string. Future
603     versions of our mutable files will remove this restriction.
604     """
605
606     def download_best_version():
607         """Download the 'best' available version of the file, meaning one of
608         the recoverable versions with the highest sequence number. If no
609         uncoordinated writes have occurred, and if enough shares are
610         available, then this will be the most recent version that has been
611         uploaded.
612
613         I update an internal servermap with MODE_READ, determine which
614         version of the file is indicated by
615         servermap.best_recoverable_version(), and return a Deferred that
616         fires with its contents. If no version is recoverable, the Deferred
617         will errback with UnrecoverableFileError.
618         """
619
620     def get_size_of_best_version():
621         """Find the size of the version that would be downloaded with
622         download_best_version(), without actually downloading the whole file.
623
624         I return a Deferred that fires with an integer.
625         """
626
627     def overwrite(new_contents):
628         """Unconditionally replace the contents of the mutable file with new
629         ones. This simply chains get_servermap(MODE_WRITE) and upload(). This
630         is only appropriate to use when the new contents of the file are
631         completely unrelated to the old ones, and you do not care about other
632         clients' changes.
633
634         I return a Deferred that fires (with a PublishStatus object) when the
635         update has completed.
636         """
637
638     def modify(modifier_cb):
639         """Modify the contents of the file, by downloading the current
640         version, applying the modifier function (or bound method), then
641         uploading the new version. I return a Deferred that fires (with a
642         PublishStatus object) when the update is complete.
643
644         The modifier callable will be given three arguments: a string (with
645         the old contents), a 'first_time' boolean, and a servermap. As with
646         download_best_version(), the old contents will be from the best
647         recoverable version, but the modifier can use the servermap to make
648         other decisions (such as refusing to apply the delta if there are
649         multiple parallel versions, or if there is evidence of a newer
650         unrecoverable version). 'first_time' will be True the first time the
651         modifier is called, and False on any subsequent calls.
652
653         The callable should return a string with the new contents. The
654         callable must be prepared to be called multiple times, and must
655         examine the input string to see if the change that it wants to make
656         is already present in the old version. If it does not need to make
657         any changes, it can either return None, or return its input string.
658
659         If the modifier raises an exception, it will be returned in the
660         errback.
661         """
662
663
664     def get_servermap(mode):
665         """Return a Deferred that fires with an IMutableFileServerMap
666         instance, updated using the given mode.
667         """
668
669     def download_version(servermap, version):
670         """Download a specific version of the file, using the servermap
671         as a guide to where the shares are located.
672
673         I return a Deferred that fires with the requested contents, or
674         errbacks with UnrecoverableFileError. Note that a servermap which was
675         updated with MODE_ANYTHING or MODE_READ may not know about shares for
676         all versions (those modes stop querying servers as soon as they can
677         fulfil their goals), so you may want to use MODE_CHECK (which checks
678         everything) to get increased visibility.
679         """
680
681     def upload(new_contents, servermap):
682         """Replace the contents of the file with new ones. This requires a
683         servermap that was previously updated with MODE_WRITE.
684
685         I attempt to provide test-and-set semantics, in that I will avoid
686         modifying any share that is different than the version I saw in the
687         servermap. However, if another node is writing to the file at the
688         same time as me, I may manage to update some shares while they update
689         others. If I see any evidence of this, I will signal
690         UncoordinatedWriteError, and the file will be left in an inconsistent
691         state (possibly the version you provided, possibly the old version,
692         possibly somebody else's version, and possibly a mix of shares from
693         all of these).
694
695         The recommended response to UncoordinatedWriteError is to either
696         return it to the caller (since they failed to coordinate their
697         writes), or to attempt some sort of recovery. It may be sufficient to
698         wait a random interval (with exponential backoff) and repeat your
699         operation. If I do not signal UncoordinatedWriteError, then I was
700         able to write the new version without incident.
701
702         I return a Deferred that fires (with a PublishStatus object) when the
703         publish has completed. I will update the servermap in-place with the
704         location of all new shares.
705         """
706
707     def get_writekey():
708         """Return this filenode's writekey, or None if the node does not have
709         write-capability. This may be used to assist with data structures
710         that need to make certain data available only to writers, such as the
711         read-write child caps in dirnodes. The recommended process is to have
712         reader-visible data be submitted to the filenode in the clear (where
713         it will be encrypted by the filenode using the readkey), but encrypt
714         writer-visible data using this writekey.
715         """
716
717 class NotEnoughSharesError(Exception):
718     servermap = None
719
720 class ExistingChildError(Exception):
721     """A directory node was asked to add or replace a child that already
722     exists, and overwrite= was set to False."""
723
724 class NoSuchChildError(Exception):
725     """A directory node was asked to fetch a child which does not exist."""
726
727 class IDirectoryNode(IMutableFilesystemNode):
728     """I represent a name-to-child mapping, holding the tahoe equivalent of a
729     directory. All child names are unicode strings, and all children are some
730     sort of IFilesystemNode (either files or subdirectories).
731     """
732
733     def get_uri():
734         """
735         The dirnode ('1') URI returned by this method can be used in
736         set_uri() on a different directory ('2') to 'mount' a reference to
737         this directory ('1') under the other ('2'). This URI is just a
738         string, so it can be passed around through email or other out-of-band
739         protocol.
740         """
741
742     def get_readonly_uri():
743         """
744         The dirnode ('1') URI returned by this method can be used in
745         set_uri() on a different directory ('2') to 'mount' a reference to
746         this directory ('1') under the other ('2'). This URI is just a
747         string, so it can be passed around through email or other out-of-band
748         protocol.
749         """
750
751     def list():
752         """I return a Deferred that fires with a dictionary mapping child
753         name (a unicode string) to (node, metadata_dict) tuples, in which
754         'node' is either an IFileNode or IDirectoryNode, and 'metadata_dict'
755         is a dictionary of metadata."""
756
757     def has_child(name):
758         """I return a Deferred that fires with a boolean, True if there
759         exists a child of the given name, False if not. The child name must
760         be a unicode string."""
761
762     def get(name):
763         """I return a Deferred that fires with a specific named child node,
764         either an IFileNode or an IDirectoryNode. The child name must be a
765         unicode string. I raise NoSuchChildError if I do not have a child by
766         that name."""
767
768     def get_metadata_for(name):
769         """I return a Deferred that fires with the metadata dictionary for a
770         specific named child node. This metadata is stored in the *edge*, not
771         in the child, so it is attached to the parent dirnode rather than the
772         child dir-or-file-node. The child name must be a unicode string. I
773         raise NoSuchChildError if I do not have a child by that name."""
774
775     def set_metadata_for(name, metadata):
776         """I replace any existing metadata for the named child with the new
777         metadata. The child name must be a unicode string. This metadata is
778         stored in the *edge*, not in the child, so it is attached to the
779         parent dirnode rather than the child dir-or-file-node. I return a
780         Deferred (that fires with this dirnode) when the operation is
781         complete. I raise NoSuchChildError if I do not have a child by that
782         name."""
783
784     def get_child_at_path(path):
785         """Transform a child path into an IDirectoryNode or IFileNode.
786
787         I perform a recursive series of 'get' operations to find the named
788         descendant node. I return a Deferred that fires with the node, or
789         errbacks with NoSuchChildError if the node could not be found.
790
791         The path can be either a single string (slash-separated) or a list of
792         path-name elements. All elements must be unicode strings.
793         """
794
795     def get_child_and_metadata_at_path(path):
796         """Transform a child path into an IDirectoryNode/IFileNode and
797         metadata.
798
799         I am like get_child_at_path(), but my Deferred fires with a tuple of
800         (node, metadata). The metadata comes from the last edge. If the path
801         is empty, the metadata will be an empty dictionary.
802         """
803
804     def set_uri(name, child_uri, metadata=None, overwrite=True):
805         """I add a child (by URI) at the specific name. I return a Deferred
806         that fires when the operation finishes. If overwrite= is True, I will
807         replace any existing child of the same name, otherwise an existing
808         child will cause me to return ExistingChildError. The child name must
809         be a unicode string.
810
811         The child_uri could be for a file, or for a directory (either
812         read-write or read-only, using a URI that came from get_uri() ).
813
814         If metadata= is provided, I will use it as the metadata for the named
815         edge. This will replace any existing metadata. If metadata= is left
816         as the default value of None, I will set ['mtime'] to the current
817         time, and I will set ['ctime'] to the current time if there was not
818         already a child by this name present. This roughly matches the
819         ctime/mtime semantics of traditional filesystems.
820
821         If this directory node is read-only, the Deferred will errback with a
822         NotMutableError."""
823
824     def set_children(entries, overwrite=True):
825         """Add multiple (name, child_uri) pairs (or (name, child_uri,
826         metadata) triples) to a directory node. Returns a Deferred that fires
827         (with None) when the operation finishes. This is equivalent to
828         calling set_uri() multiple times, but is much more efficient. All
829         child names must be unicode strings.
830         """
831
832     def set_node(name, child, metadata=None, overwrite=True):
833         """I add a child at the specific name. I return a Deferred that fires
834         when the operation finishes. This Deferred will fire with the child
835         node that was just added. I will replace any existing child of the
836         same name. The child name must be a unicode string. The 'child'
837         instance must be an instance providing IDirectoryNode or IFileNode.
838
839         If metadata= is provided, I will use it as the metadata for the named
840         edge. This will replace any existing metadata. If metadata= is left
841         as the default value of None, I will set ['mtime'] to the current
842         time, and I will set ['ctime'] to the current time if there was not
843         already a child by this name present. This roughly matches the
844         ctime/mtime semantics of traditional filesystems.
845
846         If this directory node is read-only, the Deferred will errback with a
847         NotMutableError."""
848
849     def set_nodes(entries, overwrite=True):
850         """Add multiple (name, child_node) pairs (or (name, child_node,
851         metadata) triples) to a directory node. Returns a Deferred that fires
852         (with None) when the operation finishes. This is equivalent to
853         calling set_node() multiple times, but is much more efficient. All
854         child names must be unicode strings."""
855
856
857     def add_file(name, uploadable, metadata=None, overwrite=True):
858         """I upload a file (using the given IUploadable), then attach the
859         resulting FileNode to the directory at the given name. I set metadata
860         the same way as set_uri and set_node. The child name must be a
861         unicode string.
862
863         I return a Deferred that fires (with the IFileNode of the uploaded
864         file) when the operation completes."""
865
866     def delete(name):
867         """I remove the child at the specific name. I return a Deferred that
868         fires when the operation finishes. The child name must be a unicode
869         string. I raise NoSuchChildError if I do not have a child by that
870         name."""
871
872     def create_empty_directory(name, overwrite=True):
873         """I create and attach an empty directory at the given name. The
874         child name must be a unicode string. I return a Deferred that fires
875         when the operation finishes."""
876
877     def move_child_to(current_child_name, new_parent, new_child_name=None,
878                       overwrite=True):
879         """I take one of my children and move them to a new parent. The child
880         is referenced by name. On the new parent, the child will live under
881         'new_child_name', which defaults to 'current_child_name'. TODO: what
882         should we do about metadata? I return a Deferred that fires when the
883         operation finishes. The child name must be a unicode string. I raise
884         NoSuchChildError if I do not have a child by that name."""
885
886     def build_manifest():
887         """I generate a table of everything reachable from this directory.
888         I also compute deep-stats as described below.
889
890         I return a Monitor. The Monitor's results will be a dictionary with
891         four elements:
892
893          res['manifest']: a list of (path, cap) tuples for all nodes
894                           (directories and files) reachable from this one.
895                           'path' will be a tuple of unicode strings. The
896                           origin dirnode will be represented by an empty path
897                           tuple.
898          res['verifycaps']: a list of (printable) verifycap strings, one for
899                             each reachable non-LIT node. This is a set:
900                             it will contain no duplicates.
901          res['storage-index']: a list of (base32) storage index strings,
902                                one for each reachable non-LIT node. This is
903                                a set: it will contain no duplicates.
904          res['stats']: a dictionary, the same that is generated by
905                        start_deep_stats() below.
906
907         The Monitor will also have an .origin_si attribute with the (binary)
908         storage index of the starting point.
909         """
910
911     def start_deep_stats():
912         """Return a Monitor, examining all nodes (directories and files)
913         reachable from this one. The Monitor's results will be a dictionary
914         with the following keys::
915
916            count-immutable-files: count of how many CHK files are in the set
917            count-mutable-files: same, for mutable files (does not include
918                                 directories)
919            count-literal-files: same, for LIT files
920            count-files: sum of the above three
921
922            count-directories: count of directories
923
924            size-immutable-files: total bytes for all CHK files in the set
925            size-mutable-files (TODO): same, for current version of all mutable
926                                       files, does not include directories
927            size-literal-files: same, for LIT files
928            size-directories: size of mutable files used by directories
929
930            largest-directory: number of bytes in the largest directory
931            largest-directory-children: number of children in the largest
932                                        directory
933            largest-immutable-file: number of bytes in the largest CHK file
934
935         size-mutable-files is not yet implemented, because it would involve
936         even more queries than deep_stats does.
937
938         The Monitor will also have an .origin_si attribute with the (binary)
939         storage index of the starting point.
940
941         This operation will visit every directory node underneath this one,
942         and can take a long time to run. On a typical workstation with good
943         bandwidth, this can examine roughly 15 directories per second (and
944         takes several minutes of 100% CPU for ~1700 directories).
945         """
946
947 class ICodecEncoder(Interface):
948     def set_params(data_size, required_shares, max_shares):
949         """Set up the parameters of this encoder.
950
951         This prepares the encoder to perform an operation that converts a
952         single block of data into a number of shares, such that a future
953         ICodecDecoder can use a subset of these shares to recover the
954         original data. This operation is invoked by calling encode(). Once
955         the encoding parameters are set up, the encode operation can be
956         invoked multiple times.
957
958         set_params() prepares the encoder to accept blocks of input data that
959         are exactly 'data_size' bytes in length. The encoder will be prepared
960         to produce 'max_shares' shares for each encode() operation (although
961         see the 'desired_share_ids' to use less CPU). The encoding math will
962         be chosen such that the decoder can get by with as few as
963         'required_shares' of these shares and still reproduce the original
964         data. For example, set_params(1000, 5, 5) offers no redundancy at
965         all, whereas set_params(1000, 1, 10) provides 10x redundancy.
966
967         Numerical Restrictions: 'data_size' is required to be an integral
968         multiple of 'required_shares'. In general, the caller should choose
969         required_shares and max_shares based upon their reliability
970         requirements and the number of peers available (the total storage
971         space used is roughly equal to max_shares*data_size/required_shares),
972         then choose data_size to achieve the memory footprint desired (larger
973         data_size means more efficient operation, smaller data_size means
974         smaller memory footprint).
975
976         In addition, 'max_shares' must be equal to or greater than
977         'required_shares'. Of course, setting them to be equal causes
978         encode() to degenerate into a particularly slow form of the 'split'
979         utility.
980
981         See encode() for more details about how these parameters are used.
982
983         set_params() must be called before any other ICodecEncoder methods
984         may be invoked.
985         """
986
987     def get_params():
988         """Return the 3-tuple of data_size, required_shares, max_shares"""
989
990     def get_encoder_type():
991         """Return a short string that describes the type of this encoder.
992
993         There is required to be a global table of encoder classes. This method
994         returns an index into this table; the value at this index is an
995         encoder class, and this encoder is an instance of that class.
996         """
997
998     def get_block_size():
999         """Return the length of the shares that encode() will produce.
1000         """
1001
1002     def encode_proposal(data, desired_share_ids=None):
1003         """Encode some data.
1004
1005         'data' must be a string (or other buffer object), and len(data) must
1006         be equal to the 'data_size' value passed earlier to set_params().
1007
1008         This will return a Deferred that will fire with two lists. The first
1009         is a list of shares, each of which is a string (or other buffer
1010         object) such that len(share) is the same as what get_share_size()
1011         returned earlier. The second is a list of shareids, in which each is
1012         an integer. The lengths of the two lists will always be equal to each
1013         other. The user should take care to keep each share closely
1014         associated with its shareid, as one is useless without the other.
1015
1016         The length of this output list will normally be the same as the value
1017         provided to the 'max_shares' parameter of set_params(). This may be
1018         different if 'desired_share_ids' is provided.
1019
1020         'desired_share_ids', if provided, is required to be a sequence of
1021         ints, each of which is required to be >= 0 and < max_shares. If not
1022         provided, encode() will produce 'max_shares' shares, as if
1023         'desired_share_ids' were set to range(max_shares). You might use this
1024         if you initially thought you were going to use 10 peers, started
1025         encoding, and then two of the peers dropped out: you could use
1026         desired_share_ids= to skip the work (both memory and CPU) of
1027         producing shares for the peers which are no longer available.
1028
1029         """
1030
1031     def encode(inshares, desired_share_ids=None):
1032         """Encode some data. This may be called multiple times. Each call is
1033         independent.
1034
1035         inshares is a sequence of length required_shares, containing buffers
1036         (i.e. strings), where each buffer contains the next contiguous
1037         non-overlapping segment of the input data. Each buffer is required to
1038         be the same length, and the sum of the lengths of the buffers is
1039         required to be exactly the data_size promised by set_params(). (This
1040         implies that the data has to be padded before being passed to
1041         encode(), unless of course it already happens to be an even multiple
1042         of required_shares in length.)
1043
1044          ALSO: the requirement to break up your data into 'required_shares'
1045          chunks before calling encode() feels a bit surprising, at least from
1046          the point of view of a user who doesn't know how FEC works. It feels
1047          like an implementation detail that has leaked outside the
1048          abstraction barrier. Can you imagine a use case in which the data to
1049          be encoded might already be available in pre-segmented chunks, such
1050          that it is faster or less work to make encode() take a list rather
1051          than splitting a single string?
1052
1053          ALSO ALSO: I think 'inshares' is a misleading term, since encode()
1054          is supposed to *produce* shares, so what it *accepts* should be
1055          something other than shares. Other places in this interface use the
1056          word 'data' for that-which-is-not-shares.. maybe we should use that
1057          term?
1058
1059         'desired_share_ids', if provided, is required to be a sequence of
1060         ints, each of which is required to be >= 0 and < max_shares. If not
1061         provided, encode() will produce 'max_shares' shares, as if
1062         'desired_share_ids' were set to range(max_shares). You might use this
1063         if you initially thought you were going to use 10 peers, started
1064         encoding, and then two of the peers dropped out: you could use
1065         desired_share_ids= to skip the work (both memory and CPU) of
1066         producing shares for the peers which are no longer available.
1067
1068         For each call, encode() will return a Deferred that fires with two
1069         lists, one containing shares and the other containing the shareids.
1070         The get_share_size() method can be used to determine the length of
1071         the share strings returned by encode(). Each shareid is a small
1072         integer, exactly as passed into 'desired_share_ids' (or
1073         range(max_shares), if desired_share_ids was not provided).
1074
1075         The shares and their corresponding shareids are required to be kept
1076         together during storage and retrieval. Specifically, the share data is
1077         useless by itself: the decoder needs to be told which share is which
1078         by providing it with both the shareid and the actual share data.
1079
1080         This function will allocate an amount of memory roughly equal to::
1081
1082          (max_shares - required_shares) * get_share_size()
1083
1084         When combined with the memory that the caller must allocate to
1085         provide the input data, this leads to a memory footprint roughly
1086         equal to the size of the resulting encoded shares (i.e. the expansion
1087         factor times the size of the input segment).
1088         """
1089
1090         # rejected ideas:
1091         #
1092         #  returning a list of (shareidN,shareN) tuples instead of a pair of
1093         #  lists (shareids..,shares..). Brian thought the tuples would
1094         #  encourage users to keep the share and shareid together throughout
1095         #  later processing, Zooko pointed out that the code to iterate
1096         #  through two lists is not really more complicated than using a list
1097         #  of tuples and there's also a performance improvement
1098         #
1099         #  having 'data_size' not required to be an integral multiple of
1100         #  'required_shares'. Doing this would require encode() to perform
1101         #  padding internally, and we'd prefer to have any padding be done
1102         #  explicitly by the caller. Yes, it is an abstraction leak, but
1103         #  hopefully not an onerous one.
1104
1105
1106 class ICodecDecoder(Interface):
1107     def set_params(data_size, required_shares, max_shares):
1108         """Set the params. They have to be exactly the same ones that were used for encoding. """
1109
1110     def get_needed_shares():
1111         """Return the number of shares needed to reconstruct the data.
1112         set_params() is required to be called before this."""
1113
1114     def decode(some_shares, their_shareids):
1115         """Decode a partial list of shares into data.
1116
1117         'some_shares' is required to be a sequence of buffers of sharedata, a
1118         subset of the shares returned by ICodecEncode.encode(). Each share is
1119         required to be of the same length.  The i'th element of their_shareids
1120         is required to be the shareid of the i'th buffer in some_shares.
1121
1122         This returns a Deferred which fires with a sequence of buffers. This
1123         sequence will contain all of the segments of the original data, in
1124         order. The sum of the lengths of all of the buffers will be the
1125         'data_size' value passed into the original ICodecEncode.set_params()
1126         call. To get back the single original input block of data, use
1127         ''.join(output_buffers), or you may wish to simply write them in
1128         order to an output file.
1129
1130         Note that some of the elements in the result sequence may be
1131         references to the elements of the some_shares input sequence. In
1132         particular, this means that if those share objects are mutable (e.g.
1133         arrays) and if they are changed, then both the input (the
1134         'some_shares' parameter) and the output (the value given when the
1135         deferred is triggered) will change.
1136
1137         The length of 'some_shares' is required to be exactly the value of
1138         'required_shares' passed into the original ICodecEncode.set_params()
1139         call.
1140         """
1141
1142 class IEncoder(Interface):
1143     """I take an object that provides IEncryptedUploadable, which provides
1144     encrypted data, and a list of shareholders. I then encode, hash, and
1145     deliver shares to those shareholders. I will compute all the necessary
1146     Merkle hash trees that are necessary to validate the crypttext that
1147     eventually comes back from the shareholders. I provide the URI Extension
1148     Block Hash, and the encoding parameters, both of which must be included
1149     in the URI.
1150
1151     I do not choose shareholders, that is left to the IUploader. I must be
1152     given a dict of RemoteReferences to storage buckets that are ready and
1153     willing to receive data.
1154     """
1155
1156     def set_size(size):
1157         """Specify the number of bytes that will be encoded. This must be
1158         peformed before get_serialized_params() can be called.
1159         """
1160     def set_params(params):
1161         """Override the default encoding parameters. 'params' is a tuple of
1162         (k,d,n), where 'k' is the number of required shares, 'd' is the
1163         shares_of_happiness, and 'n' is the total number of shares that will
1164         be created.
1165
1166         Encoding parameters can be set in three ways. 1: The Encoder class
1167         provides defaults (3/7/10). 2: the Encoder can be constructed with
1168         an 'options' dictionary, in which the
1169         needed_and_happy_and_total_shares' key can be a (k,d,n) tuple. 3:
1170         set_params((k,d,n)) can be called.
1171
1172         If you intend to use set_params(), you must call it before
1173         get_share_size or get_param are called.
1174         """
1175
1176     def set_encrypted_uploadable(u):
1177         """Provide a source of encrypted upload data. 'u' must implement
1178         IEncryptedUploadable.
1179
1180         When this is called, the IEncryptedUploadable will be queried for its
1181         length and the storage_index that should be used.
1182
1183         This returns a Deferred that fires with this Encoder instance.
1184
1185         This must be performed before start() can be called.
1186         """
1187
1188     def get_param(name):
1189         """Return an encoding parameter, by name.
1190
1191         'storage_index': return a string with the (16-byte truncated SHA-256
1192                          hash) storage index to which these shares should be
1193                          pushed.
1194
1195         'share_counts': return a tuple describing how many shares are used:
1196                         (needed_shares, shares_of_happiness, total_shares)
1197
1198         'num_segments': return an int with the number of segments that
1199                         will be encoded.
1200
1201         'segment_size': return an int with the size of each segment.
1202
1203         'block_size': return the size of the individual blocks that will
1204                       be delivered to a shareholder's put_block() method. By
1205                       knowing this, the shareholder will be able to keep all
1206                       blocks in a single file and still provide random access
1207                       when reading them. # TODO: can we avoid exposing this?
1208
1209         'share_size': an int with the size of the data that will be stored
1210                       on each shareholder. This is aggregate amount of data
1211                       that will be sent to the shareholder, summed over all
1212                       the put_block() calls I will ever make. It is useful to
1213                       determine this size before asking potential
1214                       shareholders whether they will grant a lease or not,
1215                       since their answers will depend upon how much space we
1216                       need. TODO: this might also include some amount of
1217                       overhead, like the size of all the hashes. We need to
1218                       decide whether this is useful or not.
1219
1220         'serialized_params': a string with a concise description of the
1221                              codec name and its parameters. This may be passed
1222                              into the IUploadable to let it make sure that
1223                              the same file encoded with different parameters
1224                              will result in different storage indexes.
1225
1226         Once this is called, set_size() and set_params() may not be called.
1227         """
1228
1229     def set_shareholders(shareholders):
1230         """Tell the encoder where to put the encoded shares. 'shareholders'
1231         must be a dictionary that maps share number (an integer ranging from
1232         0 to n-1) to an instance that provides IStorageBucketWriter. This
1233         must be performed before start() can be called."""
1234
1235     def start():
1236         """Begin the encode/upload process. This involves reading encrypted
1237         data from the IEncryptedUploadable, encoding it, uploading the shares
1238         to the shareholders, then sending the hash trees.
1239
1240         set_encrypted_uploadable() and set_shareholders() must be called
1241         before this can be invoked.
1242
1243         This returns a Deferred that fires with a verify cap when the upload process is
1244         complete. The verifycap, plus the encryption key, is sufficient to construct the read
1245         cap.
1246         """
1247
1248 class IDecoder(Interface):
1249     """I take a list of shareholders and some setup information, then
1250     download, validate, decode, and decrypt data from them, writing the
1251     results to an output file.
1252
1253     I do not locate the shareholders, that is left to the IDownloader. I must
1254     be given a dict of RemoteReferences to storage buckets that are ready to
1255     send data.
1256     """
1257
1258     def setup(outfile):
1259         """I take a file-like object (providing write and close) to which all
1260         the plaintext data will be written.
1261
1262         TODO: producer/consumer . Maybe write() should return a Deferred that
1263         indicates when it will accept more data? But probably having the
1264         IDecoder be a producer is easier to glue to IConsumer pieces.
1265         """
1266
1267     def set_shareholders(shareholders):
1268         """I take a dictionary that maps share identifiers (small integers)
1269         to RemoteReferences that provide RIBucketReader. This must be called
1270         before start()."""
1271
1272     def start():
1273         """I start the download. This process involves retrieving data and
1274         hash chains from the shareholders, using the hashes to validate the
1275         data, decoding the shares into segments, decrypting the segments,
1276         then writing the resulting plaintext to the output file.
1277
1278         I return a Deferred that will fire (with self) when the download is
1279         complete.
1280         """
1281
1282 class IDownloadTarget(Interface):
1283     # Note that if the IDownloadTarget is also an IConsumer, the downloader
1284     # will register itself as a producer. This allows the target to invoke
1285     # downloader.pauseProducing, resumeProducing, and stopProducing.
1286     def open(size):
1287         """Called before any calls to write() or close(). If an error
1288         occurs before any data is available, fail() may be called without
1289         a previous call to open().
1290
1291         'size' is the length of the file being downloaded, in bytes."""
1292
1293     def write(data):
1294         """Output some data to the target."""
1295     def close():
1296         """Inform the target that there is no more data to be written."""
1297     def fail(why):
1298         """fail() is called to indicate that the download has failed. 'why'
1299         is a Failure object indicating what went wrong. No further methods
1300         will be invoked on the IDownloadTarget after fail()."""
1301     def register_canceller(cb):
1302         """The CiphertextDownloader uses this to register a no-argument function
1303         that the target can call to cancel the download. Once this canceller
1304         is invoked, no further calls to write() or close() will be made."""
1305     def finish():
1306         """When the CiphertextDownloader is done, this finish() function will be
1307         called. Whatever it returns will be returned to the invoker of
1308         Downloader.download.
1309         """
1310     # The following methods are just because that target might be a repairer.DownUpConnector,
1311     # and just because the current CHKUpload object expects to find the storage index and
1312     # encoding parameters in its Uploadable.
1313     def set_storageindex(storageindex):
1314         """ Set the storage index. """
1315     def set_encodingparams(encodingparams):
1316         """ Set the encoding parameters. """
1317
1318 class IDownloader(Interface):
1319     def download(uri, target):
1320         """Perform a CHK download, sending the data to the given target.
1321         'target' must provide IDownloadTarget.
1322
1323         Returns a Deferred that fires (with the results of target.finish)
1324         when the download is finished, or errbacks if something went wrong."""
1325
1326 class IEncryptedUploadable(Interface):
1327     def set_upload_status(upload_status):
1328         """Provide an IUploadStatus object that should be filled with status
1329         information. The IEncryptedUploadable is responsible for setting
1330         key-determination progress ('chk'), size, storage_index, and
1331         ciphertext-fetch progress. It may delegate some of this
1332         responsibility to others, in particular to the IUploadable."""
1333
1334     def get_size():
1335         """This behaves just like IUploadable.get_size()."""
1336
1337     def get_all_encoding_parameters():
1338         """Return a Deferred that fires with a tuple of
1339         (k,happy,n,segment_size). The segment_size will be used as-is, and
1340         must match the following constraints: it must be a multiple of k, and
1341         it shouldn't be unreasonably larger than the file size (if
1342         segment_size is larger than filesize, the difference must be stored
1343         as padding).
1344
1345         This usually passes through to the IUploadable method of the same
1346         name.
1347
1348         The encoder strictly obeys the values returned by this method. To
1349         make an upload use non-default encoding parameters, you must arrange
1350         to control the values that this method returns.
1351         """
1352
1353     def get_storage_index():
1354         """Return a Deferred that fires with a 16-byte storage index.
1355         """
1356
1357     def read_encrypted(length, hash_only):
1358         """This behaves just like IUploadable.read(), but returns crypttext
1359         instead of plaintext. If hash_only is True, then this discards the
1360         data (and returns an empty list); this improves efficiency when
1361         resuming an interrupted upload (where we need to compute the
1362         plaintext hashes, but don't need the redundant encrypted data)."""
1363
1364     def get_plaintext_hashtree_leaves(first, last, num_segments):
1365         """OBSOLETE; Get the leaf nodes of a merkle hash tree over the plaintext
1366         segments, i.e. get the tagged hashes of the given segments. The
1367         segment size is expected to be generated by the IEncryptedUploadable
1368         before any plaintext is read or ciphertext produced, so that the
1369         segment hashes can be generated with only a single pass.
1370
1371         This returns a Deferred which fires with a sequence of hashes, using:
1372
1373          tuple(segment_hashes[first:last])
1374
1375         'num_segments' is used to assert that the number of segments that the
1376         IEncryptedUploadable handled matches the number of segments that the
1377         encoder was expecting.
1378
1379         This method must not be called until the final byte has been read
1380         from read_encrypted(). Once this method is called, read_encrypted()
1381         can never be called again.
1382         """
1383
1384     def get_plaintext_hash():
1385         """OBSOLETE; Get the hash of the whole plaintext.
1386
1387         This returns a Deferred which fires with a tagged SHA-256 hash of the
1388         whole plaintext, obtained from hashutil.plaintext_hash(data).
1389         """
1390
1391     def close():
1392         """Just like IUploadable.close()."""
1393
1394 class IUploadable(Interface):
1395     def set_upload_status(upload_status):
1396         """Provide an IUploadStatus object that should be filled with status
1397         information. The IUploadable is responsible for setting
1398         key-determination progress ('chk')."""
1399
1400     def set_default_encoding_parameters(params):
1401         """Set the default encoding parameters, which must be a dict mapping
1402         strings to ints. The meaningful keys are 'k', 'happy', 'n', and
1403         'max_segment_size'. These might have an influence on the final
1404         encoding parameters returned by get_all_encoding_parameters(), if the
1405         Uploadable doesn't have more specific preferences.
1406
1407         This call is optional: if it is not used, the Uploadable will use
1408         some built-in defaults. If used, this method must be called before
1409         any other IUploadable methods to have any effect.
1410         """
1411
1412     def get_size():
1413         """Return a Deferred that will fire with the length of the data to be
1414         uploaded, in bytes. This will be called before the data is actually
1415         used, to compute encoding parameters.
1416         """
1417
1418     def get_all_encoding_parameters():
1419         """Return a Deferred that fires with a tuple of
1420         (k,happy,n,segment_size). The segment_size will be used as-is, and
1421         must match the following constraints: it must be a multiple of k, and
1422         it shouldn't be unreasonably larger than the file size (if
1423         segment_size is larger than filesize, the difference must be stored
1424         as padding).
1425
1426         The relative values of k and n allow some IUploadables to request
1427         better redundancy than others (in exchange for consuming more space
1428         in the grid).
1429
1430         Larger values of segment_size reduce hash overhead, while smaller
1431         values reduce memory footprint and cause data to be delivered in
1432         smaller pieces (which may provide a smoother and more predictable
1433         download experience).
1434
1435         The encoder strictly obeys the values returned by this method. To
1436         make an upload use non-default encoding parameters, you must arrange
1437         to control the values that this method returns. One way to influence
1438         them may be to call set_encoding_parameters() before calling
1439         get_all_encoding_parameters().
1440         """
1441
1442     def get_encryption_key():
1443         """Return a Deferred that fires with a 16-byte AES key. This key will
1444         be used to encrypt the data. The key will also be hashed to derive
1445         the StorageIndex.
1446
1447         Uploadables which want to achieve convergence should hash their file
1448         contents and the serialized_encoding_parameters to form the key
1449         (which of course requires a full pass over the data). Uploadables can
1450         use the upload.ConvergentUploadMixin class to achieve this
1451         automatically.
1452
1453         Uploadables which do not care about convergence (or do not wish to
1454         make multiple passes over the data) can simply return a
1455         strongly-random 16 byte string.
1456
1457         get_encryption_key() may be called multiple times: the IUploadable is
1458         required to return the same value each time.
1459         """
1460
1461     def read(length):
1462         """Return a Deferred that fires with a list of strings (perhaps with
1463         only a single element) which, when concatenated together, contain the
1464         next 'length' bytes of data. If EOF is near, this may provide fewer
1465         than 'length' bytes. The total number of bytes provided by read()
1466         before it signals EOF must equal the size provided by get_size().
1467
1468         If the data must be acquired through multiple internal read
1469         operations, returning a list instead of a single string may help to
1470         reduce string copies.
1471
1472         'length' will typically be equal to (min(get_size(),1MB)/req_shares),
1473         so a 10kB file means length=3kB, 100kB file means length=30kB,
1474         and >=1MB file means length=300kB.
1475
1476         This method provides for a single full pass through the data. Later
1477         use cases may desire multiple passes or access to only parts of the
1478         data (such as a mutable file making small edits-in-place). This API
1479         will be expanded once those use cases are better understood.
1480         """
1481
1482     def close():
1483         """The upload is finished, and whatever filehandle was in use may be
1484         closed."""
1485
1486 class IUploadResults(Interface):
1487     """I am returned by upload() methods. I contain a number of public
1488     attributes which can be read to determine the results of the upload. Some
1489     of these are functional, some are timing information. All of these may be
1490     None.
1491
1492      .file_size : the size of the file, in bytes
1493      .uri : the CHK read-cap for the file
1494      .ciphertext_fetched : how many bytes were fetched by the helper
1495      .sharemap: dict mapping share identifier to set of serverids
1496                    (binary strings). This indicates which servers were given
1497                    which shares. For immutable files, the shareid is an
1498                    integer (the share number, from 0 to N-1). For mutable
1499                    files, it is a string of the form 'seq%d-%s-sh%d',
1500                    containing the sequence number, the roothash, and the
1501                    share number.
1502      .servermap : dict mapping server peerid to a set of share numbers
1503      .timings : dict of timing information, mapping name to seconds (float)
1504        total : total upload time, start to finish
1505        storage_index : time to compute the storage index
1506        peer_selection : time to decide which peers will be used
1507        contacting_helper : initial helper query to upload/no-upload decision
1508        existence_check : helper pre-upload existence check
1509        helper_total : initial helper query to helper finished pushing
1510        cumulative_fetch : helper waiting for ciphertext requests
1511        total_fetch : helper start to last ciphertext response
1512        cumulative_encoding : just time spent in zfec
1513        cumulative_sending : just time spent waiting for storage servers
1514        hashes_and_close : last segment push to shareholder close
1515        total_encode_and_push : first encode to shareholder close
1516
1517     """
1518
1519 class IDownloadResults(Interface):
1520     """I am created internally by download() methods. I contain a number of
1521     public attributes which contain details about the download process.::
1522
1523      .file_size : the size of the file, in bytes
1524      .servers_used : set of server peerids that were used during download
1525      .server_problems : dict mapping server peerid to a problem string. Only
1526                         servers that had problems (bad hashes, disconnects) are
1527                         listed here.
1528      .servermap : dict mapping server peerid to a set of share numbers. Only
1529                   servers that had any shares are listed here.
1530      .timings : dict of timing information, mapping name to seconds (float)
1531        peer_selection : time to ask servers about shares
1532        servers_peer_selection : dict of peerid to DYHB-query time
1533        uri_extension : time to fetch a copy of the URI extension block
1534        hashtrees : time to fetch the hash trees
1535        segments : time to fetch, decode, and deliver segments
1536        cumulative_fetch : time spent waiting for storage servers
1537        cumulative_decode : just time spent in zfec
1538        cumulative_decrypt : just time spent in decryption
1539        total : total download time, start to finish
1540        fetch_per_server : dict of peerid to list of per-segment fetch times
1541
1542     """
1543
1544 class IUploader(Interface):
1545     def upload(uploadable):
1546         """Upload the file. 'uploadable' must impement IUploadable. This
1547         returns a Deferred which fires with an UploadResults instance, from
1548         which the URI of the file can be obtained as results.uri ."""
1549
1550     def upload_ssk(write_capability, new_version, uploadable):
1551         """TODO: how should this work?"""
1552
1553 class ICheckable(Interface):
1554     def check(monitor, verify=False):
1555         """Check upon my health, optionally repairing any problems.
1556
1557         This returns a Deferred that fires with an instance that provides
1558         ICheckResults, or None if the object is non-distributed (i.e. LIT
1559         files).
1560
1561         The monitor will be checked periodically to see if the operation has
1562         been cancelled. If so, no new queries will be sent, and the Deferred
1563         will fire (with a OperationCancelledError) immediately.
1564
1565         Filenodes and dirnodes (which provide IFilesystemNode) are also
1566         checkable. Instances that represent verifier-caps will be checkable
1567         but not downloadable. Some objects (like LIT files) do not actually
1568         live in the grid, and their checkers return None (non-distributed
1569         files are always healthy).
1570
1571         If verify=False, a relatively lightweight check will be performed: I
1572         will ask all servers if they have a share for me, and I will believe
1573         whatever they say. If there are at least N distinct shares on the
1574         grid, my results will indicate r.is_healthy()==True. This requires a
1575         roundtrip to each server, but does not transfer very much data, so
1576         the network bandwidth is fairly low.
1577
1578         If verify=True, a more resource-intensive check will be performed:
1579         every share will be downloaded, and the hashes will be validated on
1580         every bit. I will ignore any shares that failed their hash checks. If
1581         there are at least N distinct valid shares on the grid, my results
1582         will indicate r.is_healthy()==True. This requires N/k times as much
1583         download bandwidth (and server disk IO) as a regular download. If a
1584         storage server is holding a corrupt share, or is experiencing memory
1585         failures during retrieval, or is malicious or buggy, then
1586         verification will detect the problem, but checking will not.
1587
1588         TODO: any problems seen during checking will be reported to the
1589         health-manager.furl, a centralized object which is responsible for
1590         figuring out why files are unhealthy so corrective action can be
1591         taken.
1592         """
1593
1594     def check_and_repair(monitor, verify=False):
1595         """Like check(), but if the file/directory is not healthy, attempt to
1596         repair the damage.
1597
1598         Any non-healthy result will cause an immediate repair operation, to
1599         generate and upload new shares. After repair, the file will be as
1600         healthy as we can make it. Details about what sort of repair is done
1601         will be put in the check-and-repair results. The Deferred will not
1602         fire until the repair is complete.
1603
1604         This returns a Deferred which fires with an instance of
1605         ICheckAndRepairResults."""
1606
1607 class IDeepCheckable(Interface):
1608     def start_deep_check(verify=False):
1609         """Check upon the health of me and everything I can reach.
1610
1611         This is a recursive form of check(), useable only on dirnodes.
1612
1613         I return a Monitor, with results that are an IDeepCheckResults
1614         object.
1615         """
1616
1617     def start_deep_check_and_repair(verify=False):
1618         """Check upon the health of me and everything I can reach. Repair
1619         anything that isn't healthy.
1620
1621         This is a recursive form of check_and_repair(), useable only on
1622         dirnodes.
1623
1624         I return a Monitor, with results that are an
1625         IDeepCheckAndRepairResults object.
1626         """
1627
1628 class ICheckResults(Interface):
1629     """I contain the detailed results of a check/verify operation.
1630     """
1631
1632     def get_storage_index():
1633         """Return a string with the (binary) storage index."""
1634     def get_storage_index_string():
1635         """Return a string with the (printable) abbreviated storage index."""
1636     def get_uri():
1637         """Return the (string) URI of the object that was checked."""
1638
1639     def is_healthy():
1640         """Return a boolean, True if the file/dir is fully healthy, False if
1641         it is damaged in any way. Non-distributed LIT files always return
1642         True."""
1643
1644     def is_recoverable():
1645         """Return a boolean, True if the file/dir can be recovered, False if
1646         not. Unrecoverable files are obviously unhealthy. Non-distributed LIT
1647         files always return True."""
1648
1649     def needs_rebalancing():
1650         """Return a boolean, True if the file/dir's reliability could be
1651         improved by moving shares to new servers. Non-distributed LIT files
1652         always return False."""
1653
1654
1655     def get_data():
1656         """Return a dictionary that describes the state of the file/dir.  LIT
1657         files always return an empty dictionary. Normal files and directories return a
1658         dictionary with the following keys (note that these use binary strings rather than
1659         base32-encoded ones) (also note that for mutable files, these counts are for the 'best'
1660         version):
1661
1662          count-shares-good: the number of distinct good shares that were found
1663          count-shares-needed: 'k', the number of shares required for recovery
1664          count-shares-expected: 'N', the number of total shares generated
1665          count-good-share-hosts: the number of distinct storage servers with
1666                                  good shares. If this number is less than
1667                                  count-shares-good, then some shares are
1668                                  doubled up, increasing the correlation of
1669                                  failures. This indicates that one or more
1670                                  shares should be moved to an otherwise unused
1671                                  server, if one is available.
1672          count-corrupt-shares: the number of shares with integrity failures
1673          list-corrupt-shares: a list of 'share locators', one for each share
1674                               that was found to be corrupt. Each share
1675                               locator is a list of (serverid, storage_index,
1676                               sharenum).
1677          count-incompatible-shares: the number of shares which are of a share format unknown to
1678                               this checker
1679          list-incompatible-shares: a list of 'share locators', one for each share that was found
1680                               to be of an unknown format. Each share locator is a list of
1681                               (serverid, storage_index, sharenum).
1682          servers-responding: list of (binary) storage server identifiers,
1683                              one for each server which responded to the share
1684                              query (even if they said they didn't have shares,
1685                              and even if they said they did have shares but then
1686                              didn't send them when asked, or dropped the
1687                              connection, or returned a Failure, and even if they
1688                              said they did have shares and sent incorrect ones
1689                              when asked)
1690          sharemap: dict mapping share identifier to list of serverids
1691                    (binary strings). This indicates which servers are holding
1692                    which shares. For immutable files, the shareid is an
1693                    integer (the share number, from 0 to N-1). For mutable
1694                    files, it is a string of the form 'seq%d-%s-sh%d',
1695                    containing the sequence number, the roothash, and the
1696                    share number.
1697
1698         The following keys are most relevant for mutable files, but immutable
1699         files will provide sensible values too::
1700
1701          count-wrong-shares: the number of shares for versions other than the
1702                              'best' one (which is defined as being the
1703                              recoverable version with the highest sequence
1704                              number, then the highest roothash). These are
1705                              either leftover shares from an older version
1706                              (perhaps on a server that was offline when an
1707                              update occurred), shares from an unrecoverable
1708                              newer version, or shares from an alternate
1709                              current version that results from an
1710                              uncoordinated write collision. For a healthy
1711                              file, this will equal 0.
1712
1713          count-recoverable-versions: the number of recoverable versions of
1714                                      the file. For a healthy file, this will
1715                                      equal 1.
1716
1717          count-unrecoverable-versions: the number of unrecoverable versions
1718                                        of the file. For a healthy file, this
1719                                        will be 0.
1720
1721         """
1722
1723     def get_summary():
1724         """Return a string with a brief (one-line) summary of the results."""
1725
1726     def get_report():
1727         """Return a list of strings with more detailed results."""
1728
1729 class ICheckAndRepairResults(Interface):
1730     """I contain the detailed results of a check/verify/repair operation.
1731
1732     The IFilesystemNode.check()/verify()/repair() methods all return
1733     instances that provide ICheckAndRepairResults.
1734     """
1735
1736     def get_storage_index():
1737         """Return a string with the (binary) storage index."""
1738     def get_storage_index_string():
1739         """Return a string with the (printable) abbreviated storage index."""
1740     def get_repair_attempted():
1741         """Return a boolean, True if a repair was attempted."""
1742     def get_repair_successful():
1743         """Return a boolean, True if repair was attempted and the file/dir
1744         was fully healthy afterwards. False if no repair was attempted or if
1745         a repair attempt failed."""
1746     def get_pre_repair_results():
1747         """Return an ICheckResults instance that describes the state of the
1748         file/dir before any repair was attempted."""
1749     def get_post_repair_results():
1750         """Return an ICheckResults instance that describes the state of the
1751         file/dir after any repair was attempted. If no repair was attempted,
1752         the pre-repair and post-repair results will be identical."""
1753
1754
1755 class IDeepCheckResults(Interface):
1756     """I contain the results of a deep-check operation.
1757
1758     This is returned by a call to ICheckable.deep_check().
1759     """
1760
1761     def get_root_storage_index_string():
1762         """Return the storage index (abbreviated human-readable string) of
1763         the first object checked."""
1764     def get_counters():
1765         """Return a dictionary with the following keys::
1766
1767              count-objects-checked: count of how many objects were checked
1768              count-objects-healthy: how many of those objects were completely
1769                                     healthy
1770              count-objects-unhealthy: how many were damaged in some way
1771              count-objects-unrecoverable: how many were unrecoverable
1772              count-corrupt-shares: how many shares were found to have
1773                                    corruption, summed over all objects
1774                                    examined
1775         """
1776
1777     def get_corrupt_shares():
1778         """Return a set of (serverid, storage_index, sharenum) for all shares
1779         that were found to be corrupt. Both serverid and storage_index are
1780         binary.
1781         """
1782     def get_all_results():
1783         """Return a dictionary mapping pathname (a tuple of strings, ready to
1784         be slash-joined) to an ICheckResults instance, one for each object
1785         that was checked."""
1786
1787     def get_results_for_storage_index(storage_index):
1788         """Retrive the ICheckResults instance for the given (binary)
1789         storage index. Raises KeyError if there are no results for that
1790         storage index."""
1791
1792     def get_stats():
1793         """Return a dictionary with the same keys as
1794         IDirectoryNode.deep_stats()."""
1795
1796 class IDeepCheckAndRepairResults(Interface):
1797     """I contain the results of a deep-check-and-repair operation.
1798
1799     This is returned by a call to ICheckable.deep_check_and_repair().
1800     """
1801
1802     def get_root_storage_index_string():
1803         """Return the storage index (abbreviated human-readable string) of
1804         the first object checked."""
1805     def get_counters():
1806         """Return a dictionary with the following keys::
1807
1808              count-objects-checked: count of how many objects were checked
1809              count-objects-healthy-pre-repair: how many of those objects were
1810                                                completely healthy (before any
1811                                                repair)
1812              count-objects-unhealthy-pre-repair: how many were damaged in
1813                                                  some way
1814              count-objects-unrecoverable-pre-repair: how many were unrecoverable
1815              count-objects-healthy-post-repair: how many of those objects were
1816                                                 completely healthy (after any
1817                                                 repair)
1818              count-objects-unhealthy-post-repair: how many were damaged in
1819                                                   some way
1820              count-objects-unrecoverable-post-repair: how many were
1821                                                       unrecoverable
1822              count-repairs-attempted: repairs were attempted on this many
1823                                       objects. The count-repairs- keys will
1824                                       always be provided, however unless
1825                                       repair=true is present, they will all
1826                                       be zero.
1827              count-repairs-successful: how many repairs resulted in healthy
1828                                        objects
1829              count-repairs-unsuccessful: how many repairs resulted did not
1830                                          results in completely healthy objects
1831              count-corrupt-shares-pre-repair: how many shares were found to
1832                                               have corruption, summed over all
1833                                               objects examined (before any
1834                                               repair)
1835              count-corrupt-shares-post-repair: how many shares were found to
1836                                                have corruption, summed over all
1837                                                objects examined (after any
1838                                                repair)
1839         """
1840
1841     def get_stats():
1842         """Return a dictionary with the same keys as
1843         IDirectoryNode.deep_stats()."""
1844
1845     def get_corrupt_shares():
1846         """Return a set of (serverid, storage_index, sharenum) for all shares
1847         that were found to be corrupt before any repair was attempted. Both
1848         serverid and storage_index are binary.
1849         """
1850     def get_remaining_corrupt_shares():
1851         """Return a set of (serverid, storage_index, sharenum) for all shares
1852         that were found to be corrupt after any repair was completed. Both
1853         serverid and storage_index are binary. These are shares that need
1854         manual inspection and probably deletion.
1855         """
1856     def get_all_results():
1857         """Return a dictionary mapping pathname (a tuple of strings, ready to
1858         be slash-joined) to an ICheckAndRepairResults instance, one for each
1859         object that was checked."""
1860
1861     def get_results_for_storage_index(storage_index):
1862         """Retrive the ICheckAndRepairResults instance for the given (binary)
1863         storage index. Raises KeyError if there are no results for that
1864         storage index."""
1865
1866
1867 class IRepairable(Interface):
1868     def repair(check_results):
1869         """Attempt to repair the given object. Returns a Deferred that fires
1870         with a IRepairResults object.
1871
1872         I must be called with an object that implements ICheckResults, as
1873         proof that you have actually discovered a problem with this file. I
1874         will use the data in the checker results to guide the repair process,
1875         such as which servers provided bad data and should therefore be
1876         avoided. The ICheckResults object is inside the
1877         ICheckAndRepairResults object, which is returned by the
1878         ICheckable.check() method::
1879
1880          d = filenode.check(repair=False)
1881          def _got_results(check_and_repair_results):
1882              check_results = check_and_repair_results.get_pre_repair_results()
1883              return filenode.repair(check_results)
1884          d.addCallback(_got_results)
1885          return d
1886         """
1887
1888 class IRepairResults(Interface):
1889     """I contain the results of a repair operation."""
1890
1891
1892 class IClient(Interface):
1893     def upload(uploadable):
1894         """Upload some data into a CHK, get back the UploadResults for it.
1895         @param uploadable: something that implements IUploadable
1896         @return: a Deferred that fires with the UploadResults instance.
1897                  To get the URI for this file, use results.uri .
1898         """
1899
1900     def create_mutable_file(contents=""):
1901         """Create a new mutable file with contents, get back the URI string.
1902         @param contents: the initial contents to place in the file.
1903         @return: a Deferred that fires with tne (string) SSK URI for the new
1904                  file.
1905         """
1906
1907     def create_empty_dirnode():
1908         """Create a new dirnode, empty and unattached.
1909         @return: a Deferred that fires with the new IDirectoryNode instance.
1910         """
1911
1912     def create_node_from_uri(uri):
1913         """Create a new IFilesystemNode instance from the uri, synchronously.
1914         @param uri: a string or IURI-providing instance. This could be for a
1915                     LiteralFileNode, a CHK file node, a mutable file node, or
1916                     a directory node
1917         @return: an instance that provides IFilesystemNode (or more usefully one
1918                  of its subclasses). File-specifying URIs will result in
1919                  IFileNode or IMutableFileNode -providing instances, like
1920                  FileNode, LiteralFileNode, or MutableFileNode.
1921                  Directory-specifying URIs will result in
1922                  IDirectoryNode-providing instances, like NewDirectoryNode.
1923         """
1924
1925 class IClientStatus(Interface):
1926     def list_all_uploads():
1927         """Return a list of uploader objects, one for each upload which
1928         currently has an object available (tracked with weakrefs). This is
1929         intended for debugging purposes."""
1930     def list_active_uploads():
1931         """Return a list of active IUploadStatus objects."""
1932     def list_recent_uploads():
1933         """Return a list of IUploadStatus objects for the most recently
1934         started uploads."""
1935
1936     def list_all_downloads():
1937         """Return a list of downloader objects, one for each download which
1938         currently has an object available (tracked with weakrefs). This is
1939         intended for debugging purposes."""
1940     def list_active_downloads():
1941         """Return a list of active IDownloadStatus objects."""
1942     def list_recent_downloads():
1943         """Return a list of IDownloadStatus objects for the most recently
1944         started downloads."""
1945
1946 class IUploadStatus(Interface):
1947     def get_started():
1948         """Return a timestamp (float with seconds since epoch) indicating
1949         when the operation was started."""
1950     def get_storage_index():
1951         """Return a string with the (binary) storage index in use on this
1952         upload. Returns None if the storage index has not yet been
1953         calculated."""
1954     def get_size():
1955         """Return an integer with the number of bytes that will eventually
1956         be uploaded for this file. Returns None if the size is not yet known.
1957         """
1958     def using_helper():
1959         """Return True if this upload is using a Helper, False if not."""
1960     def get_status():
1961         """Return a string describing the current state of the upload
1962         process."""
1963     def get_progress():
1964         """Returns a tuple of floats, (chk, ciphertext, encode_and_push),
1965         each from 0.0 to 1.0 . 'chk' describes how much progress has been
1966         made towards hashing the file to determine a CHK encryption key: if
1967         non-convergent encryption is in use, this will be trivial, otherwise
1968         the whole file must be hashed. 'ciphertext' describes how much of the
1969         ciphertext has been pushed to the helper, and is '1.0' for non-helper
1970         uploads. 'encode_and_push' describes how much of the encode-and-push
1971         process has finished: for helper uploads this is dependent upon the
1972         helper providing progress reports. It might be reasonable to add all
1973         three numbers and report the sum to the user."""
1974     def get_active():
1975         """Return True if the upload is currently active, False if not."""
1976     def get_results():
1977         """Return an instance of UploadResults (which contains timing and
1978         sharemap information). Might return None if the upload is not yet
1979         finished."""
1980     def get_counter():
1981         """Each upload status gets a unique number: this method returns that
1982         number. This provides a handle to this particular upload, so a web
1983         page can generate a suitable hyperlink."""
1984
1985 class IDownloadStatus(Interface):
1986     def get_started():
1987         """Return a timestamp (float with seconds since epoch) indicating
1988         when the operation was started."""
1989     def get_storage_index():
1990         """Return a string with the (binary) storage index in use on this
1991         download. This may be None if there is no storage index (i.e. LIT
1992         files)."""
1993     def get_size():
1994         """Return an integer with the number of bytes that will eventually be
1995         retrieved for this file. Returns None if the size is not yet known.
1996         """
1997     def using_helper():
1998         """Return True if this download is using a Helper, False if not."""
1999     def get_status():
2000         """Return a string describing the current state of the download
2001         process."""
2002     def get_progress():
2003         """Returns a float (from 0.0 to 1.0) describing the amount of the
2004         download that has completed. This value will remain at 0.0 until the
2005         first byte of plaintext is pushed to the download target."""
2006     def get_active():
2007         """Return True if the download is currently active, False if not."""
2008     def get_counter():
2009         """Each download status gets a unique number: this method returns
2010         that number. This provides a handle to this particular download, so a
2011         web page can generate a suitable hyperlink."""
2012
2013 class IServermapUpdaterStatus(Interface):
2014     pass
2015 class IPublishStatus(Interface):
2016     pass
2017 class IRetrieveStatus(Interface):
2018     pass
2019
2020 class NotCapableError(Exception):
2021     """You have tried to write to a read-only node."""
2022
2023 class BadWriteEnablerError(Exception):
2024     pass
2025
2026 class RIControlClient(RemoteInterface):
2027
2028     def wait_for_client_connections(num_clients=int):
2029         """Do not return until we have connections to at least NUM_CLIENTS
2030         storage servers.
2031         """
2032
2033     def upload_from_file_to_uri(filename=str, convergence=ChoiceOf(None, StringConstraint(2**20))):
2034         """Upload a file to the grid. This accepts a filename (which must be
2035         absolute) that points to a file on the node's local disk. The node will
2036         read the contents of this file, upload it to the grid, then return the
2037         URI at which it was uploaded.  If convergence is None then a random
2038         encryption key will be used, else the plaintext will be hashed, then
2039         that hash will be mixed together with the "convergence" string to form
2040         the encryption key.
2041         """
2042         return URI
2043
2044     def download_from_uri_to_file(uri=URI, filename=str):
2045         """Download a file from the grid, placing it on the node's local disk
2046         at the given filename (which must be absolute[?]). Returns the
2047         absolute filename where the file was written."""
2048         return str
2049
2050     # debug stuff
2051
2052     def get_memory_usage():
2053         """Return a dict describes the amount of memory currently in use. The
2054         keys are 'VmPeak', 'VmSize', and 'VmData'. The values are integers,
2055         measuring memory consupmtion in bytes."""
2056         return DictOf(str, int)
2057
2058     def speed_test(count=int, size=int, mutable=Any()):
2059         """Write 'count' tempfiles to disk, all of the given size. Measure
2060         how long (in seconds) it takes to upload them all to the servers.
2061         Then measure how long it takes to download all of them. If 'mutable'
2062         is 'create', time creation of mutable files. If 'mutable' is
2063         'upload', then time access to the same mutable file instead of
2064         creating one.
2065
2066         Returns a tuple of (upload_time, download_time).
2067         """
2068         return (float, float)
2069
2070     def measure_peer_response_time():
2071         """Send a short message to each connected peer, and measure the time
2072         it takes for them to respond to it. This is a rough measure of the
2073         application-level round trip time.
2074
2075         @return: a dictionary mapping peerid to a float (RTT time in seconds)
2076         """
2077
2078         return DictOf(Nodeid, float)
2079
2080 UploadResults = Any() #DictOf(str, str)
2081
2082 class RIEncryptedUploadable(RemoteInterface):
2083     __remote_name__ = "RIEncryptedUploadable.tahoe.allmydata.com"
2084
2085     def get_size():
2086         return Offset
2087
2088     def get_all_encoding_parameters():
2089         return (int, int, int, long)
2090
2091     def read_encrypted(offset=Offset, length=ReadSize):
2092         return ListOf(str)
2093
2094     def get_plaintext_hashtree_leaves(first=int, last=int, num_segments=int):
2095         return ListOf(Hash)
2096
2097     def get_plaintext_hash():
2098         return Hash
2099
2100     def close():
2101         return None
2102
2103
2104 class RICHKUploadHelper(RemoteInterface):
2105     __remote_name__ = "RIUploadHelper.tahoe.allmydata.com"
2106
2107     def get_version():
2108         """
2109         Return a dictionary of version information.
2110         """
2111         return DictOf(str, Any())
2112
2113     def upload(reader=RIEncryptedUploadable):
2114         return UploadResults
2115
2116
2117 class RIHelper(RemoteInterface):
2118     __remote_name__ = "RIHelper.tahoe.allmydata.com"
2119
2120     def get_version():
2121         """
2122         Return a dictionary of version information.
2123         """
2124         return DictOf(str, Any())
2125
2126     def upload_chk(si=StorageIndex):
2127         """See if a file with a given storage index needs uploading. The
2128         helper will ask the appropriate storage servers to see if the file
2129         has already been uploaded. If so, the helper will return a set of
2130         'upload results' that includes whatever hashes are needed to build
2131         the read-cap, and perhaps a truncated sharemap.
2132
2133         If the file has not yet been uploaded (or if it was only partially
2134         uploaded), the helper will return an empty upload-results dictionary
2135         and also an RICHKUploadHelper object that will take care of the
2136         upload process. The client should call upload() on this object and
2137         pass it a reference to an RIEncryptedUploadable object that will
2138         provide ciphertext. When the upload is finished, the upload() method
2139         will finish and return the upload results.
2140         """
2141         return (UploadResults, ChoiceOf(RICHKUploadHelper, None))
2142
2143
2144 class RIStatsProvider(RemoteInterface):
2145     __remote_name__ = "RIStatsProvider.tahoe.allmydata.com"
2146     """
2147     Provides access to statistics and monitoring information.
2148     """
2149
2150     def get_stats():
2151         """
2152         returns a dictionary containing 'counters' and 'stats', each a dictionary
2153         with string counter/stat name keys, and numeric values.  counters are
2154         monotonically increasing measures of work done, and stats are instantaneous
2155         measures (potentially time averaged internally)
2156         """
2157         return DictOf(str, DictOf(str, ChoiceOf(float, int, long)))
2158
2159 class RIStatsGatherer(RemoteInterface):
2160     __remote_name__ = "RIStatsGatherer.tahoe.allmydata.com"
2161     """
2162     Provides a monitoring service for centralised collection of stats
2163     """
2164
2165     def provide(provider=RIStatsProvider, nickname=str):
2166         """
2167         @param provider: a stats collector instance which should be polled
2168                          periodically by the gatherer to collect stats.
2169         @param nickname: a name useful to identify the provided client
2170         """
2171         return None
2172
2173
2174 class IStatsProducer(Interface):
2175     def get_stats():
2176         """
2177         returns a dictionary, with str keys representing the names of stats
2178         to be monitored, and numeric values.
2179         """
2180
2181 class RIKeyGenerator(RemoteInterface):
2182     __remote_name__ = "RIKeyGenerator.tahoe.allmydata.com"
2183     """
2184     Provides a service offering to make RSA key pairs.
2185     """
2186
2187     def get_rsa_key_pair(key_size=int):
2188         """
2189         @param key_size: the size of the signature key.
2190         @return: tuple(verifying_key, signing_key)
2191         """
2192         return TupleOf(str, str)
2193
2194
2195 class FileTooLargeError(Exception):
2196     pass
2197
2198 class IValidatedThingProxy(Interface):
2199     def start():
2200         """ Acquire a thing and validate it.  Return a deferred which is eventually fired with
2201         self if the thing is valid or errbacked if it can't be acquired or validated. """
2202
2203 class InsufficientVersionError(Exception):
2204     def __init__(self, needed, got):
2205         self.needed = needed
2206         self.got = got
2207     def __repr__(self):
2208         return "InsufficientVersionError(need '%s', got %s)" % (self.needed,
2209                                                                 self.got)