]> git.rkrishnan.org Git - tahoe-lafs/tahoe-lafs.git/blob - src/allmydata/interfaces.py
new introducer: signed extensible dictionary-based messages! refs #466
[tahoe-lafs/tahoe-lafs.git] / src / allmydata / interfaces.py
1
2 from zope.interface import Interface
3 from foolscap.api import StringConstraint, ListOf, TupleOf, SetOf, DictOf, \
4      ChoiceOf, IntegerConstraint, Any, RemoteInterface, Referenceable
5
6 HASH_SIZE=32
7 SALT_SIZE=16
8
9 SDMF_VERSION=0
10 MDMF_VERSION=1
11
12 Hash = StringConstraint(maxLength=HASH_SIZE,
13                         minLength=HASH_SIZE)# binary format 32-byte SHA256 hash
14 Nodeid = StringConstraint(maxLength=20,
15                           minLength=20) # binary format 20-byte SHA1 hash
16 FURL = StringConstraint(1000)
17 StorageIndex = StringConstraint(16)
18 URI = StringConstraint(300) # kind of arbitrary
19
20 MAX_BUCKETS = 256  # per peer -- zfec offers at most 256 shares per file
21
22 DEFAULT_MAX_SEGMENT_SIZE = 128*1024
23
24 ShareData = StringConstraint(None)
25 URIExtensionData = StringConstraint(1000)
26 Number = IntegerConstraint(8) # 2**(8*8) == 16EiB ~= 18e18 ~= 18 exabytes
27 Offset = Number
28 ReadSize = int # the 'int' constraint is 2**31 == 2Gib -- large files are processed in not-so-large increments
29 WriteEnablerSecret = Hash # used to protect mutable bucket modifications
30 LeaseRenewSecret = Hash # used to protect bucket lease renewal requests
31 LeaseCancelSecret = Hash # used to protect bucket lease cancellation requests
32
33 class RIBucketWriter(RemoteInterface):
34     """ Objects of this kind live on the server side. """
35     def write(offset=Offset, data=ShareData):
36         return None
37
38     def close():
39         """
40         If the data that has been written is incomplete or inconsistent then
41         the server will throw the data away, else it will store it for future
42         retrieval.
43         """
44         return None
45
46     def abort():
47         """Abandon all the data that has been written.
48         """
49         return None
50
51 class RIBucketReader(RemoteInterface):
52     def read(offset=Offset, length=ReadSize):
53         return ShareData
54
55     def advise_corrupt_share(reason=str):
56         """Clients who discover hash failures in shares that they have
57         downloaded from me will use this method to inform me about the
58         failures. I will record their concern so that my operator can
59         manually inspect the shares in question. I return None.
60
61         This is a wrapper around RIStorageServer.advise_corrupt_share(),
62         which is tied to a specific share, and therefore does not need the
63         extra share-identifying arguments. Please see that method for full
64         documentation.
65         """
66
67 TestVector = ListOf(TupleOf(Offset, ReadSize, str, str))
68 # elements are (offset, length, operator, specimen)
69 # operator is one of "lt, le, eq, ne, ge, gt"
70 # nop always passes and is used to fetch data while writing.
71 # you should use length==len(specimen) for everything except nop
72 DataVector = ListOf(TupleOf(Offset, ShareData))
73 # (offset, data). This limits us to 30 writes of 1MiB each per call
74 TestAndWriteVectorsForShares = DictOf(int,
75                                       TupleOf(TestVector,
76                                               DataVector,
77                                               ChoiceOf(None, Offset), # new_length
78                                               ))
79 ReadVector = ListOf(TupleOf(Offset, ReadSize))
80 ReadData = ListOf(ShareData)
81 # returns data[offset:offset+length] for each element of TestVector
82
83 class RIStorageServer(RemoteInterface):
84     __remote_name__ = "RIStorageServer.tahoe.allmydata.com"
85
86     def get_version():
87         """
88         Return a dictionary of version information.
89         """
90         return DictOf(str, Any())
91
92     def allocate_buckets(storage_index=StorageIndex,
93                          renew_secret=LeaseRenewSecret,
94                          cancel_secret=LeaseCancelSecret,
95                          sharenums=SetOf(int, maxLength=MAX_BUCKETS),
96                          allocated_size=Offset, canary=Referenceable):
97         """
98         @param storage_index: the index of the bucket to be created or
99                               increfed.
100         @param sharenums: these are the share numbers (probably between 0 and
101                           99) that the sender is proposing to store on this
102                           server.
103         @param renew_secret: This is the secret used to protect bucket refresh
104                              This secret is generated by the client and
105                              stored for later comparison by the server. Each
106                              server is given a different secret.
107         @param cancel_secret: Like renew_secret, but protects bucket decref.
108         @param canary: If the canary is lost before close(), the bucket is
109                        deleted.
110         @return: tuple of (alreadygot, allocated), where alreadygot is what we
111                  already have and allocated is what we hereby agree to accept.
112                  New leases are added for shares in both lists.
113         """
114         return TupleOf(SetOf(int, maxLength=MAX_BUCKETS),
115                        DictOf(int, RIBucketWriter, maxKeys=MAX_BUCKETS))
116
117     def add_lease(storage_index=StorageIndex,
118                   renew_secret=LeaseRenewSecret,
119                   cancel_secret=LeaseCancelSecret):
120         """
121         Add a new lease on the given bucket. If the renew_secret matches an
122         existing lease, that lease will be renewed instead. If there is no
123         bucket for the given storage_index, return silently. (note that in
124         tahoe-1.3.0 and earlier, IndexError was raised if there was no
125         bucket)
126         """
127         return Any() # returns None now, but future versions might change
128
129     def renew_lease(storage_index=StorageIndex, renew_secret=LeaseRenewSecret):
130         """
131         Renew the lease on a given bucket, resetting the timer to 31 days.
132         Some networks will use this, some will not. If there is no bucket for
133         the given storage_index, IndexError will be raised.
134
135         For mutable shares, if the given renew_secret does not match an
136         existing lease, IndexError will be raised with a note listing the
137         server-nodeids on the existing leases, so leases on migrated shares
138         can be renewed or cancelled. For immutable shares, IndexError
139         (without the note) will be raised.
140         """
141         return Any()
142
143     def get_buckets(storage_index=StorageIndex):
144         return DictOf(int, RIBucketReader, maxKeys=MAX_BUCKETS)
145
146
147
148     def slot_readv(storage_index=StorageIndex,
149                    shares=ListOf(int), readv=ReadVector):
150         """Read a vector from the numbered shares associated with the given
151         storage index. An empty shares list means to return data from all
152         known shares. Returns a dictionary with one key per share."""
153         return DictOf(int, ReadData) # shnum -> results
154
155     def slot_testv_and_readv_and_writev(storage_index=StorageIndex,
156                                         secrets=TupleOf(WriteEnablerSecret,
157                                                         LeaseRenewSecret,
158                                                         LeaseCancelSecret),
159                                         tw_vectors=TestAndWriteVectorsForShares,
160                                         r_vector=ReadVector,
161                                         ):
162         """General-purpose test-and-set operation for mutable slots. Perform
163         a bunch of comparisons against the existing shares. If they all pass,
164         then apply a bunch of write vectors to those shares. Then use the
165         read vectors to extract data from all the shares and return the data.
166
167         This method is, um, large. The goal is to allow clients to update all
168         the shares associated with a mutable file in a single round trip.
169
170         @param storage_index: the index of the bucket to be created or
171                               increfed.
172         @param write_enabler: a secret that is stored along with the slot.
173                               Writes are accepted from any caller who can
174                               present the matching secret. A different secret
175                               should be used for each slot*server pair.
176         @param renew_secret: This is the secret used to protect bucket refresh
177                              This secret is generated by the client and
178                              stored for later comparison by the server. Each
179                              server is given a different secret.
180         @param cancel_secret: Like renew_secret, but protects bucket decref.
181
182         The 'secrets' argument is a tuple of (write_enabler, renew_secret,
183         cancel_secret). The first is required to perform any write. The
184         latter two are used when allocating new shares. To simply acquire a
185         new lease on existing shares, use an empty testv and an empty writev.
186
187         Each share can have a separate test vector (i.e. a list of
188         comparisons to perform). If all vectors for all shares pass, then all
189         writes for all shares are recorded. Each comparison is a 4-tuple of
190         (offset, length, operator, specimen), which effectively does a bool(
191         (read(offset, length)) OPERATOR specimen ) and only performs the
192         write if all these evaluate to True. Basic test-and-set uses 'eq'.
193         Write-if-newer uses a seqnum and (offset, length, 'lt', specimen).
194         Write-if-same-or-newer uses 'le'.
195
196         Reads from the end of the container are truncated, and missing shares
197         behave like empty ones, so to assert that a share doesn't exist (for
198         use when creating a new share), use (0, 1, 'eq', '').
199
200         The write vector will be applied to the given share, expanding it if
201         necessary. A write vector applied to a share number that did not
202         exist previously will cause that share to be created.
203
204         In Tahoe-LAFS v1.8.3 or later (except 1.9.0a1), if you send a write
205         vector whose offset is beyond the end of the current data, the space
206         between the end of the current data and the beginning of the write
207         vector will be filled with zero bytes. In earlier versions the
208         contents of this space was unspecified (and might end up containing
209         secrets). Storage servers with the new zero-filling behavior will
210         advertise a true value for the 'fills-holes-with-zero-bytes' key
211         (under 'http://allmydata.org/tahoe/protocols/storage/v1') in their
212         version information.
213
214         Each write vector is accompanied by a 'new_length' argument, which
215         can be used to truncate the data. If new_length is not None and it is
216         less than the current size of the data (after applying all write
217         vectors), then the data will be truncated to new_length. If
218         new_length==0, the share will be deleted.
219
220         In Tahoe-LAFS v1.8.2 and earlier, new_length could also be used to
221         enlarge the file by sending a number larger than the size of the data
222         after applying all write vectors. That behavior was not used, and as
223         of Tahoe-LAFS v1.8.3 it no longer works and the new_length is ignored
224         in that case.
225
226         If a storage client knows that the server supports zero-filling, for
227         example from the 'fills-holes-with-zero-bytes' key in its version
228         information, it can extend the file efficiently by writing a single
229         zero byte just before the new end-of-file. Otherwise it must
230         explicitly write zeroes to all bytes between the old and new
231         end-of-file. In any case it should avoid sending new_length larger
232         than the size of the data after applying all write vectors.
233
234         The read vector is used to extract data from all known shares,
235         *before* any writes have been applied. The same vector is used for
236         all shares. This captures the state that was tested by the test
237         vector.
238
239         This method returns two values: a boolean and a dict. The boolean is
240         True if the write vectors were applied, False if not. The dict is
241         keyed by share number, and each value contains a list of strings, one
242         for each element of the read vector.
243
244         If the write_enabler is wrong, this will raise BadWriteEnablerError.
245         To enable share migration (using update_write_enabler), the exception
246         will have the nodeid used for the old write enabler embedded in it,
247         in the following string::
248
249          The write enabler was recorded by nodeid '%s'.
250
251         Note that the nodeid here is encoded using the same base32 encoding
252         used by Foolscap and allmydata.util.idlib.nodeid_b2a().
253
254         """
255         return TupleOf(bool, DictOf(int, ReadData))
256
257     def advise_corrupt_share(share_type=str, storage_index=StorageIndex,
258                              shnum=int, reason=str):
259         """Clients who discover hash failures in shares that they have
260         downloaded from me will use this method to inform me about the
261         failures. I will record their concern so that my operator can
262         manually inspect the shares in question. I return None.
263
264         'share_type' is either 'mutable' or 'immutable'. 'storage_index' is a
265         (binary) storage index string, and 'shnum' is the integer share
266         number. 'reason' is a human-readable explanation of the problem,
267         probably including some expected hash values and the computed ones
268         which did not match. Corruption advisories for mutable shares should
269         include a hash of the public key (the same value that appears in the
270         mutable-file verify-cap), since the current share format does not
271         store that on disk.
272         """
273
274 class IStorageBucketWriter(Interface):
275     """
276     Objects of this kind live on the client side.
277     """
278     def put_block(segmentnum=int, data=ShareData):
279         """@param data: For most segments, this data will be 'blocksize'
280         bytes in length. The last segment might be shorter.
281         @return: a Deferred that fires (with None) when the operation completes
282         """
283
284     def put_plaintext_hashes(hashes=ListOf(Hash)):
285         """
286         @return: a Deferred that fires (with None) when the operation completes
287         """
288
289     def put_crypttext_hashes(hashes=ListOf(Hash)):
290         """
291         @return: a Deferred that fires (with None) when the operation completes
292         """
293
294     def put_block_hashes(blockhashes=ListOf(Hash)):
295         """
296         @return: a Deferred that fires (with None) when the operation completes
297         """
298
299     def put_share_hashes(sharehashes=ListOf(TupleOf(int, Hash))):
300         """
301         @return: a Deferred that fires (with None) when the operation completes
302         """
303
304     def put_uri_extension(data=URIExtensionData):
305         """This block of data contains integrity-checking information (hashes
306         of plaintext, crypttext, and shares), as well as encoding parameters
307         that are necessary to recover the data. This is a serialized dict
308         mapping strings to other strings. The hash of this data is kept in
309         the URI and verified before any of the data is used. All buckets for
310         a given file contain identical copies of this data.
311
312         The serialization format is specified with the following pseudocode:
313         for k in sorted(dict.keys()):
314             assert re.match(r'^[a-zA-Z_\-]+$', k)
315             write(k + ':' + netstring(dict[k]))
316
317         @return: a Deferred that fires (with None) when the operation completes
318         """
319
320     def close():
321         """Finish writing and close the bucket. The share is not finalized
322         until this method is called: if the uploading client disconnects
323         before calling close(), the partially-written share will be
324         discarded.
325
326         @return: a Deferred that fires (with None) when the operation completes
327         """
328
329 class IStorageBucketReader(Interface):
330
331     def get_block_data(blocknum=int, blocksize=int, size=int):
332         """Most blocks will be the same size. The last block might be shorter
333         than the others.
334
335         @return: ShareData
336         """
337
338     def get_crypttext_hashes():
339         """
340         @return: ListOf(Hash)
341         """
342
343     def get_block_hashes(at_least_these=SetOf(int)):
344         """
345         @return: ListOf(Hash)
346         """
347
348     def get_share_hashes(at_least_these=SetOf(int)):
349         """
350         @return: ListOf(TupleOf(int, Hash))
351         """
352
353     def get_uri_extension():
354         """
355         @return: URIExtensionData
356         """
357
358 class IStorageBroker(Interface):
359     def get_servers_for_psi(peer_selection_index):
360         """
361         @return: list of IServer instances
362         """
363     def get_connected_servers():
364         """
365         @return: frozenset of connected IServer instances
366         """
367     def get_known_servers():
368         """
369         @return: frozenset of IServer instances
370         """
371     def get_all_serverids():
372         """
373         @return: frozenset of serverid strings
374         """
375     def get_nickname_for_serverid(serverid):
376         """
377         @return: unicode nickname, or None
378         """
379
380     # methods moved from IntroducerClient, need review
381     def get_all_connections():
382         """Return a frozenset of (nodeid, service_name, rref) tuples, one for
383         each active connection we've established to a remote service. This is
384         mostly useful for unit tests that need to wait until a certain number
385         of connections have been made."""
386
387     def get_all_connectors():
388         """Return a dict that maps from (nodeid, service_name) to a
389         RemoteServiceConnector instance for all services that we are actively
390         trying to connect to. Each RemoteServiceConnector has the following
391         public attributes::
392
393           service_name: the type of service provided, like 'storage'
394           announcement_time: when we first heard about this service
395           last_connect_time: when we last established a connection
396           last_loss_time: when we last lost a connection
397
398           version: the peer's version, from the most recent connection
399           oldest_supported: the peer's oldest supported version, same
400
401           rref: the RemoteReference, if connected, otherwise None
402           remote_host: the IAddress, if connected, otherwise None
403
404         This method is intended for monitoring interfaces, such as a web page
405         which describes connecting and connected peers.
406         """
407
408     def get_all_peerids():
409         """Return a frozenset of all peerids to whom we have a connection (to
410         one or more services) established. Mostly useful for unit tests."""
411
412     def get_all_connections_for(service_name):
413         """Return a frozenset of (nodeid, service_name, rref) tuples, one
414         for each active connection that provides the given SERVICE_NAME."""
415
416     def get_permuted_peers(service_name, key):
417         """Returns an ordered list of (peerid, rref) tuples, selecting from
418         the connections that provide SERVICE_NAME, using a hash-based
419         permutation keyed by KEY. This randomizes the service list in a
420         repeatable way, to distribute load over many peers.
421         """
422
423
424 class IMutableSlotWriter(Interface):
425     """
426     The interface for a writer around a mutable slot on a remote server.
427     """
428     def set_checkstring(checkstring, *args):
429         """
430         Set the checkstring that I will pass to the remote server when
431         writing.
432
433             @param checkstring A packed checkstring to use.
434
435         Note that implementations can differ in which semantics they
436         wish to support for set_checkstring -- they can, for example,
437         build the checkstring themselves from its constituents, or
438         some other thing.
439         """
440
441     def get_checkstring():
442         """
443         Get the checkstring that I think currently exists on the remote
444         server.
445         """
446
447     def put_block(data, segnum, salt):
448         """
449         Add a block and salt to the share.
450         """
451
452     def put_encprivkey(encprivkey):
453         """
454         Add the encrypted private key to the share.
455         """
456
457     def put_blockhashes(blockhashes=list):
458         """
459         Add the block hash tree to the share.
460         """
461
462     def put_sharehashes(sharehashes=dict):
463         """
464         Add the share hash chain to the share.
465         """
466
467     def get_signable():
468         """
469         Return the part of the share that needs to be signed.
470         """
471
472     def put_signature(signature):
473         """
474         Add the signature to the share.
475         """
476
477     def put_verification_key(verification_key):
478         """
479         Add the verification key to the share.
480         """
481
482     def finish_publishing():
483         """
484         Do anything necessary to finish writing the share to a remote
485         server. I require that no further publishing needs to take place
486         after this method has been called.
487         """
488
489
490 class IURI(Interface):
491     def init_from_string(uri):
492         """Accept a string (as created by my to_string() method) and populate
493         this instance with its data. I am not normally called directly,
494         please use the module-level uri.from_string() function to convert
495         arbitrary URI strings into IURI-providing instances."""
496
497     def is_readonly():
498         """Return False if this URI be used to modify the data. Return True
499         if this URI cannot be used to modify the data."""
500
501     def is_mutable():
502         """Return True if the data can be modified by *somebody* (perhaps
503         someone who has a more powerful URI than this one)."""
504
505     # TODO: rename to get_read_cap()
506     def get_readonly():
507         """Return another IURI instance, which represents a read-only form of
508         this one. If is_readonly() is True, this returns self."""
509
510     def get_verify_cap():
511         """Return an instance that provides IVerifierURI, which can be used
512         to check on the availability of the file or directory, without
513         providing enough capabilities to actually read or modify the
514         contents. This may return None if the file does not need checking or
515         verification (e.g. LIT URIs).
516         """
517
518     def to_string():
519         """Return a string of printable ASCII characters, suitable for
520         passing into init_from_string."""
521
522 class IVerifierURI(Interface, IURI):
523     def init_from_string(uri):
524         """Accept a string (as created by my to_string() method) and populate
525         this instance with its data. I am not normally called directly,
526         please use the module-level uri.from_string() function to convert
527         arbitrary URI strings into IURI-providing instances."""
528
529     def to_string():
530         """Return a string of printable ASCII characters, suitable for
531         passing into init_from_string."""
532
533 class IDirnodeURI(Interface):
534     """I am a URI which represents a dirnode."""
535
536 class IFileURI(Interface):
537     """I am a URI which represents a filenode."""
538     def get_size():
539         """Return the length (in bytes) of the file that I represent."""
540
541 class IImmutableFileURI(IFileURI):
542     pass
543
544 class IMutableFileURI(Interface):
545     pass
546
547 class IDirectoryURI(Interface):
548     pass
549
550 class IReadonlyDirectoryURI(Interface):
551     pass
552
553 class CapConstraintError(Exception):
554     """A constraint on a cap was violated."""
555
556 class MustBeDeepImmutableError(CapConstraintError):
557     """Mutable children cannot be added to an immutable directory.
558     Also, caps obtained from an immutable directory can trigger this error
559     if they are later found to refer to a mutable object and then used."""
560
561 class MustBeReadonlyError(CapConstraintError):
562     """Known write caps cannot be specified in a ro_uri field. Also,
563     caps obtained from a ro_uri field can trigger this error if they
564     are later found to be write caps and then used."""
565
566 class MustNotBeUnknownRWError(CapConstraintError):
567     """Cannot add an unknown child cap specified in a rw_uri field."""
568
569
570 class IReadable(Interface):
571     """I represent a readable object -- either an immutable file, or a
572     specific version of a mutable file.
573     """
574
575     def is_readonly():
576         """Return True if this reference provides mutable access to the given
577         file or directory (i.e. if you can modify it), or False if not. Note
578         that even if this reference is read-only, someone else may hold a
579         read-write reference to it.
580
581         For an IReadable returned by get_best_readable_version(), this will
582         always return True, but for instances of subinterfaces such as
583         IMutableFileVersion, it may return False."""
584
585     def is_mutable():
586         """Return True if this file or directory is mutable (by *somebody*,
587         not necessarily you), False if it is is immutable. Note that a file
588         might be mutable overall, but your reference to it might be
589         read-only. On the other hand, all references to an immutable file
590         will be read-only; there are no read-write references to an immutable
591         file."""
592
593     def get_storage_index():
594         """Return the storage index of the file."""
595
596     def get_size():
597         """Return the length (in bytes) of this readable object."""
598
599     def download_to_data():
600         """Download all of the file contents. I return a Deferred that fires
601         with the contents as a byte string."""
602
603     def read(consumer, offset=0, size=None):
604         """Download a portion (possibly all) of the file's contents, making
605         them available to the given IConsumer. Return a Deferred that fires
606         (with the consumer) when the consumer is unregistered (either because
607         the last byte has been given to it, or because the consumer threw an
608         exception during write(), possibly because it no longer wants to
609         receive data). The portion downloaded will start at 'offset' and
610         contain 'size' bytes (or the remainder of the file if size==None).
611
612         The consumer will be used in non-streaming mode: an IPullProducer
613         will be attached to it.
614
615         The consumer will not receive data right away: several network trips
616         must occur first. The order of events will be::
617
618          consumer.registerProducer(p, streaming)
619           (if streaming == False)::
620            consumer does p.resumeProducing()
621             consumer.write(data)
622            consumer does p.resumeProducing()
623             consumer.write(data).. (repeat until all data is written)
624          consumer.unregisterProducer()
625          deferred.callback(consumer)
626
627         If a download error occurs, or an exception is raised by
628         consumer.registerProducer() or consumer.write(), I will call
629         consumer.unregisterProducer() and then deliver the exception via
630         deferred.errback(). To cancel the download, the consumer should call
631         p.stopProducing(), which will result in an exception being delivered
632         via deferred.errback().
633
634         See src/allmydata/util/consumer.py for an example of a simple
635         download-to-memory consumer.
636         """
637
638
639 class IWriteable(Interface):
640     """
641     I define methods that callers can use to update SDMF and MDMF
642     mutable files on a Tahoe-LAFS grid.
643     """
644     # XXX: For the moment, we have only this. It is possible that we
645     #      want to move overwrite() and modify() in here too.
646     def update(data, offset):
647         """
648         I write the data from my data argument to the MDMF file,
649         starting at offset. I continue writing data until my data
650         argument is exhausted, appending data to the file as necessary.
651         """
652         # assert IMutableUploadable.providedBy(data)
653         # to append data: offset=node.get_size_of_best_version()
654         # do we want to support compacting MDMF?
655         # for an MDMF file, this can be done with O(data.get_size())
656         # memory. For an SDMF file, any modification takes
657         # O(node.get_size_of_best_version()).
658
659
660 class IMutableFileVersion(IReadable):
661     """I provide access to a particular version of a mutable file. The
662     access is read/write if I was obtained from a filenode derived from
663     a write cap, or read-only if the filenode was derived from a read cap.
664     """
665
666     def get_sequence_number():
667         """Return the sequence number of this version."""
668
669     def get_servermap():
670         """Return the IMutableFileServerMap instance that was used to create
671         this object.
672         """
673
674     def get_writekey():
675         """Return this filenode's writekey, or None if the node does not have
676         write-capability. This may be used to assist with data structures
677         that need to make certain data available only to writers, such as the
678         read-write child caps in dirnodes. The recommended process is to have
679         reader-visible data be submitted to the filenode in the clear (where
680         it will be encrypted by the filenode using the readkey), but encrypt
681         writer-visible data using this writekey.
682         """
683
684     # TODO: Can this be overwrite instead of replace?
685     def replace(new_contents):
686         """Replace the contents of the mutable file, provided that no other
687         node has published (or is attempting to publish, concurrently) a
688         newer version of the file than this one.
689
690         I will avoid modifying any share that is different than the version
691         given by get_sequence_number(). However, if another node is writing
692         to the file at the same time as me, I may manage to update some shares
693         while they update others. If I see any evidence of this, I will signal
694         UncoordinatedWriteError, and the file will be left in an inconsistent
695         state (possibly the version you provided, possibly the old version,
696         possibly somebody else's version, and possibly a mix of shares from
697         all of these).
698
699         The recommended response to UncoordinatedWriteError is to either
700         return it to the caller (since they failed to coordinate their
701         writes), or to attempt some sort of recovery. It may be sufficient to
702         wait a random interval (with exponential backoff) and repeat your
703         operation. If I do not signal UncoordinatedWriteError, then I was
704         able to write the new version without incident.
705
706         I return a Deferred that fires (with a PublishStatus object) when the
707         update has completed.
708         """
709
710     def modify(modifier_cb):
711         """Modify the contents of the file, by downloading this version,
712         applying the modifier function (or bound method), then uploading
713         the new version. This will succeed as long as no other node
714         publishes a version between the download and the upload.
715         I return a Deferred that fires (with a PublishStatus object) when
716         the update is complete.
717
718         The modifier callable will be given three arguments: a string (with
719         the old contents), a 'first_time' boolean, and a servermap. As with
720         download_to_data(), the old contents will be from this version,
721         but the modifier can use the servermap to make other decisions
722         (such as refusing to apply the delta if there are multiple parallel
723         versions, or if there is evidence of a newer unrecoverable version).
724         'first_time' will be True the first time the modifier is called,
725         and False on any subsequent calls.
726
727         The callable should return a string with the new contents. The
728         callable must be prepared to be called multiple times, and must
729         examine the input string to see if the change that it wants to make
730         is already present in the old version. If it does not need to make
731         any changes, it can either return None, or return its input string.
732
733         If the modifier raises an exception, it will be returned in the
734         errback.
735         """
736
737
738 # The hierarchy looks like this:
739 #  IFilesystemNode
740 #   IFileNode
741 #    IMutableFileNode
742 #    IImmutableFileNode
743 #   IDirectoryNode
744
745 class IFilesystemNode(Interface):
746     def get_cap():
747         """Return the strongest 'cap instance' associated with this node.
748         (writecap for writeable-mutable files/directories, readcap for
749         immutable or readonly-mutable files/directories). To convert this
750         into a string, call .to_string() on the result."""
751
752     def get_readcap():
753         """Return a readonly cap instance for this node. For immutable or
754         readonly nodes, get_cap() and get_readcap() return the same thing."""
755
756     def get_repair_cap():
757         """Return an IURI instance that can be used to repair the file, or
758         None if this node cannot be repaired (either because it is not
759         distributed, like a LIT file, or because the node does not represent
760         sufficient authority to create a repair-cap, like a read-only RSA
761         mutable file node [which cannot create the correct write-enablers]).
762         """
763
764     def get_verify_cap():
765         """Return an IVerifierURI instance that represents the
766         'verifiy/refresh capability' for this node. The holder of this
767         capability will be able to renew the lease for this node, protecting
768         it from garbage-collection. They will also be able to ask a server if
769         it holds a share for the file or directory.
770         """
771
772     def get_uri():
773         """Return the URI string corresponding to the strongest cap associated
774         with this node. If this node is read-only, the URI will only offer
775         read-only access. If this node is read-write, the URI will offer
776         read-write access.
777
778         If you have read-write access to a node and wish to share merely
779         read-only access with others, use get_readonly_uri().
780         """
781
782     def get_write_uri():
783         """Return the URI string that can be used by others to get write
784         access to this node, if it is writeable. If this is a read-only node,
785         return None."""
786
787     def get_readonly_uri():
788         """Return the URI string that can be used by others to get read-only
789         access to this node. The result is a read-only URI, regardless of
790         whether this node is read-only or read-write.
791
792         If you have merely read-only access to this node, get_readonly_uri()
793         will return the same thing as get_uri().
794         """
795
796     def get_storage_index():
797         """Return a string with the (binary) storage index in use on this
798         download. This may be None if there is no storage index (i.e. LIT
799         files and directories)."""
800
801     def is_readonly():
802         """Return True if this reference provides mutable access to the given
803         file or directory (i.e. if you can modify it), or False if not. Note
804         that even if this reference is read-only, someone else may hold a
805         read-write reference to it."""
806
807     def is_mutable():
808         """Return True if this file or directory is mutable (by *somebody*,
809         not necessarily you), False if it is is immutable. Note that a file
810         might be mutable overall, but your reference to it might be
811         read-only. On the other hand, all references to an immutable file
812         will be read-only; there are no read-write references to an immutable
813         file.
814         """
815
816     def is_unknown():
817         """Return True if this is an unknown node."""
818
819     def is_allowed_in_immutable_directory():
820         """Return True if this node is allowed as a child of a deep-immutable
821         directory. This is true if either the node is of a known-immutable type,
822         or it is unknown and read-only.
823         """
824
825     def raise_error():
826         """Raise any error associated with this node."""
827
828     # XXX: These may not be appropriate outside the context of an IReadable.
829     def get_size():
830         """Return the length (in bytes) of the data this node represents. For
831         directory nodes, I return the size of the backing store. I return
832         synchronously and do not consult the network, so for mutable objects,
833         I will return the most recently observed size for the object, or None
834         if I don't remember a size. Use get_current_size, which returns a
835         Deferred, if you want more up-to-date information."""
836
837     def get_current_size():
838         """I return a Deferred that fires with the length (in bytes) of the
839         data this node represents.
840         """
841
842 class IFileNode(IFilesystemNode):
843     """I am a node which represents a file: a sequence of bytes. I am not a
844     container, like IDirectoryNode."""
845     def get_best_readable_version():
846         """Return a Deferred that fires with an IReadable for the 'best'
847         available version of the file. The IReadable provides only read
848         access, even if this filenode was derived from a write cap.
849
850         For an immutable file, there is only one version. For a mutable
851         file, the 'best' version is the recoverable version with the
852         highest sequence number. If no uncoordinated writes have occurred,
853         and if enough shares are available, then this will be the most
854         recent version that has been uploaded. If no version is recoverable,
855         the Deferred will errback with an UnrecoverableFileError.
856         """
857
858     def download_best_version():
859         """Download the contents of the version that would be returned
860         by get_best_readable_version(). This is equivalent to calling
861         download_to_data() on the IReadable given by that method.
862
863         I return a Deferred that fires with a byte string when the file
864         has been fully downloaded. To support streaming download, use
865         the 'read' method of IReadable. If no version is recoverable,
866         the Deferred will errback with an UnrecoverableFileError.
867         """
868
869     def get_size_of_best_version():
870         """Find the size of the version that would be returned by
871         get_best_readable_version().
872
873         I return a Deferred that fires with an integer. If no version
874         is recoverable, the Deferred will errback with an
875         UnrecoverableFileError.
876         """
877
878
879 class IImmutableFileNode(IFileNode, IReadable):
880     """I am a node representing an immutable file. Immutable files have
881     only one version"""
882
883
884 class IMutableFileNode(IFileNode):
885     """I provide access to a 'mutable file', which retains its identity
886     regardless of what contents are put in it.
887
888     The consistency-vs-availability problem means that there might be
889     multiple versions of a file present in the grid, some of which might be
890     unrecoverable (i.e. have fewer than 'k' shares). These versions are
891     loosely ordered: each has a sequence number and a hash, and any version
892     with seqnum=N was uploaded by a node which has seen at least one version
893     with seqnum=N-1.
894
895     The 'servermap' (an instance of IMutableFileServerMap) is used to
896     describe the versions that are known to be present in the grid, and which
897     servers are hosting their shares. It is used to represent the 'state of
898     the world', and is used for this purpose by my test-and-set operations.
899     Downloading the contents of the mutable file will also return a
900     servermap. Uploading a new version into the mutable file requires a
901     servermap as input, and the semantics of the replace operation is
902     'replace the file with my new version if it looks like nobody else has
903     changed the file since my previous download'. Because the file is
904     distributed, this is not a perfect test-and-set operation, but it will do
905     its best. If the replace process sees evidence of a simultaneous write,
906     it will signal an UncoordinatedWriteError, so that the caller can take
907     corrective action.
908
909
910     Most readers will want to use the 'best' current version of the file, and
911     should use my 'download_best_version()' method.
912
913     To unconditionally replace the file, callers should use overwrite(). This
914     is the mode that user-visible mutable files will probably use.
915
916     To apply some delta to the file, call modify() with a callable modifier
917     function that can apply the modification that you want to make. This is
918     the mode that dirnodes will use, since most directory modification
919     operations can be expressed in terms of deltas to the directory state.
920
921
922     Three methods are available for users who need to perform more complex
923     operations. The first is get_servermap(), which returns an up-to-date
924     servermap using a specified mode. The second is download_version(), which
925     downloads a specific version (not necessarily the 'best' one). The third
926     is 'upload', which accepts new contents and a servermap (which must have
927     been updated with MODE_WRITE). The upload method will attempt to apply
928     the new contents as long as no other node has modified the file since the
929     servermap was updated. This might be useful to a caller who wants to
930     merge multiple versions into a single new one.
931
932     Note that each time the servermap is updated, a specific 'mode' is used,
933     which determines how many peers are queried. To use a servermap for my
934     replace() method, that servermap must have been updated in MODE_WRITE.
935     These modes are defined in allmydata.mutable.common, and consist of
936     MODE_READ, MODE_WRITE, MODE_ANYTHING, and MODE_CHECK. Please look in
937     allmydata/mutable/servermap.py for details about the differences.
938
939     Mutable files are currently limited in size (about 3.5MB max) and can
940     only be retrieved and updated all-at-once, as a single big string. Future
941     versions of our mutable files will remove this restriction.
942     """
943     def get_best_mutable_version():
944         """Return a Deferred that fires with an IMutableFileVersion for
945         the 'best' available version of the file. The best version is
946         the recoverable version with the highest sequence number. If no
947         uncoordinated writes have occurred, and if enough shares are
948         available, then this will be the most recent version that has
949         been uploaded.
950
951         If no version is recoverable, the Deferred will errback with an
952         UnrecoverableFileError.
953         """
954
955     def overwrite(new_contents):
956         """Unconditionally replace the contents of the mutable file with new
957         ones. This simply chains get_servermap(MODE_WRITE) and upload(). This
958         is only appropriate to use when the new contents of the file are
959         completely unrelated to the old ones, and you do not care about other
960         clients' changes.
961
962         I return a Deferred that fires (with a PublishStatus object) when the
963         update has completed.
964         """
965
966     def modify(modifier_cb):
967         """Modify the contents of the file, by downloading the current
968         version, applying the modifier function (or bound method), then
969         uploading the new version. I return a Deferred that fires (with a
970         PublishStatus object) when the update is complete.
971
972         The modifier callable will be given three arguments: a string (with
973         the old contents), a 'first_time' boolean, and a servermap. As with
974         download_best_version(), the old contents will be from the best
975         recoverable version, but the modifier can use the servermap to make
976         other decisions (such as refusing to apply the delta if there are
977         multiple parallel versions, or if there is evidence of a newer
978         unrecoverable version). 'first_time' will be True the first time the
979         modifier is called, and False on any subsequent calls.
980
981         The callable should return a string with the new contents. The
982         callable must be prepared to be called multiple times, and must
983         examine the input string to see if the change that it wants to make
984         is already present in the old version. If it does not need to make
985         any changes, it can either return None, or return its input string.
986
987         If the modifier raises an exception, it will be returned in the
988         errback.
989         """
990
991     def get_servermap(mode):
992         """Return a Deferred that fires with an IMutableFileServerMap
993         instance, updated using the given mode.
994         """
995
996     def download_version(servermap, version):
997         """Download a specific version of the file, using the servermap
998         as a guide to where the shares are located.
999
1000         I return a Deferred that fires with the requested contents, or
1001         errbacks with UnrecoverableFileError. Note that a servermap which was
1002         updated with MODE_ANYTHING or MODE_READ may not know about shares for
1003         all versions (those modes stop querying servers as soon as they can
1004         fulfil their goals), so you may want to use MODE_CHECK (which checks
1005         everything) to get increased visibility.
1006         """
1007
1008     def upload(new_contents, servermap):
1009         """Replace the contents of the file with new ones. This requires a
1010         servermap that was previously updated with MODE_WRITE.
1011
1012         I attempt to provide test-and-set semantics, in that I will avoid
1013         modifying any share that is different than the version I saw in the
1014         servermap. However, if another node is writing to the file at the
1015         same time as me, I may manage to update some shares while they update
1016         others. If I see any evidence of this, I will signal
1017         UncoordinatedWriteError, and the file will be left in an inconsistent
1018         state (possibly the version you provided, possibly the old version,
1019         possibly somebody else's version, and possibly a mix of shares from
1020         all of these).
1021
1022         The recommended response to UncoordinatedWriteError is to either
1023         return it to the caller (since they failed to coordinate their
1024         writes), or to attempt some sort of recovery. It may be sufficient to
1025         wait a random interval (with exponential backoff) and repeat your
1026         operation. If I do not signal UncoordinatedWriteError, then I was
1027         able to write the new version without incident.
1028
1029         I return a Deferred that fires (with a PublishStatus object) when the
1030         publish has completed. I will update the servermap in-place with the
1031         location of all new shares.
1032         """
1033
1034     def get_writekey():
1035         """Return this filenode's writekey, or None if the node does not have
1036         write-capability. This may be used to assist with data structures
1037         that need to make certain data available only to writers, such as the
1038         read-write child caps in dirnodes. The recommended process is to have
1039         reader-visible data be submitted to the filenode in the clear (where
1040         it will be encrypted by the filenode using the readkey), but encrypt
1041         writer-visible data using this writekey.
1042         """
1043
1044     def get_version():
1045         """Returns the mutable file protocol version."""
1046
1047 class NotEnoughSharesError(Exception):
1048     """Download was unable to get enough shares"""
1049
1050 class NoSharesError(Exception):
1051     """Download was unable to get any shares at all."""
1052
1053 class DownloadStopped(Exception):
1054     pass
1055
1056 class UploadUnhappinessError(Exception):
1057     """Upload was unable to satisfy 'servers_of_happiness'"""
1058
1059 class UnableToFetchCriticalDownloadDataError(Exception):
1060     """I was unable to fetch some piece of critical data which is supposed to
1061     be identically present in all shares."""
1062
1063 class NoServersError(Exception):
1064     """Upload wasn't given any servers to work with, usually indicating a
1065     network or Introducer problem."""
1066
1067 class ExistingChildError(Exception):
1068     """A directory node was asked to add or replace a child that already
1069     exists, and overwrite= was set to False."""
1070
1071 class NoSuchChildError(Exception):
1072     """A directory node was asked to fetch a child which does not exist."""
1073
1074 class ChildOfWrongTypeError(Exception):
1075     """An operation was attempted on a child of the wrong type (file or directory)."""
1076
1077 class IDirectoryNode(IFilesystemNode):
1078     """I represent a filesystem node that is a container, with a
1079     name-to-child mapping, holding the tahoe equivalent of a directory. All
1080     child names are unicode strings, and all children are some sort of
1081     IFilesystemNode (a file, subdirectory, or unknown node).
1082     """
1083
1084     def get_uri():
1085         """
1086         The dirnode ('1') URI returned by this method can be used in
1087         set_uri() on a different directory ('2') to 'mount' a reference to
1088         this directory ('1') under the other ('2'). This URI is just a
1089         string, so it can be passed around through email or other out-of-band
1090         protocol.
1091         """
1092
1093     def get_readonly_uri():
1094         """
1095         The dirnode ('1') URI returned by this method can be used in
1096         set_uri() on a different directory ('2') to 'mount' a reference to
1097         this directory ('1') under the other ('2'). This URI is just a
1098         string, so it can be passed around through email or other out-of-band
1099         protocol.
1100         """
1101
1102     def list():
1103         """I return a Deferred that fires with a dictionary mapping child
1104         name (a unicode string) to (node, metadata_dict) tuples, in which
1105         'node' is an IFilesystemNode and 'metadata_dict' is a dictionary of
1106         metadata."""
1107
1108     def has_child(name):
1109         """I return a Deferred that fires with a boolean, True if there
1110         exists a child of the given name, False if not. The child name must
1111         be a unicode string."""
1112
1113     def get(name):
1114         """I return a Deferred that fires with a specific named child node,
1115         which is an IFilesystemNode. The child name must be a unicode string.
1116         I raise NoSuchChildError if I do not have a child by that name."""
1117
1118     def get_metadata_for(name):
1119         """I return a Deferred that fires with the metadata dictionary for
1120         a specific named child node. The child name must be a unicode string.
1121         This metadata is stored in the *edge*, not in the child, so it is
1122         attached to the parent dirnode rather than the child node.
1123         I raise NoSuchChildError if I do not have a child by that name."""
1124
1125     def set_metadata_for(name, metadata):
1126         """I replace any existing metadata for the named child with the new
1127         metadata. The child name must be a unicode string. This metadata is
1128         stored in the *edge*, not in the child, so it is attached to the
1129         parent dirnode rather than the child node. I return a Deferred
1130         (that fires with this dirnode) when the operation is complete.
1131         I raise NoSuchChildError if I do not have a child by that name."""
1132
1133     def get_child_at_path(path):
1134         """Transform a child path into an IFilesystemNode.
1135
1136         I perform a recursive series of 'get' operations to find the named
1137         descendant node. I return a Deferred that fires with the node, or
1138         errbacks with NoSuchChildError if the node could not be found.
1139
1140         The path can be either a single string (slash-separated) or a list of
1141         path-name elements. All elements must be unicode strings.
1142         """
1143
1144     def get_child_and_metadata_at_path(path):
1145         """Transform a child path into an IFilesystemNode and metadata.
1146
1147         I am like get_child_at_path(), but my Deferred fires with a tuple of
1148         (node, metadata). The metadata comes from the last edge. If the path
1149         is empty, the metadata will be an empty dictionary.
1150         """
1151
1152     def set_uri(name, writecap, readcap=None, metadata=None, overwrite=True):
1153         """I add a child (by writecap+readcap) at the specific name. I return
1154         a Deferred that fires when the operation finishes. If overwrite= is
1155         True, I will replace any existing child of the same name, otherwise
1156         an existing child will cause me to return ExistingChildError. The
1157         child name must be a unicode string.
1158
1159         The child caps could be for a file, or for a directory. If you have
1160         both the writecap and readcap, you should provide both arguments.
1161         If you have only one cap and don't know whether it is read-only,
1162         provide it as the writecap argument and leave the readcap as None.
1163         If you have only one cap that is known to be read-only, provide it
1164         as the readcap argument and leave the writecap as None.
1165         The filecaps are typically obtained from an IFilesystemNode with
1166         get_uri() and get_readonly_uri().
1167
1168         If metadata= is provided, I will use it as the metadata for the named
1169         edge. This will replace any existing metadata. If metadata= is left
1170         as the default value of None, I will set ['mtime'] to the current
1171         time, and I will set ['ctime'] to the current time if there was not
1172         already a child by this name present. This roughly matches the
1173         ctime/mtime semantics of traditional filesystems.  See the
1174         "About the metadata" section of webapi.txt for futher information.
1175
1176         If this directory node is read-only, the Deferred will errback with a
1177         NotWriteableError."""
1178
1179     def set_children(entries, overwrite=True):
1180         """Add multiple children (by writecap+readcap) to a directory node.
1181         Takes a dictionary, with childname as keys and (writecap, readcap)
1182         tuples (or (writecap, readcap, metadata) triples) as values. Returns
1183         a Deferred that fires (with this dirnode) when the operation
1184         finishes. This is equivalent to calling set_uri() multiple times, but
1185         is much more efficient. All child names must be unicode strings.
1186         """
1187
1188     def set_node(name, child, metadata=None, overwrite=True):
1189         """I add a child at the specific name. I return a Deferred that fires
1190         when the operation finishes. This Deferred will fire with the child
1191         node that was just added. I will replace any existing child of the
1192         same name. The child name must be a unicode string. The 'child'
1193         instance must be an instance providing IFilesystemNode.
1194
1195         If metadata= is provided, I will use it as the metadata for the named
1196         edge. This will replace any existing metadata. If metadata= is left
1197         as the default value of None, I will set ['mtime'] to the current
1198         time, and I will set ['ctime'] to the current time if there was not
1199         already a child by this name present. This roughly matches the
1200         ctime/mtime semantics of traditional filesystems. See the
1201         "About the metadata" section of webapi.txt for futher information.
1202
1203         If this directory node is read-only, the Deferred will errback with a
1204         NotWriteableError."""
1205
1206     def set_nodes(entries, overwrite=True):
1207         """Add multiple children to a directory node. Takes a dict mapping
1208         unicode childname to (child_node, metdata) tuples. If metdata=None,
1209         the original metadata is left unmodified. Returns a Deferred that
1210         fires (with this dirnode) when the operation finishes. This is
1211         equivalent to calling set_node() multiple times, but is much more
1212         efficient."""
1213
1214     def add_file(name, uploadable, metadata=None, overwrite=True):
1215         """I upload a file (using the given IUploadable), then attach the
1216         resulting ImmutableFileNode to the directory at the given name. I set
1217         metadata the same way as set_uri and set_node. The child name must be
1218         a unicode string.
1219
1220         I return a Deferred that fires (with the IFileNode of the uploaded
1221         file) when the operation completes."""
1222
1223     def delete(name, must_exist=True, must_be_directory=False, must_be_file=False):
1224         """I remove the child at the specific name. I return a Deferred that
1225         fires when the operation finishes. The child name must be a unicode
1226         string. If must_exist is True and I do not have a child by that name,
1227         I raise NoSuchChildError. If must_be_directory is True and the child
1228         is a file, or if must_be_file is True and the child is a directory,
1229         I raise ChildOfWrongTypeError."""
1230
1231     def create_subdirectory(name, initial_children={}, overwrite=True, metadata=None):
1232         """I create and attach a directory at the given name. The new
1233         directory can be empty, or it can be populated with children
1234         according to 'initial_children', which takes a dictionary in the same
1235         format as set_nodes (i.e. mapping unicode child name to (childnode,
1236         metadata) tuples). The child name must be a unicode string. I return
1237         a Deferred that fires (with the new directory node) when the
1238         operation finishes."""
1239
1240     def move_child_to(current_child_name, new_parent, new_child_name=None,
1241                       overwrite=True):
1242         """I take one of my children and move them to a new parent. The child
1243         is referenced by name. On the new parent, the child will live under
1244         'new_child_name', which defaults to 'current_child_name'. TODO: what
1245         should we do about metadata? I return a Deferred that fires when the
1246         operation finishes. The child name must be a unicode string. I raise
1247         NoSuchChildError if I do not have a child by that name."""
1248
1249     def build_manifest():
1250         """I generate a table of everything reachable from this directory.
1251         I also compute deep-stats as described below.
1252
1253         I return a Monitor. The Monitor's results will be a dictionary with
1254         four elements:
1255
1256          res['manifest']: a list of (path, cap) tuples for all nodes
1257                           (directories and files) reachable from this one.
1258                           'path' will be a tuple of unicode strings. The
1259                           origin dirnode will be represented by an empty path
1260                           tuple.
1261          res['verifycaps']: a list of (printable) verifycap strings, one for
1262                             each reachable non-LIT node. This is a set:
1263                             it will contain no duplicates.
1264          res['storage-index']: a list of (base32) storage index strings,
1265                                one for each reachable non-LIT node. This is
1266                                a set: it will contain no duplicates.
1267          res['stats']: a dictionary, the same that is generated by
1268                        start_deep_stats() below.
1269
1270         The Monitor will also have an .origin_si attribute with the (binary)
1271         storage index of the starting point.
1272         """
1273
1274     def start_deep_stats():
1275         """Return a Monitor, examining all nodes (directories and files)
1276         reachable from this one. The Monitor's results will be a dictionary
1277         with the following keys::
1278
1279            count-immutable-files: count of how many CHK files are in the set
1280            count-mutable-files: same, for mutable files (does not include
1281                                 directories)
1282            count-literal-files: same, for LIT files
1283            count-files: sum of the above three
1284
1285            count-directories: count of directories
1286
1287            size-immutable-files: total bytes for all CHK files in the set
1288            size-mutable-files (TODO): same, for current version of all mutable
1289                                       files, does not include directories
1290            size-literal-files: same, for LIT files
1291            size-directories: size of mutable files used by directories
1292
1293            largest-directory: number of bytes in the largest directory
1294            largest-directory-children: number of children in the largest
1295                                        directory
1296            largest-immutable-file: number of bytes in the largest CHK file
1297
1298         size-mutable-files is not yet implemented, because it would involve
1299         even more queries than deep_stats does.
1300
1301         The Monitor will also have an .origin_si attribute with the (binary)
1302         storage index of the starting point.
1303
1304         This operation will visit every directory node underneath this one,
1305         and can take a long time to run. On a typical workstation with good
1306         bandwidth, this can examine roughly 15 directories per second (and
1307         takes several minutes of 100% CPU for ~1700 directories).
1308         """
1309
1310 class ICodecEncoder(Interface):
1311     def set_params(data_size, required_shares, max_shares):
1312         """Set up the parameters of this encoder.
1313
1314         This prepares the encoder to perform an operation that converts a
1315         single block of data into a number of shares, such that a future
1316         ICodecDecoder can use a subset of these shares to recover the
1317         original data. This operation is invoked by calling encode(). Once
1318         the encoding parameters are set up, the encode operation can be
1319         invoked multiple times.
1320
1321         set_params() prepares the encoder to accept blocks of input data that
1322         are exactly 'data_size' bytes in length. The encoder will be prepared
1323         to produce 'max_shares' shares for each encode() operation (although
1324         see the 'desired_share_ids' to use less CPU). The encoding math will
1325         be chosen such that the decoder can get by with as few as
1326         'required_shares' of these shares and still reproduce the original
1327         data. For example, set_params(1000, 5, 5) offers no redundancy at
1328         all, whereas set_params(1000, 1, 10) provides 10x redundancy.
1329
1330         Numerical Restrictions: 'data_size' is required to be an integral
1331         multiple of 'required_shares'. In general, the caller should choose
1332         required_shares and max_shares based upon their reliability
1333         requirements and the number of peers available (the total storage
1334         space used is roughly equal to max_shares*data_size/required_shares),
1335         then choose data_size to achieve the memory footprint desired (larger
1336         data_size means more efficient operation, smaller data_size means
1337         smaller memory footprint).
1338
1339         In addition, 'max_shares' must be equal to or greater than
1340         'required_shares'. Of course, setting them to be equal causes
1341         encode() to degenerate into a particularly slow form of the 'split'
1342         utility.
1343
1344         See encode() for more details about how these parameters are used.
1345
1346         set_params() must be called before any other ICodecEncoder methods
1347         may be invoked.
1348         """
1349
1350     def get_params():
1351         """Return the 3-tuple of data_size, required_shares, max_shares"""
1352
1353     def get_encoder_type():
1354         """Return a short string that describes the type of this encoder.
1355
1356         There is required to be a global table of encoder classes. This method
1357         returns an index into this table; the value at this index is an
1358         encoder class, and this encoder is an instance of that class.
1359         """
1360
1361     def get_block_size():
1362         """Return the length of the shares that encode() will produce.
1363         """
1364
1365     def encode_proposal(data, desired_share_ids=None):
1366         """Encode some data.
1367
1368         'data' must be a string (or other buffer object), and len(data) must
1369         be equal to the 'data_size' value passed earlier to set_params().
1370
1371         This will return a Deferred that will fire with two lists. The first
1372         is a list of shares, each of which is a string (or other buffer
1373         object) such that len(share) is the same as what get_share_size()
1374         returned earlier. The second is a list of shareids, in which each is
1375         an integer. The lengths of the two lists will always be equal to each
1376         other. The user should take care to keep each share closely
1377         associated with its shareid, as one is useless without the other.
1378
1379         The length of this output list will normally be the same as the value
1380         provided to the 'max_shares' parameter of set_params(). This may be
1381         different if 'desired_share_ids' is provided.
1382
1383         'desired_share_ids', if provided, is required to be a sequence of
1384         ints, each of which is required to be >= 0 and < max_shares. If not
1385         provided, encode() will produce 'max_shares' shares, as if
1386         'desired_share_ids' were set to range(max_shares). You might use this
1387         if you initially thought you were going to use 10 peers, started
1388         encoding, and then two of the peers dropped out: you could use
1389         desired_share_ids= to skip the work (both memory and CPU) of
1390         producing shares for the peers which are no longer available.
1391
1392         """
1393
1394     def encode(inshares, desired_share_ids=None):
1395         """Encode some data. This may be called multiple times. Each call is
1396         independent.
1397
1398         inshares is a sequence of length required_shares, containing buffers
1399         (i.e. strings), where each buffer contains the next contiguous
1400         non-overlapping segment of the input data. Each buffer is required to
1401         be the same length, and the sum of the lengths of the buffers is
1402         required to be exactly the data_size promised by set_params(). (This
1403         implies that the data has to be padded before being passed to
1404         encode(), unless of course it already happens to be an even multiple
1405         of required_shares in length.)
1406
1407         Note: the requirement to break up your data into
1408         'required_shares' chunks of exactly the right length before
1409         calling encode() is surprising from point of view of a user
1410         who doesn't know how FEC works. It feels like an
1411         implementation detail that has leaked outside the abstraction
1412         barrier. Is there a use case in which the data to be encoded
1413         might already be available in pre-segmented chunks, such that
1414         it is faster or less work to make encode() take a list rather
1415         than splitting a single string?
1416
1417         Yes, there is: suppose you are uploading a file with K=64,
1418         N=128, segsize=262,144. Then each in-share will be of size
1419         4096. If you use this .encode() API then your code could first
1420         read each successive 4096-byte chunk from the file and store
1421         each one in a Python string and store each such Python string
1422         in a Python list. Then you could call .encode(), passing that
1423         list as "inshares". The encoder would generate the other 64
1424         "secondary shares" and return to you a new list containing
1425         references to the same 64 Python strings that you passed in
1426         (as the primary shares) plus references to the new 64 Python
1427         strings.
1428
1429         (You could even imagine that your code could use readv() so
1430         that the operating system can arrange to get all of those
1431         bytes copied from the file into the Python list of Python
1432         strings as efficiently as possible instead of having a loop
1433         written in C or in Python to copy the next part of the file
1434         into the next string.)
1435
1436         On the other hand if you instead use the .encode_proposal()
1437         API (above), then your code can first read in all of the
1438         262,144 bytes of the segment from the file into a Python
1439         string, then call .encode_proposal() passing the segment data
1440         as the "data" argument. The encoder would basically first
1441         split the "data" argument into a list of 64 in-shares of 4096
1442         byte each, and then do the same thing that .encode() does. So
1443         this would result in a little bit more copying of data and a
1444         little bit higher of a "maximum memory usage" during the
1445         process, although it might or might not make a practical
1446         difference for our current use cases.
1447
1448         Note that "inshares" is a strange name for the parameter if
1449         you think of the parameter as being just for feeding in data
1450         to the codec. It makes more sense if you think of the result
1451         of this encoding as being the set of shares from inshares plus
1452         an extra set of "secondary shares" (or "check shares"). It is
1453         a surprising name! If the API is going to be surprising then
1454         the name should be surprising. If we switch to
1455         encode_proposal() above then we should also switch to an
1456         unsurprising name.
1457
1458         'desired_share_ids', if provided, is required to be a sequence of
1459         ints, each of which is required to be >= 0 and < max_shares. If not
1460         provided, encode() will produce 'max_shares' shares, as if
1461         'desired_share_ids' were set to range(max_shares). You might use this
1462         if you initially thought you were going to use 10 peers, started
1463         encoding, and then two of the peers dropped out: you could use
1464         desired_share_ids= to skip the work (both memory and CPU) of
1465         producing shares for the peers which are no longer available.
1466
1467         For each call, encode() will return a Deferred that fires with two
1468         lists, one containing shares and the other containing the shareids.
1469         The get_share_size() method can be used to determine the length of
1470         the share strings returned by encode(). Each shareid is a small
1471         integer, exactly as passed into 'desired_share_ids' (or
1472         range(max_shares), if desired_share_ids was not provided).
1473
1474         The shares and their corresponding shareids are required to be kept
1475         together during storage and retrieval. Specifically, the share data is
1476         useless by itself: the decoder needs to be told which share is which
1477         by providing it with both the shareid and the actual share data.
1478
1479         This function will allocate an amount of memory roughly equal to::
1480
1481          (max_shares - required_shares) * get_share_size()
1482
1483         When combined with the memory that the caller must allocate to
1484         provide the input data, this leads to a memory footprint roughly
1485         equal to the size of the resulting encoded shares (i.e. the expansion
1486         factor times the size of the input segment).
1487         """
1488
1489         # rejected ideas:
1490         #
1491         #  returning a list of (shareidN,shareN) tuples instead of a pair of
1492         #  lists (shareids..,shares..). Brian thought the tuples would
1493         #  encourage users to keep the share and shareid together throughout
1494         #  later processing, Zooko pointed out that the code to iterate
1495         #  through two lists is not really more complicated than using a list
1496         #  of tuples and there's also a performance improvement
1497         #
1498         #  having 'data_size' not required to be an integral multiple of
1499         #  'required_shares'. Doing this would require encode() to perform
1500         #  padding internally, and we'd prefer to have any padding be done
1501         #  explicitly by the caller. Yes, it is an abstraction leak, but
1502         #  hopefully not an onerous one.
1503
1504
1505 class ICodecDecoder(Interface):
1506     def set_params(data_size, required_shares, max_shares):
1507         """Set the params. They have to be exactly the same ones that were
1508         used for encoding."""
1509
1510     def get_needed_shares():
1511         """Return the number of shares needed to reconstruct the data.
1512         set_params() is required to be called before this."""
1513
1514     def decode(some_shares, their_shareids):
1515         """Decode a partial list of shares into data.
1516
1517         'some_shares' is required to be a sequence of buffers of sharedata, a
1518         subset of the shares returned by ICodecEncode.encode(). Each share is
1519         required to be of the same length.  The i'th element of their_shareids
1520         is required to be the shareid of the i'th buffer in some_shares.
1521
1522         This returns a Deferred which fires with a sequence of buffers. This
1523         sequence will contain all of the segments of the original data, in
1524         order. The sum of the lengths of all of the buffers will be the
1525         'data_size' value passed into the original ICodecEncode.set_params()
1526         call. To get back the single original input block of data, use
1527         ''.join(output_buffers), or you may wish to simply write them in
1528         order to an output file.
1529
1530         Note that some of the elements in the result sequence may be
1531         references to the elements of the some_shares input sequence. In
1532         particular, this means that if those share objects are mutable (e.g.
1533         arrays) and if they are changed, then both the input (the
1534         'some_shares' parameter) and the output (the value given when the
1535         deferred is triggered) will change.
1536
1537         The length of 'some_shares' is required to be exactly the value of
1538         'required_shares' passed into the original ICodecEncode.set_params()
1539         call.
1540         """
1541
1542 class IEncoder(Interface):
1543     """I take an object that provides IEncryptedUploadable, which provides
1544     encrypted data, and a list of shareholders. I then encode, hash, and
1545     deliver shares to those shareholders. I will compute all the necessary
1546     Merkle hash trees that are necessary to validate the crypttext that
1547     eventually comes back from the shareholders. I provide the URI Extension
1548     Block Hash, and the encoding parameters, both of which must be included
1549     in the URI.
1550
1551     I do not choose shareholders, that is left to the IUploader. I must be
1552     given a dict of RemoteReferences to storage buckets that are ready and
1553     willing to receive data.
1554     """
1555
1556     def set_size(size):
1557         """Specify the number of bytes that will be encoded. This must be
1558         peformed before get_serialized_params() can be called.
1559         """
1560     def set_params(params):
1561         """Override the default encoding parameters. 'params' is a tuple of
1562         (k,d,n), where 'k' is the number of required shares, 'd' is the
1563         servers_of_happiness, and 'n' is the total number of shares that will
1564         be created.
1565
1566         Encoding parameters can be set in three ways. 1: The Encoder class
1567         provides defaults (3/7/10). 2: the Encoder can be constructed with
1568         an 'options' dictionary, in which the
1569         needed_and_happy_and_total_shares' key can be a (k,d,n) tuple. 3:
1570         set_params((k,d,n)) can be called.
1571
1572         If you intend to use set_params(), you must call it before
1573         get_share_size or get_param are called.
1574         """
1575
1576     def set_encrypted_uploadable(u):
1577         """Provide a source of encrypted upload data. 'u' must implement
1578         IEncryptedUploadable.
1579
1580         When this is called, the IEncryptedUploadable will be queried for its
1581         length and the storage_index that should be used.
1582
1583         This returns a Deferred that fires with this Encoder instance.
1584
1585         This must be performed before start() can be called.
1586         """
1587
1588     def get_param(name):
1589         """Return an encoding parameter, by name.
1590
1591         'storage_index': return a string with the (16-byte truncated SHA-256
1592                          hash) storage index to which these shares should be
1593                          pushed.
1594
1595         'share_counts': return a tuple describing how many shares are used:
1596                         (needed_shares, servers_of_happiness, total_shares)
1597
1598         'num_segments': return an int with the number of segments that
1599                         will be encoded.
1600
1601         'segment_size': return an int with the size of each segment.
1602
1603         'block_size': return the size of the individual blocks that will
1604                       be delivered to a shareholder's put_block() method. By
1605                       knowing this, the shareholder will be able to keep all
1606                       blocks in a single file and still provide random access
1607                       when reading them. # TODO: can we avoid exposing this?
1608
1609         'share_size': an int with the size of the data that will be stored
1610                       on each shareholder. This is aggregate amount of data
1611                       that will be sent to the shareholder, summed over all
1612                       the put_block() calls I will ever make. It is useful to
1613                       determine this size before asking potential
1614                       shareholders whether they will grant a lease or not,
1615                       since their answers will depend upon how much space we
1616                       need. TODO: this might also include some amount of
1617                       overhead, like the size of all the hashes. We need to
1618                       decide whether this is useful or not.
1619
1620         'serialized_params': a string with a concise description of the
1621                              codec name and its parameters. This may be passed
1622                              into the IUploadable to let it make sure that
1623                              the same file encoded with different parameters
1624                              will result in different storage indexes.
1625
1626         Once this is called, set_size() and set_params() may not be called.
1627         """
1628
1629     def set_shareholders(shareholders, servermap):
1630         """Tell the encoder where to put the encoded shares. 'shareholders'
1631         must be a dictionary that maps share number (an integer ranging from
1632         0 to n-1) to an instance that provides IStorageBucketWriter.
1633         'servermap' is a dictionary that maps share number (as defined above)
1634         to a set of peerids. This must be performed before start() can be
1635         called."""
1636
1637     def start():
1638         """Begin the encode/upload process. This involves reading encrypted
1639         data from the IEncryptedUploadable, encoding it, uploading the shares
1640         to the shareholders, then sending the hash trees.
1641
1642         set_encrypted_uploadable() and set_shareholders() must be called
1643         before this can be invoked.
1644
1645         This returns a Deferred that fires with a verify cap when the upload
1646         process is complete. The verifycap, plus the encryption key, is
1647         sufficient to construct the read cap.
1648         """
1649
1650 class IDecoder(Interface):
1651     """I take a list of shareholders and some setup information, then
1652     download, validate, decode, and decrypt data from them, writing the
1653     results to an output file.
1654
1655     I do not locate the shareholders, that is left to the IDownloader. I must
1656     be given a dict of RemoteReferences to storage buckets that are ready to
1657     send data.
1658     """
1659
1660     def setup(outfile):
1661         """I take a file-like object (providing write and close) to which all
1662         the plaintext data will be written.
1663
1664         TODO: producer/consumer . Maybe write() should return a Deferred that
1665         indicates when it will accept more data? But probably having the
1666         IDecoder be a producer is easier to glue to IConsumer pieces.
1667         """
1668
1669     def set_shareholders(shareholders):
1670         """I take a dictionary that maps share identifiers (small integers)
1671         to RemoteReferences that provide RIBucketReader. This must be called
1672         before start()."""
1673
1674     def start():
1675         """I start the download. This process involves retrieving data and
1676         hash chains from the shareholders, using the hashes to validate the
1677         data, decoding the shares into segments, decrypting the segments,
1678         then writing the resulting plaintext to the output file.
1679
1680         I return a Deferred that will fire (with self) when the download is
1681         complete.
1682         """
1683
1684 class IDownloadTarget(Interface):
1685     # Note that if the IDownloadTarget is also an IConsumer, the downloader
1686     # will register itself as a producer. This allows the target to invoke
1687     # downloader.pauseProducing, resumeProducing, and stopProducing.
1688     def open(size):
1689         """Called before any calls to write() or close(). If an error
1690         occurs before any data is available, fail() may be called without
1691         a previous call to open().
1692
1693         'size' is the length of the file being downloaded, in bytes."""
1694
1695     def write(data):
1696         """Output some data to the target."""
1697     def close():
1698         """Inform the target that there is no more data to be written."""
1699     def fail(why):
1700         """fail() is called to indicate that the download has failed. 'why'
1701         is a Failure object indicating what went wrong. No further methods
1702         will be invoked on the IDownloadTarget after fail()."""
1703     def register_canceller(cb):
1704         """The CiphertextDownloader uses this to register a no-argument function
1705         that the target can call to cancel the download. Once this canceller
1706         is invoked, no further calls to write() or close() will be made."""
1707     def finish():
1708         """When the CiphertextDownloader is done, this finish() function will be
1709         called. Whatever it returns will be returned to the invoker of
1710         Downloader.download.
1711         """
1712
1713 class IDownloader(Interface):
1714     def download(uri, target):
1715         """Perform a CHK download, sending the data to the given target.
1716         'target' must provide IDownloadTarget.
1717
1718         Returns a Deferred that fires (with the results of target.finish)
1719         when the download is finished, or errbacks if something went wrong."""
1720
1721 class IEncryptedUploadable(Interface):
1722     def set_upload_status(upload_status):
1723         """Provide an IUploadStatus object that should be filled with status
1724         information. The IEncryptedUploadable is responsible for setting
1725         key-determination progress ('chk'), size, storage_index, and
1726         ciphertext-fetch progress. It may delegate some of this
1727         responsibility to others, in particular to the IUploadable."""
1728
1729     def get_size():
1730         """This behaves just like IUploadable.get_size()."""
1731
1732     def get_all_encoding_parameters():
1733         """Return a Deferred that fires with a tuple of
1734         (k,happy,n,segment_size). The segment_size will be used as-is, and
1735         must match the following constraints: it must be a multiple of k, and
1736         it shouldn't be unreasonably larger than the file size (if
1737         segment_size is larger than filesize, the difference must be stored
1738         as padding).
1739
1740         This usually passes through to the IUploadable method of the same
1741         name.
1742
1743         The encoder strictly obeys the values returned by this method. To
1744         make an upload use non-default encoding parameters, you must arrange
1745         to control the values that this method returns.
1746         """
1747
1748     def get_storage_index():
1749         """Return a Deferred that fires with a 16-byte storage index.
1750         """
1751
1752     def read_encrypted(length, hash_only):
1753         """This behaves just like IUploadable.read(), but returns crypttext
1754         instead of plaintext. If hash_only is True, then this discards the
1755         data (and returns an empty list); this improves efficiency when
1756         resuming an interrupted upload (where we need to compute the
1757         plaintext hashes, but don't need the redundant encrypted data)."""
1758
1759     def get_plaintext_hashtree_leaves(first, last, num_segments):
1760         """OBSOLETE; Get the leaf nodes of a merkle hash tree over the
1761         plaintext segments, i.e. get the tagged hashes of the given segments.
1762         The segment size is expected to be generated by the
1763         IEncryptedUploadable before any plaintext is read or ciphertext
1764         produced, so that the segment hashes can be generated with only a
1765         single pass.
1766
1767         This returns a Deferred which fires with a sequence of hashes, using:
1768
1769          tuple(segment_hashes[first:last])
1770
1771         'num_segments' is used to assert that the number of segments that the
1772         IEncryptedUploadable handled matches the number of segments that the
1773         encoder was expecting.
1774
1775         This method must not be called until the final byte has been read
1776         from read_encrypted(). Once this method is called, read_encrypted()
1777         can never be called again.
1778         """
1779
1780     def get_plaintext_hash():
1781         """OBSOLETE; Get the hash of the whole plaintext.
1782
1783         This returns a Deferred which fires with a tagged SHA-256 hash of the
1784         whole plaintext, obtained from hashutil.plaintext_hash(data).
1785         """
1786
1787     def close():
1788         """Just like IUploadable.close()."""
1789
1790 class IUploadable(Interface):
1791     def set_upload_status(upload_status):
1792         """Provide an IUploadStatus object that should be filled with status
1793         information. The IUploadable is responsible for setting
1794         key-determination progress ('chk')."""
1795
1796     def set_default_encoding_parameters(params):
1797         """Set the default encoding parameters, which must be a dict mapping
1798         strings to ints. The meaningful keys are 'k', 'happy', 'n', and
1799         'max_segment_size'. These might have an influence on the final
1800         encoding parameters returned by get_all_encoding_parameters(), if the
1801         Uploadable doesn't have more specific preferences.
1802
1803         This call is optional: if it is not used, the Uploadable will use
1804         some built-in defaults. If used, this method must be called before
1805         any other IUploadable methods to have any effect.
1806         """
1807
1808     def get_size():
1809         """Return a Deferred that will fire with the length of the data to be
1810         uploaded, in bytes. This will be called before the data is actually
1811         used, to compute encoding parameters.
1812         """
1813
1814     def get_all_encoding_parameters():
1815         """Return a Deferred that fires with a tuple of
1816         (k,happy,n,segment_size). The segment_size will be used as-is, and
1817         must match the following constraints: it must be a multiple of k, and
1818         it shouldn't be unreasonably larger than the file size (if
1819         segment_size is larger than filesize, the difference must be stored
1820         as padding).
1821
1822         The relative values of k and n allow some IUploadables to request
1823         better redundancy than others (in exchange for consuming more space
1824         in the grid).
1825
1826         Larger values of segment_size reduce hash overhead, while smaller
1827         values reduce memory footprint and cause data to be delivered in
1828         smaller pieces (which may provide a smoother and more predictable
1829         download experience).
1830
1831         The encoder strictly obeys the values returned by this method. To
1832         make an upload use non-default encoding parameters, you must arrange
1833         to control the values that this method returns. One way to influence
1834         them may be to call set_encoding_parameters() before calling
1835         get_all_encoding_parameters().
1836         """
1837
1838     def get_encryption_key():
1839         """Return a Deferred that fires with a 16-byte AES key. This key will
1840         be used to encrypt the data. The key will also be hashed to derive
1841         the StorageIndex.
1842
1843         Uploadables which want to achieve convergence should hash their file
1844         contents and the serialized_encoding_parameters to form the key
1845         (which of course requires a full pass over the data). Uploadables can
1846         use the upload.ConvergentUploadMixin class to achieve this
1847         automatically.
1848
1849         Uploadables which do not care about convergence (or do not wish to
1850         make multiple passes over the data) can simply return a
1851         strongly-random 16 byte string.
1852
1853         get_encryption_key() may be called multiple times: the IUploadable is
1854         required to return the same value each time.
1855         """
1856
1857     def read(length):
1858         """Return a Deferred that fires with a list of strings (perhaps with
1859         only a single element) which, when concatenated together, contain the
1860         next 'length' bytes of data. If EOF is near, this may provide fewer
1861         than 'length' bytes. The total number of bytes provided by read()
1862         before it signals EOF must equal the size provided by get_size().
1863
1864         If the data must be acquired through multiple internal read
1865         operations, returning a list instead of a single string may help to
1866         reduce string copies. However, the length of the concatenated strings
1867         must equal the amount of data requested, unless EOF is encountered.
1868         Long reads, or short reads without EOF, are not allowed. read()
1869         should return the same amount of data as a local disk file read, just
1870         in a different shape and asynchronously.
1871
1872         'length' will typically be equal to (min(get_size(),1MB)/req_shares),
1873         so a 10kB file means length=3kB, 100kB file means length=30kB,
1874         and >=1MB file means length=300kB.
1875
1876         This method provides for a single full pass through the data. Later
1877         use cases may desire multiple passes or access to only parts of the
1878         data (such as a mutable file making small edits-in-place). This API
1879         will be expanded once those use cases are better understood.
1880         """
1881
1882     def close():
1883         """The upload is finished, and whatever filehandle was in use may be
1884         closed."""
1885
1886
1887 class IMutableUploadable(Interface):
1888     """
1889     I represent content that is due to be uploaded to a mutable filecap.
1890     """
1891     # This is somewhat simpler than the IUploadable interface above
1892     # because mutable files do not need to be concerned with possibly
1893     # generating a CHK, nor with per-file keys. It is a subset of the
1894     # methods in IUploadable, though, so we could just as well implement
1895     # the mutable uploadables as IUploadables that don't happen to use
1896     # those methods (with the understanding that the unused methods will
1897     # never be called on such objects)
1898     def get_size():
1899         """
1900         Returns a Deferred that fires with the size of the content held
1901         by the uploadable.
1902         """
1903
1904     def read(length):
1905         """
1906         Returns a list of strings which, when concatenated, are the next
1907         length bytes of the file, or fewer if there are fewer bytes
1908         between the current location and the end of the file.
1909         """
1910
1911     def close():
1912         """
1913         The process that used the Uploadable is finished using it, so
1914         the uploadable may be closed.
1915         """
1916
1917 class IUploadResults(Interface):
1918     """I am returned by upload() methods. I contain a number of public
1919     attributes which can be read to determine the results of the upload. Some
1920     of these are functional, some are timing information. All of these may be
1921     None.
1922
1923      .file_size : the size of the file, in bytes
1924      .uri : the CHK read-cap for the file
1925      .ciphertext_fetched : how many bytes were fetched by the helper
1926      .sharemap: dict mapping share identifier to set of serverids
1927                    (binary strings). This indicates which servers were given
1928                    which shares. For immutable files, the shareid is an
1929                    integer (the share number, from 0 to N-1). For mutable
1930                    files, it is a string of the form 'seq%d-%s-sh%d',
1931                    containing the sequence number, the roothash, and the
1932                    share number.
1933      .servermap : dict mapping server peerid to a set of share numbers
1934      .timings : dict of timing information, mapping name to seconds (float)
1935        total : total upload time, start to finish
1936        storage_index : time to compute the storage index
1937        peer_selection : time to decide which peers will be used
1938        contacting_helper : initial helper query to upload/no-upload decision
1939        existence_check : helper pre-upload existence check
1940        helper_total : initial helper query to helper finished pushing
1941        cumulative_fetch : helper waiting for ciphertext requests
1942        total_fetch : helper start to last ciphertext response
1943        cumulative_encoding : just time spent in zfec
1944        cumulative_sending : just time spent waiting for storage servers
1945        hashes_and_close : last segment push to shareholder close
1946        total_encode_and_push : first encode to shareholder close
1947
1948     """
1949
1950 class IDownloadResults(Interface):
1951     """I am created internally by download() methods. I contain a number of
1952     public attributes which contain details about the download process.::
1953
1954      .file_size : the size of the file, in bytes
1955      .servers_used : set of server peerids that were used during download
1956      .server_problems : dict mapping server peerid to a problem string. Only
1957                         servers that had problems (bad hashes, disconnects)
1958                         are listed here.
1959      .servermap : dict mapping server peerid to a set of share numbers. Only
1960                   servers that had any shares are listed here.
1961      .timings : dict of timing information, mapping name to seconds (float)
1962        peer_selection : time to ask servers about shares
1963        servers_peer_selection : dict of peerid to DYHB-query time
1964        uri_extension : time to fetch a copy of the URI extension block
1965        hashtrees : time to fetch the hash trees
1966        segments : time to fetch, decode, and deliver segments
1967        cumulative_fetch : time spent waiting for storage servers
1968        cumulative_decode : just time spent in zfec
1969        cumulative_decrypt : just time spent in decryption
1970        total : total download time, start to finish
1971        fetch_per_server : dict of peerid to list of per-segment fetch times
1972
1973     """
1974
1975 class IUploader(Interface):
1976     def upload(uploadable):
1977         """Upload the file. 'uploadable' must impement IUploadable. This
1978         returns a Deferred which fires with an IUploadResults instance, from
1979         which the URI of the file can be obtained as results.uri ."""
1980
1981     def upload_ssk(write_capability, new_version, uploadable):
1982         """TODO: how should this work?"""
1983
1984 class ICheckable(Interface):
1985     def check(monitor, verify=False, add_lease=False):
1986         """Check up on my health, optionally repairing any problems.
1987
1988         This returns a Deferred that fires with an instance that provides
1989         ICheckResults, or None if the object is non-distributed (i.e. LIT
1990         files).
1991
1992         The monitor will be checked periodically to see if the operation has
1993         been cancelled. If so, no new queries will be sent, and the Deferred
1994         will fire (with a OperationCancelledError) immediately.
1995
1996         Filenodes and dirnodes (which provide IFilesystemNode) are also
1997         checkable. Instances that represent verifier-caps will be checkable
1998         but not downloadable. Some objects (like LIT files) do not actually
1999         live in the grid, and their checkers return None (non-distributed
2000         files are always healthy).
2001
2002         If verify=False, a relatively lightweight check will be performed: I
2003         will ask all servers if they have a share for me, and I will believe
2004         whatever they say. If there are at least N distinct shares on the
2005         grid, my results will indicate r.is_healthy()==True. This requires a
2006         roundtrip to each server, but does not transfer very much data, so
2007         the network bandwidth is fairly low.
2008
2009         If verify=True, a more resource-intensive check will be performed:
2010         every share will be downloaded, and the hashes will be validated on
2011         every bit. I will ignore any shares that failed their hash checks. If
2012         there are at least N distinct valid shares on the grid, my results
2013         will indicate r.is_healthy()==True. This requires N/k times as much
2014         download bandwidth (and server disk IO) as a regular download. If a
2015         storage server is holding a corrupt share, or is experiencing memory
2016         failures during retrieval, or is malicious or buggy, then
2017         verification will detect the problem, but checking will not.
2018
2019         If add_lease=True, I will ensure that an up-to-date lease is present
2020         on each share. The lease secrets will be derived from by node secret
2021         (in BASEDIR/private/secret), so either I will add a new lease to the
2022         share, or I will merely renew the lease that I already had. In a
2023         future version of the storage-server protocol (once Accounting has
2024         been implemented), there may be additional options here to define the
2025         kind of lease that is obtained (which account number to claim, etc).
2026
2027         TODO: any problems seen during checking will be reported to the
2028         health-manager.furl, a centralized object which is responsible for
2029         figuring out why files are unhealthy so corrective action can be
2030         taken.
2031         """
2032
2033     def check_and_repair(monitor, verify=False, add_lease=False):
2034         """Like check(), but if the file/directory is not healthy, attempt to
2035         repair the damage.
2036
2037         Any non-healthy result will cause an immediate repair operation, to
2038         generate and upload new shares. After repair, the file will be as
2039         healthy as we can make it. Details about what sort of repair is done
2040         will be put in the check-and-repair results. The Deferred will not
2041         fire until the repair is complete.
2042
2043         This returns a Deferred which fires with an instance of
2044         ICheckAndRepairResults."""
2045
2046 class IDeepCheckable(Interface):
2047     def start_deep_check(verify=False, add_lease=False):
2048         """Check upon the health of me and everything I can reach.
2049
2050         This is a recursive form of check(), useable only on dirnodes.
2051
2052         I return a Monitor, with results that are an IDeepCheckResults
2053         object.
2054
2055         TODO: If any of the directories I traverse are unrecoverable, the
2056         Monitor will report failure. If any of the files I check upon are
2057         unrecoverable, those problems will be reported in the
2058         IDeepCheckResults as usual, and the Monitor will not report a
2059         failure.
2060         """
2061
2062     def start_deep_check_and_repair(verify=False, add_lease=False):
2063         """Check upon the health of me and everything I can reach. Repair
2064         anything that isn't healthy.
2065
2066         This is a recursive form of check_and_repair(), useable only on
2067         dirnodes.
2068
2069         I return a Monitor, with results that are an
2070         IDeepCheckAndRepairResults object.
2071
2072         TODO: If any of the directories I traverse are unrecoverable, the
2073         Monitor will report failure. If any of the files I check upon are
2074         unrecoverable, those problems will be reported in the
2075         IDeepCheckResults as usual, and the Monitor will not report a
2076         failure.
2077         """
2078
2079 class ICheckResults(Interface):
2080     """I contain the detailed results of a check/verify operation.
2081     """
2082
2083     def get_storage_index():
2084         """Return a string with the (binary) storage index."""
2085     def get_storage_index_string():
2086         """Return a string with the (printable) abbreviated storage index."""
2087     def get_uri():
2088         """Return the (string) URI of the object that was checked."""
2089
2090     def is_healthy():
2091         """Return a boolean, True if the file/dir is fully healthy, False if
2092         it is damaged in any way. Non-distributed LIT files always return
2093         True."""
2094
2095     def is_recoverable():
2096         """Return a boolean, True if the file/dir can be recovered, False if
2097         not. Unrecoverable files are obviously unhealthy. Non-distributed LIT
2098         files always return True."""
2099
2100     def needs_rebalancing():
2101         """Return a boolean, True if the file/dir's reliability could be
2102         improved by moving shares to new servers. Non-distributed LIT files
2103         always return False."""
2104
2105
2106     def get_data():
2107         """Return a dictionary that describes the state of the file/dir. LIT
2108         files always return an empty dictionary. Normal files and directories
2109         return a dictionary with the following keys (note that these use
2110         binary strings rather than base32-encoded ones) (also note that for
2111         mutable files, these counts are for the 'best' version):
2112
2113          count-shares-good: the number of distinct good shares that were found
2114          count-shares-needed: 'k', the number of shares required for recovery
2115          count-shares-expected: 'N', the number of total shares generated
2116          count-good-share-hosts: the number of distinct storage servers with
2117                                  good shares. If this number is less than
2118                                  count-shares-good, then some shares are
2119                                  doubled up, increasing the correlation of
2120                                  failures. This indicates that one or more
2121                                  shares should be moved to an otherwise unused
2122                                  server, if one is available.
2123          count-corrupt-shares: the number of shares with integrity failures
2124          list-corrupt-shares: a list of 'share locators', one for each share
2125                               that was found to be corrupt. Each share
2126                               locator is a list of (serverid, storage_index,
2127                               sharenum).
2128          count-incompatible-shares: the number of shares which are of a share
2129                                     format unknown to this checker
2130          list-incompatible-shares: a list of 'share locators', one for each
2131                                    share that was found to be of an unknown
2132                                    format. Each share locator is a list of
2133                                    (serverid, storage_index, sharenum).
2134          servers-responding: list of (binary) storage server identifiers,
2135                              one for each server which responded to the share
2136                              query (even if they said they didn't have
2137                              shares, and even if they said they did have
2138                              shares but then didn't send them when asked, or
2139                              dropped the connection, or returned a Failure,
2140                              and even if they said they did have shares and
2141                              sent incorrect ones when asked)
2142          sharemap: dict mapping share identifier to list of serverids
2143                    (binary strings). This indicates which servers are holding
2144                    which shares. For immutable files, the shareid is an
2145                    integer (the share number, from 0 to N-1). For mutable
2146                    files, it is a string of the form 'seq%d-%s-sh%d',
2147                    containing the sequence number, the roothash, and the
2148                    share number.
2149
2150         The following keys are most relevant for mutable files, but immutable
2151         files will provide sensible values too::
2152
2153          count-wrong-shares: the number of shares for versions other than the
2154                              'best' one (which is defined as being the
2155                              recoverable version with the highest sequence
2156                              number, then the highest roothash). These are
2157                              either leftover shares from an older version
2158                              (perhaps on a server that was offline when an
2159                              update occurred), shares from an unrecoverable
2160                              newer version, or shares from an alternate
2161                              current version that results from an
2162                              uncoordinated write collision. For a healthy
2163                              file, this will equal 0.
2164
2165          count-recoverable-versions: the number of recoverable versions of
2166                                      the file. For a healthy file, this will
2167                                      equal 1.
2168
2169          count-unrecoverable-versions: the number of unrecoverable versions
2170                                        of the file. For a healthy file, this
2171                                        will be 0.
2172
2173         """
2174
2175     def get_summary():
2176         """Return a string with a brief (one-line) summary of the results."""
2177
2178     def get_report():
2179         """Return a list of strings with more detailed results."""
2180
2181 class ICheckAndRepairResults(Interface):
2182     """I contain the detailed results of a check/verify/repair operation.
2183
2184     The IFilesystemNode.check()/verify()/repair() methods all return
2185     instances that provide ICheckAndRepairResults.
2186     """
2187
2188     def get_storage_index():
2189         """Return a string with the (binary) storage index."""
2190     def get_storage_index_string():
2191         """Return a string with the (printable) abbreviated storage index."""
2192     def get_repair_attempted():
2193         """Return a boolean, True if a repair was attempted. We might not
2194         attempt to repair the file because it was healthy, or healthy enough
2195         (i.e. some shares were missing but not enough to exceed some
2196         threshold), or because we don't know how to repair this object."""
2197     def get_repair_successful():
2198         """Return a boolean, True if repair was attempted and the file/dir
2199         was fully healthy afterwards. False if no repair was attempted or if
2200         a repair attempt failed."""
2201     def get_pre_repair_results():
2202         """Return an ICheckResults instance that describes the state of the
2203         file/dir before any repair was attempted."""
2204     def get_post_repair_results():
2205         """Return an ICheckResults instance that describes the state of the
2206         file/dir after any repair was attempted. If no repair was attempted,
2207         the pre-repair and post-repair results will be identical."""
2208
2209
2210 class IDeepCheckResults(Interface):
2211     """I contain the results of a deep-check operation.
2212
2213     This is returned by a call to ICheckable.deep_check().
2214     """
2215
2216     def get_root_storage_index_string():
2217         """Return the storage index (abbreviated human-readable string) of
2218         the first object checked."""
2219     def get_counters():
2220         """Return a dictionary with the following keys::
2221
2222              count-objects-checked: count of how many objects were checked
2223              count-objects-healthy: how many of those objects were completely
2224                                     healthy
2225              count-objects-unhealthy: how many were damaged in some way
2226              count-objects-unrecoverable: how many were unrecoverable
2227              count-corrupt-shares: how many shares were found to have
2228                                    corruption, summed over all objects
2229                                    examined
2230         """
2231
2232     def get_corrupt_shares():
2233         """Return a set of (serverid, storage_index, sharenum) for all shares
2234         that were found to be corrupt. Both serverid and storage_index are
2235         binary.
2236         """
2237     def get_all_results():
2238         """Return a dictionary mapping pathname (a tuple of strings, ready to
2239         be slash-joined) to an ICheckResults instance, one for each object
2240         that was checked."""
2241
2242     def get_results_for_storage_index(storage_index):
2243         """Retrive the ICheckResults instance for the given (binary)
2244         storage index. Raises KeyError if there are no results for that
2245         storage index."""
2246
2247     def get_stats():
2248         """Return a dictionary with the same keys as
2249         IDirectoryNode.deep_stats()."""
2250
2251 class IDeepCheckAndRepairResults(Interface):
2252     """I contain the results of a deep-check-and-repair operation.
2253
2254     This is returned by a call to ICheckable.deep_check_and_repair().
2255     """
2256
2257     def get_root_storage_index_string():
2258         """Return the storage index (abbreviated human-readable string) of
2259         the first object checked."""
2260     def get_counters():
2261         """Return a dictionary with the following keys::
2262
2263              count-objects-checked: count of how many objects were checked
2264              count-objects-healthy-pre-repair: how many of those objects were
2265                                                completely healthy (before any
2266                                                repair)
2267              count-objects-unhealthy-pre-repair: how many were damaged in
2268                                                  some way
2269              count-objects-unrecoverable-pre-repair: how many were unrecoverable
2270              count-objects-healthy-post-repair: how many of those objects were
2271                                                 completely healthy (after any
2272                                                 repair)
2273              count-objects-unhealthy-post-repair: how many were damaged in
2274                                                   some way
2275              count-objects-unrecoverable-post-repair: how many were
2276                                                       unrecoverable
2277              count-repairs-attempted: repairs were attempted on this many
2278                                       objects. The count-repairs- keys will
2279                                       always be provided, however unless
2280                                       repair=true is present, they will all
2281                                       be zero.
2282              count-repairs-successful: how many repairs resulted in healthy
2283                                        objects
2284              count-repairs-unsuccessful: how many repairs resulted did not
2285                                          results in completely healthy objects
2286              count-corrupt-shares-pre-repair: how many shares were found to
2287                                               have corruption, summed over all
2288                                               objects examined (before any
2289                                               repair)
2290              count-corrupt-shares-post-repair: how many shares were found to
2291                                                have corruption, summed over all
2292                                                objects examined (after any
2293                                                repair)
2294         """
2295
2296     def get_stats():
2297         """Return a dictionary with the same keys as
2298         IDirectoryNode.deep_stats()."""
2299
2300     def get_corrupt_shares():
2301         """Return a set of (serverid, storage_index, sharenum) for all shares
2302         that were found to be corrupt before any repair was attempted. Both
2303         serverid and storage_index are binary.
2304         """
2305     def get_remaining_corrupt_shares():
2306         """Return a set of (serverid, storage_index, sharenum) for all shares
2307         that were found to be corrupt after any repair was completed. Both
2308         serverid and storage_index are binary. These are shares that need
2309         manual inspection and probably deletion.
2310         """
2311     def get_all_results():
2312         """Return a dictionary mapping pathname (a tuple of strings, ready to
2313         be slash-joined) to an ICheckAndRepairResults instance, one for each
2314         object that was checked."""
2315
2316     def get_results_for_storage_index(storage_index):
2317         """Retrive the ICheckAndRepairResults instance for the given (binary)
2318         storage index. Raises KeyError if there are no results for that
2319         storage index."""
2320
2321
2322 class IRepairable(Interface):
2323     def repair(check_results):
2324         """Attempt to repair the given object. Returns a Deferred that fires
2325         with a IRepairResults object.
2326
2327         I must be called with an object that implements ICheckResults, as
2328         proof that you have actually discovered a problem with this file. I
2329         will use the data in the checker results to guide the repair process,
2330         such as which servers provided bad data and should therefore be
2331         avoided. The ICheckResults object is inside the
2332         ICheckAndRepairResults object, which is returned by the
2333         ICheckable.check() method::
2334
2335          d = filenode.check(repair=False)
2336          def _got_results(check_and_repair_results):
2337              check_results = check_and_repair_results.get_pre_repair_results()
2338              return filenode.repair(check_results)
2339          d.addCallback(_got_results)
2340          return d
2341         """
2342
2343 class IRepairResults(Interface):
2344     """I contain the results of a repair operation."""
2345     def get_successful(self):
2346         """Returns a boolean: True if the repair made the file healthy, False
2347         if not. Repair failure generally indicates a file that has been
2348         damaged beyond repair."""
2349
2350
2351 class IClient(Interface):
2352     def upload(uploadable):
2353         """Upload some data into a CHK, get back the UploadResults for it.
2354         @param uploadable: something that implements IUploadable
2355         @return: a Deferred that fires with the UploadResults instance.
2356                  To get the URI for this file, use results.uri .
2357         """
2358
2359     def create_mutable_file(contents=""):
2360         """Create a new mutable file (with initial) contents, get back the
2361         new node instance.
2362
2363         @param contents: (bytestring, callable, or None): this provides the
2364         initial contents of the mutable file. If 'contents' is a bytestring,
2365         it will be used as-is. If 'contents' is a callable, it will be
2366         invoked with the new MutableFileNode instance and is expected to
2367         return a bytestring with the initial contents of the file (the
2368         callable can use node.get_writekey() to decide how to encrypt the
2369         initial contents, e.g. for a brand new dirnode with initial
2370         children). contents=None is equivalent to an empty string. Using
2371         content_maker= is more efficient than creating a mutable file and
2372         setting its contents in two separate operations.
2373
2374         @return: a Deferred that fires with an IMutableFileNode instance.
2375         """
2376
2377     def create_dirnode(initial_children={}):
2378         """Create a new unattached dirnode, possibly with initial children.
2379
2380         @param initial_children: dict with keys that are unicode child names,
2381         and values that are (childnode, metadata) tuples.
2382
2383         @return: a Deferred that fires with the new IDirectoryNode instance.
2384         """
2385
2386     def create_node_from_uri(uri, rouri):
2387         """Create a new IFilesystemNode instance from the uri, synchronously.
2388         @param uri: a string or IURI-providing instance, or None. This could
2389                     be for a LiteralFileNode, a CHK file node, a mutable file
2390                     node, or a directory node
2391         @param rouri: a string or IURI-providing instance, or None. If the
2392                       main uri is None, I will use the rouri instead. If I
2393                       recognize the format of the main uri, I will ignore the
2394                       rouri (because it can be derived from the writecap).
2395
2396         @return: an instance that provides IFilesystemNode (or more usefully
2397                  one of its subclasses). File-specifying URIs will result in
2398                  IFileNode-providing instances, like ImmutableFileNode,
2399                  LiteralFileNode, or MutableFileNode. Directory-specifying
2400                  URIs will result in IDirectoryNode-providing instances, like
2401                  DirectoryNode.
2402         """
2403
2404 class INodeMaker(Interface):
2405     """The NodeMaker is used to create IFilesystemNode instances. It can
2406     accept a filecap/dircap string and return the node right away. It can
2407     also create new nodes (i.e. upload a file, or create a mutable file)
2408     asynchronously. Once you have one of these nodes, you can use other
2409     methods to determine whether it is a file or directory, and to download
2410     or modify its contents.
2411
2412     The NodeMaker encapsulates all the authorities that these
2413     IFilesystemNodes require (like references to the StorageFarmBroker). Each
2414     Tahoe process will typically have a single NodeMaker, but unit tests may
2415     create simplified/mocked forms for testing purposes.
2416     """
2417     def create_from_cap(writecap, readcap=None, **kwargs):
2418         """I create an IFilesystemNode from the given writecap/readcap. I can
2419         only provide nodes for existing file/directory objects: use my other
2420         methods to create new objects. I return synchronously."""
2421
2422     def create_mutable_file(contents=None, keysize=None):
2423         """I create a new mutable file, and return a Deferred which will fire
2424         with the IMutableFileNode instance when it is ready. If contents= is
2425         provided (a bytestring), it will be used as the initial contents of
2426         the new file, otherwise the file will contain zero bytes. keysize= is
2427         for use by unit tests, to create mutable files that are smaller than
2428         usual."""
2429
2430     def create_new_mutable_directory(initial_children={}):
2431         """I create a new mutable directory, and return a Deferred which will
2432         fire with the IDirectoryNode instance when it is ready. If
2433         initial_children= is provided (a dict mapping unicode child name to
2434         (childnode, metadata_dict) tuples), the directory will be populated
2435         with those children, otherwise it will be empty."""
2436
2437 class IClientStatus(Interface):
2438     def list_all_uploads():
2439         """Return a list of uploader objects, one for each upload which
2440         currently has an object available (tracked with weakrefs). This is
2441         intended for debugging purposes."""
2442     def list_active_uploads():
2443         """Return a list of active IUploadStatus objects."""
2444     def list_recent_uploads():
2445         """Return a list of IUploadStatus objects for the most recently
2446         started uploads."""
2447
2448     def list_all_downloads():
2449         """Return a list of downloader objects, one for each download which
2450         currently has an object available (tracked with weakrefs). This is
2451         intended for debugging purposes."""
2452     def list_active_downloads():
2453         """Return a list of active IDownloadStatus objects."""
2454     def list_recent_downloads():
2455         """Return a list of IDownloadStatus objects for the most recently
2456         started downloads."""
2457
2458 class IUploadStatus(Interface):
2459     def get_started():
2460         """Return a timestamp (float with seconds since epoch) indicating
2461         when the operation was started."""
2462     def get_storage_index():
2463         """Return a string with the (binary) storage index in use on this
2464         upload. Returns None if the storage index has not yet been
2465         calculated."""
2466     def get_size():
2467         """Return an integer with the number of bytes that will eventually
2468         be uploaded for this file. Returns None if the size is not yet known.
2469         """
2470     def using_helper():
2471         """Return True if this upload is using a Helper, False if not."""
2472     def get_status():
2473         """Return a string describing the current state of the upload
2474         process."""
2475     def get_progress():
2476         """Returns a tuple of floats, (chk, ciphertext, encode_and_push),
2477         each from 0.0 to 1.0 . 'chk' describes how much progress has been
2478         made towards hashing the file to determine a CHK encryption key: if
2479         non-convergent encryption is in use, this will be trivial, otherwise
2480         the whole file must be hashed. 'ciphertext' describes how much of the
2481         ciphertext has been pushed to the helper, and is '1.0' for non-helper
2482         uploads. 'encode_and_push' describes how much of the encode-and-push
2483         process has finished: for helper uploads this is dependent upon the
2484         helper providing progress reports. It might be reasonable to add all
2485         three numbers and report the sum to the user."""
2486     def get_active():
2487         """Return True if the upload is currently active, False if not."""
2488     def get_results():
2489         """Return an instance of UploadResults (which contains timing and
2490         sharemap information). Might return None if the upload is not yet
2491         finished."""
2492     def get_counter():
2493         """Each upload status gets a unique number: this method returns that
2494         number. This provides a handle to this particular upload, so a web
2495         page can generate a suitable hyperlink."""
2496
2497 class IDownloadStatus(Interface):
2498     def get_started():
2499         """Return a timestamp (float with seconds since epoch) indicating
2500         when the operation was started."""
2501     def get_storage_index():
2502         """Return a string with the (binary) storage index in use on this
2503         download. This may be None if there is no storage index (i.e. LIT
2504         files)."""
2505     def get_size():
2506         """Return an integer with the number of bytes that will eventually be
2507         retrieved for this file. Returns None if the size is not yet known.
2508         """
2509     def using_helper():
2510         """Return True if this download is using a Helper, False if not."""
2511     def get_status():
2512         """Return a string describing the current state of the download
2513         process."""
2514     def get_progress():
2515         """Returns a float (from 0.0 to 1.0) describing the amount of the
2516         download that has completed. This value will remain at 0.0 until the
2517         first byte of plaintext is pushed to the download target."""
2518     def get_active():
2519         """Return True if the download is currently active, False if not."""
2520     def get_counter():
2521         """Each download status gets a unique number: this method returns
2522         that number. This provides a handle to this particular download, so a
2523         web page can generate a suitable hyperlink."""
2524
2525 class IServermapUpdaterStatus(Interface):
2526     pass
2527 class IPublishStatus(Interface):
2528     pass
2529 class IRetrieveStatus(Interface):
2530     pass
2531
2532 class NotCapableError(Exception):
2533     """You have tried to write to a read-only node."""
2534
2535 class BadWriteEnablerError(Exception):
2536     pass
2537
2538 class RIControlClient(RemoteInterface):
2539
2540     def wait_for_client_connections(num_clients=int):
2541         """Do not return until we have connections to at least NUM_CLIENTS
2542         storage servers.
2543         """
2544
2545     def upload_from_file_to_uri(filename=str,
2546                                 convergence=ChoiceOf(None,
2547                                                      StringConstraint(2**20))):
2548         """Upload a file to the grid. This accepts a filename (which must be
2549         absolute) that points to a file on the node's local disk. The node will
2550         read the contents of this file, upload it to the grid, then return the
2551         URI at which it was uploaded.  If convergence is None then a random
2552         encryption key will be used, else the plaintext will be hashed, then
2553         that hash will be mixed together with the "convergence" string to form
2554         the encryption key.
2555         """
2556         return URI
2557
2558     def download_from_uri_to_file(uri=URI, filename=str):
2559         """Download a file from the grid, placing it on the node's local disk
2560         at the given filename (which must be absolute[?]). Returns the
2561         absolute filename where the file was written."""
2562         return str
2563
2564     # debug stuff
2565
2566     def get_memory_usage():
2567         """Return a dict describes the amount of memory currently in use. The
2568         keys are 'VmPeak', 'VmSize', and 'VmData'. The values are integers,
2569         measuring memory consupmtion in bytes."""
2570         return DictOf(str, int)
2571
2572     def speed_test(count=int, size=int, mutable=Any()):
2573         """Write 'count' tempfiles to disk, all of the given size. Measure
2574         how long (in seconds) it takes to upload them all to the servers.
2575         Then measure how long it takes to download all of them. If 'mutable'
2576         is 'create', time creation of mutable files. If 'mutable' is
2577         'upload', then time access to the same mutable file instead of
2578         creating one.
2579
2580         Returns a tuple of (upload_time, download_time).
2581         """
2582         return (float, float)
2583
2584     def measure_peer_response_time():
2585         """Send a short message to each connected peer, and measure the time
2586         it takes for them to respond to it. This is a rough measure of the
2587         application-level round trip time.
2588
2589         @return: a dictionary mapping peerid to a float (RTT time in seconds)
2590         """
2591
2592         return DictOf(str, float)
2593
2594 UploadResults = Any() #DictOf(str, str)
2595
2596 class RIEncryptedUploadable(RemoteInterface):
2597     __remote_name__ = "RIEncryptedUploadable.tahoe.allmydata.com"
2598
2599     def get_size():
2600         return Offset
2601
2602     def get_all_encoding_parameters():
2603         return (int, int, int, long)
2604
2605     def read_encrypted(offset=Offset, length=ReadSize):
2606         return ListOf(str)
2607
2608     def close():
2609         return None
2610
2611
2612 class RICHKUploadHelper(RemoteInterface):
2613     __remote_name__ = "RIUploadHelper.tahoe.allmydata.com"
2614
2615     def get_version():
2616         """
2617         Return a dictionary of version information.
2618         """
2619         return DictOf(str, Any())
2620
2621     def upload(reader=RIEncryptedUploadable):
2622         return UploadResults
2623
2624
2625 class RIHelper(RemoteInterface):
2626     __remote_name__ = "RIHelper.tahoe.allmydata.com"
2627
2628     def get_version():
2629         """
2630         Return a dictionary of version information.
2631         """
2632         return DictOf(str, Any())
2633
2634     def upload_chk(si=StorageIndex):
2635         """See if a file with a given storage index needs uploading. The
2636         helper will ask the appropriate storage servers to see if the file
2637         has already been uploaded. If so, the helper will return a set of
2638         'upload results' that includes whatever hashes are needed to build
2639         the read-cap, and perhaps a truncated sharemap.
2640
2641         If the file has not yet been uploaded (or if it was only partially
2642         uploaded), the helper will return an empty upload-results dictionary
2643         and also an RICHKUploadHelper object that will take care of the
2644         upload process. The client should call upload() on this object and
2645         pass it a reference to an RIEncryptedUploadable object that will
2646         provide ciphertext. When the upload is finished, the upload() method
2647         will finish and return the upload results.
2648         """
2649         return (UploadResults, ChoiceOf(RICHKUploadHelper, None))
2650
2651
2652 class RIStatsProvider(RemoteInterface):
2653     __remote_name__ = "RIStatsProvider.tahoe.allmydata.com"
2654     """
2655     Provides access to statistics and monitoring information.
2656     """
2657
2658     def get_stats():
2659         """
2660         returns a dictionary containing 'counters' and 'stats', each a
2661         dictionary with string counter/stat name keys, and numeric or None values.
2662         counters are monotonically increasing measures of work done, and
2663         stats are instantaneous measures (potentially time averaged
2664         internally)
2665         """
2666         return DictOf(str, DictOf(str, ChoiceOf(float, int, long, None)))
2667
2668 class RIStatsGatherer(RemoteInterface):
2669     __remote_name__ = "RIStatsGatherer.tahoe.allmydata.com"
2670     """
2671     Provides a monitoring service for centralised collection of stats
2672     """
2673
2674     def provide(provider=RIStatsProvider, nickname=str):
2675         """
2676         @param provider: a stats collector instance which should be polled
2677                          periodically by the gatherer to collect stats.
2678         @param nickname: a name useful to identify the provided client
2679         """
2680         return None
2681
2682
2683 class IStatsProducer(Interface):
2684     def get_stats():
2685         """
2686         returns a dictionary, with str keys representing the names of stats
2687         to be monitored, and numeric values.
2688         """
2689
2690 class RIKeyGenerator(RemoteInterface):
2691     __remote_name__ = "RIKeyGenerator.tahoe.allmydata.com"
2692     """
2693     Provides a service offering to make RSA key pairs.
2694     """
2695
2696     def get_rsa_key_pair(key_size=int):
2697         """
2698         @param key_size: the size of the signature key.
2699         @return: tuple(verifying_key, signing_key)
2700         """
2701         return TupleOf(str, str)
2702
2703
2704 class FileTooLargeError(Exception):
2705     pass
2706
2707 class IValidatedThingProxy(Interface):
2708     def start():
2709         """ Acquire a thing and validate it. Return a deferred which is
2710         eventually fired with self if the thing is valid or errbacked if it
2711         can't be acquired or validated."""
2712
2713 class InsufficientVersionError(Exception):
2714     def __init__(self, needed, got):
2715         self.needed = needed
2716         self.got = got
2717     def __repr__(self):
2718         return "InsufficientVersionError(need '%s', got %s)" % (self.needed,
2719                                                                 self.got)
2720
2721 class EmptyPathnameComponentError(Exception):
2722     """The webapi disallows empty pathname components."""