]> git.rkrishnan.org Git - tahoe-lafs/tahoe-lafs.git/blob - src/allmydata/interfaces.py
a25bb91ec64e14e620e736014617407624fb5dab
[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 RIStubClient(RemoteInterface):
34     """Each client publishes a service announcement for a dummy object called
35     the StubClient. This object doesn't actually offer any services, but the
36     announcement helps the Introducer keep track of which clients are
37     subscribed (so the grid admin can keep track of things like the size of
38     the grid and the client versions in use. This is the (empty)
39     RemoteInterface for the StubClient."""
40
41 class RIBucketWriter(RemoteInterface):
42     """ Objects of this kind live on the server side. """
43     def write(offset=Offset, data=ShareData):
44         return None
45
46     def close():
47         """
48         If the data that has been written is incomplete or inconsistent then
49         the server will throw the data away, else it will store it for future
50         retrieval.
51         """
52         return None
53
54     def abort():
55         """Abandon all the data that has been written.
56         """
57         return None
58
59 class RIBucketReader(RemoteInterface):
60     def read(offset=Offset, length=ReadSize):
61         return ShareData
62
63     def advise_corrupt_share(reason=str):
64         """Clients who discover hash failures in shares that they have
65         downloaded from me will use this method to inform me about the
66         failures. I will record their concern so that my operator can
67         manually inspect the shares in question. I return None.
68
69         This is a wrapper around RIStorageServer.advise_corrupt_share(),
70         which is tied to a specific share, and therefore does not need the
71         extra share-identifying arguments. Please see that method for full
72         documentation.
73         """
74
75 TestVector = ListOf(TupleOf(Offset, ReadSize, str, str))
76 # elements are (offset, length, operator, specimen)
77 # operator is one of "lt, le, eq, ne, ge, gt"
78 # nop always passes and is used to fetch data while writing.
79 # you should use length==len(specimen) for everything except nop
80 DataVector = ListOf(TupleOf(Offset, ShareData))
81 # (offset, data). This limits us to 30 writes of 1MiB each per call
82 TestAndWriteVectorsForShares = DictOf(int,
83                                       TupleOf(TestVector,
84                                               DataVector,
85                                               ChoiceOf(None, Offset), # new_length
86                                               ))
87 ReadVector = ListOf(TupleOf(Offset, ReadSize))
88 ReadData = ListOf(ShareData)
89 # returns data[offset:offset+length] for each element of TestVector
90
91 class RIStorageServer(RemoteInterface):
92     __remote_name__ = "RIStorageServer.tahoe.allmydata.com"
93
94     def get_version():
95         """
96         Return a dictionary of version information.
97         """
98         return DictOf(str, Any())
99
100     def allocate_buckets(storage_index=StorageIndex,
101                          renew_secret=LeaseRenewSecret,
102                          cancel_secret=LeaseCancelSecret,
103                          sharenums=SetOf(int, maxLength=MAX_BUCKETS),
104                          allocated_size=Offset, canary=Referenceable):
105         """
106         @param storage_index: the index of the bucket to be created or
107                               increfed.
108         @param sharenums: these are the share numbers (probably between 0 and
109                           99) that the sender is proposing to store on this
110                           server.
111         @param renew_secret: This is the secret used to protect bucket refresh
112                              This secret is generated by the client and
113                              stored for later comparison by the server. Each
114                              server is given a different secret.
115         @param cancel_secret: Like renew_secret, but protects bucket decref.
116         @param canary: If the canary is lost before close(), the bucket is
117                        deleted.
118         @return: tuple of (alreadygot, allocated), where alreadygot is what we
119                  already have and allocated is what we hereby agree to accept.
120                  New leases are added for shares in both lists.
121         """
122         return TupleOf(SetOf(int, maxLength=MAX_BUCKETS),
123                        DictOf(int, RIBucketWriter, maxKeys=MAX_BUCKETS))
124
125     def add_lease(storage_index=StorageIndex,
126                   renew_secret=LeaseRenewSecret,
127                   cancel_secret=LeaseCancelSecret):
128         """
129         Add a new lease on the given bucket. If the renew_secret matches an
130         existing lease, that lease will be renewed instead. If there is no
131         bucket for the given storage_index, return silently. (note that in
132         tahoe-1.3.0 and earlier, IndexError was raised if there was no
133         bucket)
134         """
135         return Any() # returns None now, but future versions might change
136
137     def renew_lease(storage_index=StorageIndex, renew_secret=LeaseRenewSecret):
138         """
139         Renew the lease on a given bucket, resetting the timer to 31 days.
140         Some networks will use this, some will not. If there is no bucket for
141         the given storage_index, IndexError will be raised.
142
143         For mutable shares, if the given renew_secret does not match an
144         existing lease, IndexError will be raised with a note listing the
145         server-nodeids on the existing leases, so leases on migrated shares
146         can be renewed or cancelled. For immutable shares, IndexError
147         (without the note) will be raised.
148         """
149         return Any()
150
151     def cancel_lease(storage_index=StorageIndex,
152                      cancel_secret=LeaseCancelSecret):
153         """
154         Cancel the lease on a given bucket. If this was the last lease on the
155         bucket, the bucket will be deleted. If there is no bucket for the
156         given storage_index, IndexError will be raised.
157
158         For mutable shares, if the given cancel_secret does not match an
159         existing lease, IndexError will be raised with a note listing the
160         server-nodeids on the existing leases, so leases on migrated shares
161         can be renewed or cancelled. For immutable shares, IndexError
162         (without the note) will be raised.
163         """
164         return Any()
165
166     def get_buckets(storage_index=StorageIndex):
167         return DictOf(int, RIBucketReader, maxKeys=MAX_BUCKETS)
168
169
170
171     def slot_readv(storage_index=StorageIndex,
172                    shares=ListOf(int), readv=ReadVector):
173         """Read a vector from the numbered shares associated with the given
174         storage index. An empty shares list means to return data from all
175         known shares. Returns a dictionary with one key per share."""
176         return DictOf(int, ReadData) # shnum -> results
177
178     def slot_testv_and_readv_and_writev(storage_index=StorageIndex,
179                                         secrets=TupleOf(WriteEnablerSecret,
180                                                         LeaseRenewSecret,
181                                                         LeaseCancelSecret),
182                                         tw_vectors=TestAndWriteVectorsForShares,
183                                         r_vector=ReadVector,
184                                         ):
185         """General-purpose test-and-set operation for mutable slots. Perform
186         a bunch of comparisons against the existing shares. If they all pass,
187         then apply a bunch of write vectors to those shares. Then use the
188         read vectors to extract data from all the shares and return the data.
189
190         This method is, um, large. The goal is to allow clients to update all
191         the shares associated with a mutable file in a single round trip.
192
193         @param storage_index: the index of the bucket to be created or
194                               increfed.
195         @param write_enabler: a secret that is stored along with the slot.
196                               Writes are accepted from any caller who can
197                               present the matching secret. A different secret
198                               should be used for each slot*server pair.
199         @param renew_secret: This is the secret used to protect bucket refresh
200                              This secret is generated by the client and
201                              stored for later comparison by the server. Each
202                              server is given a different secret.
203         @param cancel_secret: Like renew_secret, but protects bucket decref.
204
205         The 'secrets' argument is a tuple of (write_enabler, renew_secret,
206         cancel_secret). The first is required to perform any write. The
207         latter two are used when allocating new shares. To simply acquire a
208         new lease on existing shares, use an empty testv and an empty writev.
209
210         Each share can have a separate test vector (i.e. a list of
211         comparisons to perform). If all vectors for all shares pass, then all
212         writes for all shares are recorded. Each comparison is a 4-tuple of
213         (offset, length, operator, specimen), which effectively does a bool(
214         (read(offset, length)) OPERATOR specimen ) and only performs the
215         write if all these evaluate to True. Basic test-and-set uses 'eq'.
216         Write-if-newer uses a seqnum and (offset, length, 'lt', specimen).
217         Write-if-same-or-newer uses 'le'.
218
219         Reads from the end of the container are truncated, and missing shares
220         behave like empty ones, so to assert that a share doesn't exist (for
221         use when creating a new share), use (0, 1, 'eq', '').
222
223         The write vector will be applied to the given share, expanding it if
224         necessary. A write vector applied to a share number that did not
225         exist previously will cause that share to be created.
226
227         Each write vector is accompanied by a 'new_length' argument. If
228         new_length is not None, use it to set the size of the container. This
229         can be used to pre-allocate space for a series of upcoming writes, or
230         truncate existing data. If the container is growing, new_length will
231         be applied before datav. If the container is shrinking, it will be
232         applied afterwards. If new_length==0, the share will be deleted.
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_encprivey(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     """I am a URI which represents a mutable filenode."""
546     def get_extension_params():
547         """Return the extension parameters in the URI"""
548
549     def set_extension_params():
550         """Set the extension parameters that should be in the URI"""
551
552 class IDirectoryURI(Interface):
553     pass
554
555 class IReadonlyDirectoryURI(Interface):
556     pass
557
558 class CapConstraintError(Exception):
559     """A constraint on a cap was violated."""
560
561 class MustBeDeepImmutableError(CapConstraintError):
562     """Mutable children cannot be added to an immutable directory.
563     Also, caps obtained from an immutable directory can trigger this error
564     if they are later found to refer to a mutable object and then used."""
565
566 class MustBeReadonlyError(CapConstraintError):
567     """Known write caps cannot be specified in a ro_uri field. Also,
568     caps obtained from a ro_uri field can trigger this error if they
569     are later found to be write caps and then used."""
570
571 class MustNotBeUnknownRWError(CapConstraintError):
572     """Cannot add an unknown child cap specified in a rw_uri field."""
573
574
575 class IReadable(Interface):
576     """I represent a readable object -- either an immutable file, or a
577     specific version of a mutable file.
578     """
579
580     def is_readonly():
581         """Return True if this reference provides mutable access to the given
582         file or directory (i.e. if you can modify it), or False if not. Note
583         that even if this reference is read-only, someone else may hold a
584         read-write reference to it.
585
586         For an IReadable returned by get_best_readable_version(), this will
587         always return True, but for instances of subinterfaces such as
588         IMutableFileVersion, it may return False."""
589
590     def is_mutable():
591         """Return True if this file or directory is mutable (by *somebody*,
592         not necessarily you), False if it is is immutable. Note that a file
593         might be mutable overall, but your reference to it might be
594         read-only. On the other hand, all references to an immutable file
595         will be read-only; there are no read-write references to an immutable
596         file."""
597
598     def get_storage_index():
599         """Return the storage index of the file."""
600
601     def get_size():
602         """Return the length (in bytes) of this readable object."""
603
604     def download_to_data():
605         """Download all of the file contents. I return a Deferred that fires
606         with the contents as a byte string."""
607
608     def read(consumer, offset=0, size=None):
609         """Download a portion (possibly all) of the file's contents, making
610         them available to the given IConsumer. Return a Deferred that fires
611         (with the consumer) when the consumer is unregistered (either because
612         the last byte has been given to it, or because the consumer threw an
613         exception during write(), possibly because it no longer wants to
614         receive data). The portion downloaded will start at 'offset' and
615         contain 'size' bytes (or the remainder of the file if size==None).
616
617         The consumer will be used in non-streaming mode: an IPullProducer
618         will be attached to it.
619
620         The consumer will not receive data right away: several network trips
621         must occur first. The order of events will be::
622
623          consumer.registerProducer(p, streaming)
624           (if streaming == False)::
625            consumer does p.resumeProducing()
626             consumer.write(data)
627            consumer does p.resumeProducing()
628             consumer.write(data).. (repeat until all data is written)
629          consumer.unregisterProducer()
630          deferred.callback(consumer)
631
632         If a download error occurs, or an exception is raised by
633         consumer.registerProducer() or consumer.write(), I will call
634         consumer.unregisterProducer() and then deliver the exception via
635         deferred.errback(). To cancel the download, the consumer should call
636         p.stopProducing(), which will result in an exception being delivered
637         via deferred.errback().
638
639         See src/allmydata/util/consumer.py for an example of a simple
640         download-to-memory consumer.
641         """
642
643
644 class IWritable(Interface):
645     """
646     I define methods that callers can use to update SDMF and MDMF
647     mutable files on a Tahoe-LAFS grid.
648     """
649     # XXX: For the moment, we have only this. It is possible that we
650     #      want to move overwrite() and modify() in here too.
651     def update(data, offset):
652         """
653         I write the data from my data argument to the MDMF file,
654         starting at offset. I continue writing data until my data
655         argument is exhausted, appending data to the file as necessary.
656         """
657         # assert IMutableUploadable.providedBy(data)
658         # to append data: offset=node.get_size_of_best_version()
659         # do we want to support compacting MDMF?
660         # for an MDMF file, this can be done with O(data.get_size())
661         # memory. For an SDMF file, any modification takes
662         # O(node.get_size_of_best_version()).
663
664
665 class IMutableFileVersion(IReadable):
666     """I provide access to a particular version of a mutable file. The
667     access is read/write if I was obtained from a filenode derived from
668     a write cap, or read-only if the filenode was derived from a read cap.
669     """
670
671     def get_sequence_number():
672         """Return the sequence number of this version."""
673
674     def get_servermap():
675         """Return the IMutableFileServerMap instance that was used to create
676         this object.
677         """
678
679     def get_writekey():
680         """Return this filenode's writekey, or None if the node does not have
681         write-capability. This may be used to assist with data structures
682         that need to make certain data available only to writers, such as the
683         read-write child caps in dirnodes. The recommended process is to have
684         reader-visible data be submitted to the filenode in the clear (where
685         it will be encrypted by the filenode using the readkey), but encrypt
686         writer-visible data using this writekey.
687         """
688
689     # TODO: Can this be overwrite instead of replace?
690     def replace(new_contents):
691         """Replace the contents of the mutable file, provided that no other
692         node has published (or is attempting to publish, concurrently) a
693         newer version of the file than this one.
694
695         I will avoid modifying any share that is different than the version
696         given by get_sequence_number(). However, if another node is writing
697         to the file at the same time as me, I may manage to update some shares
698         while they update others. If I see any evidence of this, I will signal
699         UncoordinatedWriteError, and the file will be left in an inconsistent
700         state (possibly the version you provided, possibly the old version,
701         possibly somebody else's version, and possibly a mix of shares from
702         all of these).
703
704         The recommended response to UncoordinatedWriteError is to either
705         return it to the caller (since they failed to coordinate their
706         writes), or to attempt some sort of recovery. It may be sufficient to
707         wait a random interval (with exponential backoff) and repeat your
708         operation. If I do not signal UncoordinatedWriteError, then I was
709         able to write the new version without incident.
710
711         I return a Deferred that fires (with a PublishStatus object) when the
712         update has completed.
713         """
714
715     def modify(modifier_cb):
716         """Modify the contents of the file, by downloading this version,
717         applying the modifier function (or bound method), then uploading
718         the new version. This will succeed as long as no other node
719         publishes a version between the download and the upload.
720         I return a Deferred that fires (with a PublishStatus object) when
721         the update is complete.
722
723         The modifier callable will be given three arguments: a string (with
724         the old contents), a 'first_time' boolean, and a servermap. As with
725         download_to_data(), the old contents will be from this version,
726         but the modifier can use the servermap to make other decisions
727         (such as refusing to apply the delta if there are multiple parallel
728         versions, or if there is evidence of a newer unrecoverable version).
729         'first_time' will be True the first time the modifier is called,
730         and False on any subsequent calls.
731
732         The callable should return a string with the new contents. The
733         callable must be prepared to be called multiple times, and must
734         examine the input string to see if the change that it wants to make
735         is already present in the old version. If it does not need to make
736         any changes, it can either return None, or return its input string.
737
738         If the modifier raises an exception, it will be returned in the
739         errback.
740         """
741
742
743 # The hierarchy looks like this:
744 #  IFilesystemNode
745 #   IFileNode
746 #    IMutableFileNode
747 #    IImmutableFileNode
748 #   IDirectoryNode
749
750 class IFilesystemNode(Interface):
751     def get_cap():
752         """Return the strongest 'cap instance' associated with this node.
753         (writecap for writeable-mutable files/directories, readcap for
754         immutable or readonly-mutable files/directories). To convert this
755         into a string, call .to_string() on the result."""
756
757     def get_readcap():
758         """Return a readonly cap instance for this node. For immutable or
759         readonly nodes, get_cap() and get_readcap() return the same thing."""
760
761     def get_repair_cap():
762         """Return an IURI instance that can be used to repair the file, or
763         None if this node cannot be repaired (either because it is not
764         distributed, like a LIT file, or because the node does not represent
765         sufficient authority to create a repair-cap, like a read-only RSA
766         mutable file node [which cannot create the correct write-enablers]).
767         """
768
769     def get_verify_cap():
770         """Return an IVerifierURI instance that represents the
771         'verifiy/refresh capability' for this node. The holder of this
772         capability will be able to renew the lease for this node, protecting
773         it from garbage-collection. They will also be able to ask a server if
774         it holds a share for the file or directory.
775         """
776
777     def get_uri():
778         """Return the URI string corresponding to the strongest cap associated
779         with this node. If this node is read-only, the URI will only offer
780         read-only access. If this node is read-write, the URI will offer
781         read-write access.
782
783         If you have read-write access to a node and wish to share merely
784         read-only access with others, use get_readonly_uri().
785         """
786
787     def get_write_uri(n):
788         """Return the URI string that can be used by others to get write
789         access to this node, if it is writeable. If this is a read-only node,
790         return None."""
791
792     def get_readonly_uri():
793         """Return the URI string that can be used by others to get read-only
794         access to this node. The result is a read-only URI, regardless of
795         whether this node is read-only or read-write.
796
797         If you have merely read-only access to this node, get_readonly_uri()
798         will return the same thing as get_uri().
799         """
800
801     def get_storage_index():
802         """Return a string with the (binary) storage index in use on this
803         download. This may be None if there is no storage index (i.e. LIT
804         files and directories)."""
805
806     def is_readonly():
807         """Return True if this reference provides mutable access to the given
808         file or directory (i.e. if you can modify it), or False if not. Note
809         that even if this reference is read-only, someone else may hold a
810         read-write reference to it."""
811
812     def is_mutable():
813         """Return True if this file or directory is mutable (by *somebody*,
814         not necessarily you), False if it is is immutable. Note that a file
815         might be mutable overall, but your reference to it might be
816         read-only. On the other hand, all references to an immutable file
817         will be read-only; there are no read-write references to an immutable
818         file.
819         """
820
821     def is_unknown():
822         """Return True if this is an unknown node."""
823
824     def is_allowed_in_immutable_directory():
825         """Return True if this node is allowed as a child of a deep-immutable
826         directory. This is true if either the node is of a known-immutable type,
827         or it is unknown and read-only.
828         """
829
830     def raise_error():
831         """Raise any error associated with this node."""
832
833     # XXX: These may not be appropriate outside the context of an IReadable.
834     def get_size():
835         """Return the length (in bytes) of the data this node represents. For
836         directory nodes, I return the size of the backing store. I return
837         synchronously and do not consult the network, so for mutable objects,
838         I will return the most recently observed size for the object, or None
839         if I don't remember a size. Use get_current_size, which returns a
840         Deferred, if you want more up-to-date information."""
841
842     def get_current_size():
843         """I return a Deferred that fires with the length (in bytes) of the
844         data this node represents.
845         """
846
847 class IFileNode(IFilesystemNode):
848     """I am a node which represents a file: a sequence of bytes. I am not a
849     container, like IDirectoryNode."""
850     def get_best_readable_version():
851         """Return a Deferred that fires with an IReadable for the 'best'
852         available version of the file. The IReadable provides only read
853         access, even if this filenode was derived from a write cap.
854
855         For an immutable file, there is only one version. For a mutable
856         file, the 'best' version is the recoverable version with the
857         highest sequence number. If no uncoordinated writes have occurred,
858         and if enough shares are available, then this will be the most
859         recent version that has been uploaded. If no version is recoverable,
860         the Deferred will errback with an UnrecoverableFileError.
861         """
862
863     def download_best_version():
864         """Download the contents of the version that would be returned
865         by get_best_readable_version(). This is equivalent to calling
866         download_to_data() on the IReadable given by that method.
867
868         I return a Deferred that fires with a byte string when the file
869         has been fully downloaded. To support streaming download, use
870         the 'read' method of IReadable. If no version is recoverable,
871         the Deferred will errback with an UnrecoverableFileError.
872         """
873
874     def get_size_of_best_version():
875         """Find the size of the version that would be returned by
876         get_best_readable_version().
877
878         I return a Deferred that fires with an integer. If no version
879         is recoverable, the Deferred will errback with an
880         UnrecoverableFileError.
881         """
882
883
884 class IImmutableFileNode(IFileNode, IReadable):
885     """I am a node representing an immutable file. Immutable files have
886     only one version"""
887
888
889 class IMutableFileNode(IFileNode):
890     """I provide access to a 'mutable file', which retains its identity
891     regardless of what contents are put in it.
892
893     The consistency-vs-availability problem means that there might be
894     multiple versions of a file present in the grid, some of which might be
895     unrecoverable (i.e. have fewer than 'k' shares). These versions are
896     loosely ordered: each has a sequence number and a hash, and any version
897     with seqnum=N was uploaded by a node which has seen at least one version
898     with seqnum=N-1.
899
900     The 'servermap' (an instance of IMutableFileServerMap) is used to
901     describe the versions that are known to be present in the grid, and which
902     servers are hosting their shares. It is used to represent the 'state of
903     the world', and is used for this purpose by my test-and-set operations.
904     Downloading the contents of the mutable file will also return a
905     servermap. Uploading a new version into the mutable file requires a
906     servermap as input, and the semantics of the replace operation is
907     'replace the file with my new version if it looks like nobody else has
908     changed the file since my previous download'. Because the file is
909     distributed, this is not a perfect test-and-set operation, but it will do
910     its best. If the replace process sees evidence of a simultaneous write,
911     it will signal an UncoordinatedWriteError, so that the caller can take
912     corrective action.
913
914
915     Most readers will want to use the 'best' current version of the file, and
916     should use my 'download_best_version()' method.
917
918     To unconditionally replace the file, callers should use overwrite(). This
919     is the mode that user-visible mutable files will probably use.
920
921     To apply some delta to the file, call modify() with a callable modifier
922     function that can apply the modification that you want to make. This is
923     the mode that dirnodes will use, since most directory modification
924     operations can be expressed in terms of deltas to the directory state.
925
926
927     Three methods are available for users who need to perform more complex
928     operations. The first is get_servermap(), which returns an up-to-date
929     servermap using a specified mode. The second is download_version(), which
930     downloads a specific version (not necessarily the 'best' one). The third
931     is 'upload', which accepts new contents and a servermap (which must have
932     been updated with MODE_WRITE). The upload method will attempt to apply
933     the new contents as long as no other node has modified the file since the
934     servermap was updated. This might be useful to a caller who wants to
935     merge multiple versions into a single new one.
936
937     Note that each time the servermap is updated, a specific 'mode' is used,
938     which determines how many peers are queried. To use a servermap for my
939     replace() method, that servermap must have been updated in MODE_WRITE.
940     These modes are defined in allmydata.mutable.common, and consist of
941     MODE_READ, MODE_WRITE, MODE_ANYTHING, and MODE_CHECK. Please look in
942     allmydata/mutable/servermap.py for details about the differences.
943
944     Mutable files are currently limited in size (about 3.5MB max) and can
945     only be retrieved and updated all-at-once, as a single big string. Future
946     versions of our mutable files will remove this restriction.
947     """
948     def get_best_mutable_version():
949         """Return a Deferred that fires with an IMutableFileVersion for
950         the 'best' available version of the file. The best version is
951         the recoverable version with the highest sequence number. If no
952         uncoordinated writes have occurred, and if enough shares are
953         available, then this will be the most recent version that has
954         been uploaded.
955
956         If no version is recoverable, the Deferred will errback with an
957         UnrecoverableFileError.
958         """
959
960     def overwrite(new_contents):
961         """Unconditionally replace the contents of the mutable file with new
962         ones. This simply chains get_servermap(MODE_WRITE) and upload(). This
963         is only appropriate to use when the new contents of the file are
964         completely unrelated to the old ones, and you do not care about other
965         clients' changes.
966
967         I return a Deferred that fires (with a PublishStatus object) when the
968         update has completed.
969         """
970
971     def modify(modifier_cb):
972         """Modify the contents of the file, by downloading the current
973         version, applying the modifier function (or bound method), then
974         uploading the new version. I return a Deferred that fires (with a
975         PublishStatus object) when the update is complete.
976
977         The modifier callable will be given three arguments: a string (with
978         the old contents), a 'first_time' boolean, and a servermap. As with
979         download_best_version(), the old contents will be from the best
980         recoverable version, but the modifier can use the servermap to make
981         other decisions (such as refusing to apply the delta if there are
982         multiple parallel versions, or if there is evidence of a newer
983         unrecoverable version). 'first_time' will be True the first time the
984         modifier is called, and False on any subsequent calls.
985
986         The callable should return a string with the new contents. The
987         callable must be prepared to be called multiple times, and must
988         examine the input string to see if the change that it wants to make
989         is already present in the old version. If it does not need to make
990         any changes, it can either return None, or return its input string.
991
992         If the modifier raises an exception, it will be returned in the
993         errback.
994         """
995
996     def get_servermap(mode):
997         """Return a Deferred that fires with an IMutableFileServerMap
998         instance, updated using the given mode.
999         """
1000
1001     def download_version(servermap, version):
1002         """Download a specific version of the file, using the servermap
1003         as a guide to where the shares are located.
1004
1005         I return a Deferred that fires with the requested contents, or
1006         errbacks with UnrecoverableFileError. Note that a servermap which was
1007         updated with MODE_ANYTHING or MODE_READ may not know about shares for
1008         all versions (those modes stop querying servers as soon as they can
1009         fulfil their goals), so you may want to use MODE_CHECK (which checks
1010         everything) to get increased visibility.
1011         """
1012
1013     def upload(new_contents, servermap):
1014         """Replace the contents of the file with new ones. This requires a
1015         servermap that was previously updated with MODE_WRITE.
1016
1017         I attempt to provide test-and-set semantics, in that I will avoid
1018         modifying any share that is different than the version I saw in the
1019         servermap. However, if another node is writing to the file at the
1020         same time as me, I may manage to update some shares while they update
1021         others. If I see any evidence of this, I will signal
1022         UncoordinatedWriteError, and the file will be left in an inconsistent
1023         state (possibly the version you provided, possibly the old version,
1024         possibly somebody else's version, and possibly a mix of shares from
1025         all of these).
1026
1027         The recommended response to UncoordinatedWriteError is to either
1028         return it to the caller (since they failed to coordinate their
1029         writes), or to attempt some sort of recovery. It may be sufficient to
1030         wait a random interval (with exponential backoff) and repeat your
1031         operation. If I do not signal UncoordinatedWriteError, then I was
1032         able to write the new version without incident.
1033
1034         I return a Deferred that fires (with a PublishStatus object) when the
1035         publish has completed. I will update the servermap in-place with the
1036         location of all new shares.
1037         """
1038
1039     def get_writekey():
1040         """Return this filenode's writekey, or None if the node does not have
1041         write-capability. This may be used to assist with data structures
1042         that need to make certain data available only to writers, such as the
1043         read-write child caps in dirnodes. The recommended process is to have
1044         reader-visible data be submitted to the filenode in the clear (where
1045         it will be encrypted by the filenode using the readkey), but encrypt
1046         writer-visible data using this writekey.
1047         """
1048
1049     def get_version():
1050         """Returns the mutable file protocol version."""
1051
1052 class NotEnoughSharesError(Exception):
1053     """Download was unable to get enough shares"""
1054
1055 class NoSharesError(Exception):
1056     """Download was unable to get any shares at all."""
1057
1058 class UploadUnhappinessError(Exception):
1059     """Upload was unable to satisfy 'servers_of_happiness'"""
1060
1061 class UnableToFetchCriticalDownloadDataError(Exception):
1062     """I was unable to fetch some piece of critical data which is supposed to
1063     be identically present in all shares."""
1064
1065 class NoServersError(Exception):
1066     """Upload wasn't given any servers to work with, usually indicating a
1067     network or Introducer problem."""
1068
1069 class ExistingChildError(Exception):
1070     """A directory node was asked to add or replace a child that already
1071     exists, and overwrite= was set to False."""
1072
1073 class NoSuchChildError(Exception):
1074     """A directory node was asked to fetch a child which does not exist."""
1075
1076 class ChildOfWrongTypeError(Exception):
1077     """An operation was attempted on a child of the wrong type (file or directory)."""
1078
1079 class IDirectoryNode(IFilesystemNode):
1080     """I represent a filesystem node that is a container, with a
1081     name-to-child mapping, holding the tahoe equivalent of a directory. All
1082     child names are unicode strings, and all children are some sort of
1083     IFilesystemNode (a file, subdirectory, or unknown node).
1084     """
1085
1086     def get_uri():
1087         """
1088         The dirnode ('1') URI returned by this method can be used in
1089         set_uri() on a different directory ('2') to 'mount' a reference to
1090         this directory ('1') under the other ('2'). This URI is just a
1091         string, so it can be passed around through email or other out-of-band
1092         protocol.
1093         """
1094
1095     def get_readonly_uri():
1096         """
1097         The dirnode ('1') URI returned by this method can be used in
1098         set_uri() on a different directory ('2') to 'mount' a reference to
1099         this directory ('1') under the other ('2'). This URI is just a
1100         string, so it can be passed around through email or other out-of-band
1101         protocol.
1102         """
1103
1104     def list():
1105         """I return a Deferred that fires with a dictionary mapping child
1106         name (a unicode string) to (node, metadata_dict) tuples, in which
1107         'node' is an IFilesystemNode and 'metadata_dict' is a dictionary of
1108         metadata."""
1109
1110     def has_child(name):
1111         """I return a Deferred that fires with a boolean, True if there
1112         exists a child of the given name, False if not. The child name must
1113         be a unicode string."""
1114
1115     def get(name):
1116         """I return a Deferred that fires with a specific named child node,
1117         which is an IFilesystemNode. The child name must be a unicode string.
1118         I raise NoSuchChildError if I do not have a child by that name."""
1119
1120     def get_metadata_for(name):
1121         """I return a Deferred that fires with the metadata dictionary for
1122         a specific named child node. The child name must be a unicode string.
1123         This metadata is stored in the *edge*, not in the child, so it is
1124         attached to the parent dirnode rather than the child node.
1125         I raise NoSuchChildError if I do not have a child by that name."""
1126
1127     def set_metadata_for(name, metadata):
1128         """I replace any existing metadata for the named child with the new
1129         metadata. The child name must be a unicode string. This metadata is
1130         stored in the *edge*, not in the child, so it is attached to the
1131         parent dirnode rather than the child node. I return a Deferred
1132         (that fires with this dirnode) when the operation is complete.
1133         I raise NoSuchChildError if I do not have a child by that name."""
1134
1135     def get_child_at_path(path):
1136         """Transform a child path into an IFilesystemNode.
1137
1138         I perform a recursive series of 'get' operations to find the named
1139         descendant node. I return a Deferred that fires with the node, or
1140         errbacks with NoSuchChildError if the node could not be found.
1141
1142         The path can be either a single string (slash-separated) or a list of
1143         path-name elements. All elements must be unicode strings.
1144         """
1145
1146     def get_child_and_metadata_at_path(path):
1147         """Transform a child path into an IFilesystemNode and metadata.
1148
1149         I am like get_child_at_path(), but my Deferred fires with a tuple of
1150         (node, metadata). The metadata comes from the last edge. If the path
1151         is empty, the metadata will be an empty dictionary.
1152         """
1153
1154     def set_uri(name, writecap, readcap=None, metadata=None, overwrite=True):
1155         """I add a child (by writecap+readcap) at the specific name. I return
1156         a Deferred that fires when the operation finishes. If overwrite= is
1157         True, I will replace any existing child of the same name, otherwise
1158         an existing child will cause me to return ExistingChildError. The
1159         child name must be a unicode string.
1160
1161         The child caps could be for a file, or for a directory. If you have
1162         both the writecap and readcap, you should provide both arguments.
1163         If you have only one cap and don't know whether it is read-only,
1164         provide it as the writecap argument and leave the readcap as None.
1165         If you have only one cap that is known to be read-only, provide it
1166         as the readcap argument and leave the writecap as None.
1167         The filecaps are typically obtained from an IFilesystemNode with
1168         get_uri() and get_readonly_uri().
1169
1170         If metadata= is provided, I will use it as the metadata for the named
1171         edge. This will replace any existing metadata. If metadata= is left
1172         as the default value of None, I will set ['mtime'] to the current
1173         time, and I will set ['ctime'] to the current time if there was not
1174         already a child by this name present. This roughly matches the
1175         ctime/mtime semantics of traditional filesystems.  See the
1176         "About the metadata" section of webapi.txt for futher information.
1177
1178         If this directory node is read-only, the Deferred will errback with a
1179         NotWriteableError."""
1180
1181     def set_children(entries, overwrite=True):
1182         """Add multiple children (by writecap+readcap) to a directory node.
1183         Takes a dictionary, with childname as keys and (writecap, readcap)
1184         tuples (or (writecap, readcap, metadata) triples) as values. Returns
1185         a Deferred that fires (with this dirnode) when the operation
1186         finishes. This is equivalent to calling set_uri() multiple times, but
1187         is much more efficient. All child names must be unicode strings.
1188         """
1189
1190     def set_node(name, child, metadata=None, overwrite=True):
1191         """I add a child at the specific name. I return a Deferred that fires
1192         when the operation finishes. This Deferred will fire with the child
1193         node that was just added. I will replace any existing child of the
1194         same name. The child name must be a unicode string. The 'child'
1195         instance must be an instance providing IFilesystemNode.
1196
1197         If metadata= is provided, I will use it as the metadata for the named
1198         edge. This will replace any existing metadata. If metadata= is left
1199         as the default value of None, I will set ['mtime'] to the current
1200         time, and I will set ['ctime'] to the current time if there was not
1201         already a child by this name present. This roughly matches the
1202         ctime/mtime semantics of traditional filesystems. See the
1203         "About the metadata" section of webapi.txt for futher information.
1204
1205         If this directory node is read-only, the Deferred will errback with a
1206         NotWriteableError."""
1207
1208     def set_nodes(entries, overwrite=True):
1209         """Add multiple children to a directory node. Takes a dict mapping
1210         unicode childname to (child_node, metdata) tuples. If metdata=None,
1211         the original metadata is left unmodified. Returns a Deferred that
1212         fires (with this dirnode) when the operation finishes. This is
1213         equivalent to calling set_node() multiple times, but is much more
1214         efficient."""
1215
1216     def add_file(name, uploadable, metadata=None, overwrite=True):
1217         """I upload a file (using the given IUploadable), then attach the
1218         resulting ImmutableFileNode to the directory at the given name. I set
1219         metadata the same way as set_uri and set_node. The child name must be
1220         a unicode string.
1221
1222         I return a Deferred that fires (with the IFileNode of the uploaded
1223         file) when the operation completes."""
1224
1225     def delete(name, must_exist=True, must_be_directory=False, must_be_file=False):
1226         """I remove the child at the specific name. I return a Deferred that
1227         fires when the operation finishes. The child name must be a unicode
1228         string. If must_exist is True and I do not have a child by that name,
1229         I raise NoSuchChildError. If must_be_directory is True and the child
1230         is a file, or if must_be_file is True and the child is a directory,
1231         I raise ChildOfWrongTypeError."""
1232
1233     def create_subdirectory(name, initial_children={}, overwrite=True, metadata=None):
1234         """I create and attach a directory at the given name. The new
1235         directory can be empty, or it can be populated with children
1236         according to 'initial_children', which takes a dictionary in the same
1237         format as set_nodes (i.e. mapping unicode child name to (childnode,
1238         metadata) tuples). The child name must be a unicode string. I return
1239         a Deferred that fires (with the new directory node) when the
1240         operation finishes."""
1241
1242     def move_child_to(current_child_name, new_parent, new_child_name=None,
1243                       overwrite=True):
1244         """I take one of my children and move them to a new parent. The child
1245         is referenced by name. On the new parent, the child will live under
1246         'new_child_name', which defaults to 'current_child_name'. TODO: what
1247         should we do about metadata? I return a Deferred that fires when the
1248         operation finishes. The child name must be a unicode string. I raise
1249         NoSuchChildError if I do not have a child by that name."""
1250
1251     def build_manifest():
1252         """I generate a table of everything reachable from this directory.
1253         I also compute deep-stats as described below.
1254
1255         I return a Monitor. The Monitor's results will be a dictionary with
1256         four elements:
1257
1258          res['manifest']: a list of (path, cap) tuples for all nodes
1259                           (directories and files) reachable from this one.
1260                           'path' will be a tuple of unicode strings. The
1261                           origin dirnode will be represented by an empty path
1262                           tuple.
1263          res['verifycaps']: a list of (printable) verifycap strings, one for
1264                             each reachable non-LIT node. This is a set:
1265                             it will contain no duplicates.
1266          res['storage-index']: a list of (base32) storage index strings,
1267                                one for each reachable non-LIT node. This is
1268                                a set: it will contain no duplicates.
1269          res['stats']: a dictionary, the same that is generated by
1270                        start_deep_stats() below.
1271
1272         The Monitor will also have an .origin_si attribute with the (binary)
1273         storage index of the starting point.
1274         """
1275
1276     def start_deep_stats():
1277         """Return a Monitor, examining all nodes (directories and files)
1278         reachable from this one. The Monitor's results will be a dictionary
1279         with the following keys::
1280
1281            count-immutable-files: count of how many CHK files are in the set
1282            count-mutable-files: same, for mutable files (does not include
1283                                 directories)
1284            count-literal-files: same, for LIT files
1285            count-files: sum of the above three
1286
1287            count-directories: count of directories
1288
1289            size-immutable-files: total bytes for all CHK files in the set
1290            size-mutable-files (TODO): same, for current version of all mutable
1291                                       files, does not include directories
1292            size-literal-files: same, for LIT files
1293            size-directories: size of mutable files used by directories
1294
1295            largest-directory: number of bytes in the largest directory
1296            largest-directory-children: number of children in the largest
1297                                        directory
1298            largest-immutable-file: number of bytes in the largest CHK file
1299
1300         size-mutable-files is not yet implemented, because it would involve
1301         even more queries than deep_stats does.
1302
1303         The Monitor will also have an .origin_si attribute with the (binary)
1304         storage index of the starting point.
1305
1306         This operation will visit every directory node underneath this one,
1307         and can take a long time to run. On a typical workstation with good
1308         bandwidth, this can examine roughly 15 directories per second (and
1309         takes several minutes of 100% CPU for ~1700 directories).
1310         """
1311
1312 class ICodecEncoder(Interface):
1313     def set_params(data_size, required_shares, max_shares):
1314         """Set up the parameters of this encoder.
1315
1316         This prepares the encoder to perform an operation that converts a
1317         single block of data into a number of shares, such that a future
1318         ICodecDecoder can use a subset of these shares to recover the
1319         original data. This operation is invoked by calling encode(). Once
1320         the encoding parameters are set up, the encode operation can be
1321         invoked multiple times.
1322
1323         set_params() prepares the encoder to accept blocks of input data that
1324         are exactly 'data_size' bytes in length. The encoder will be prepared
1325         to produce 'max_shares' shares for each encode() operation (although
1326         see the 'desired_share_ids' to use less CPU). The encoding math will
1327         be chosen such that the decoder can get by with as few as
1328         'required_shares' of these shares and still reproduce the original
1329         data. For example, set_params(1000, 5, 5) offers no redundancy at
1330         all, whereas set_params(1000, 1, 10) provides 10x redundancy.
1331
1332         Numerical Restrictions: 'data_size' is required to be an integral
1333         multiple of 'required_shares'. In general, the caller should choose
1334         required_shares and max_shares based upon their reliability
1335         requirements and the number of peers available (the total storage
1336         space used is roughly equal to max_shares*data_size/required_shares),
1337         then choose data_size to achieve the memory footprint desired (larger
1338         data_size means more efficient operation, smaller data_size means
1339         smaller memory footprint).
1340
1341         In addition, 'max_shares' must be equal to or greater than
1342         'required_shares'. Of course, setting them to be equal causes
1343         encode() to degenerate into a particularly slow form of the 'split'
1344         utility.
1345
1346         See encode() for more details about how these parameters are used.
1347
1348         set_params() must be called before any other ICodecEncoder methods
1349         may be invoked.
1350         """
1351
1352     def get_params():
1353         """Return the 3-tuple of data_size, required_shares, max_shares"""
1354
1355     def get_encoder_type():
1356         """Return a short string that describes the type of this encoder.
1357
1358         There is required to be a global table of encoder classes. This method
1359         returns an index into this table; the value at this index is an
1360         encoder class, and this encoder is an instance of that class.
1361         """
1362
1363     def get_block_size():
1364         """Return the length of the shares that encode() will produce.
1365         """
1366
1367     def encode_proposal(data, desired_share_ids=None):
1368         """Encode some data.
1369
1370         'data' must be a string (or other buffer object), and len(data) must
1371         be equal to the 'data_size' value passed earlier to set_params().
1372
1373         This will return a Deferred that will fire with two lists. The first
1374         is a list of shares, each of which is a string (or other buffer
1375         object) such that len(share) is the same as what get_share_size()
1376         returned earlier. The second is a list of shareids, in which each is
1377         an integer. The lengths of the two lists will always be equal to each
1378         other. The user should take care to keep each share closely
1379         associated with its shareid, as one is useless without the other.
1380
1381         The length of this output list will normally be the same as the value
1382         provided to the 'max_shares' parameter of set_params(). This may be
1383         different if 'desired_share_ids' is provided.
1384
1385         'desired_share_ids', if provided, is required to be a sequence of
1386         ints, each of which is required to be >= 0 and < max_shares. If not
1387         provided, encode() will produce 'max_shares' shares, as if
1388         'desired_share_ids' were set to range(max_shares). You might use this
1389         if you initially thought you were going to use 10 peers, started
1390         encoding, and then two of the peers dropped out: you could use
1391         desired_share_ids= to skip the work (both memory and CPU) of
1392         producing shares for the peers which are no longer available.
1393
1394         """
1395
1396     def encode(inshares, desired_share_ids=None):
1397         """Encode some data. This may be called multiple times. Each call is
1398         independent.
1399
1400         inshares is a sequence of length required_shares, containing buffers
1401         (i.e. strings), where each buffer contains the next contiguous
1402         non-overlapping segment of the input data. Each buffer is required to
1403         be the same length, and the sum of the lengths of the buffers is
1404         required to be exactly the data_size promised by set_params(). (This
1405         implies that the data has to be padded before being passed to
1406         encode(), unless of course it already happens to be an even multiple
1407         of required_shares in length.)
1408
1409         Note: the requirement to break up your data into
1410         'required_shares' chunks of exactly the right length before
1411         calling encode() is surprising from point of view of a user
1412         who doesn't know how FEC works. It feels like an
1413         implementation detail that has leaked outside the abstraction
1414         barrier. Is there a use case in which the data to be encoded
1415         might already be available in pre-segmented chunks, such that
1416         it is faster or less work to make encode() take a list rather
1417         than splitting a single string?
1418
1419         Yes, there is: suppose you are uploading a file with K=64,
1420         N=128, segsize=262,144. Then each in-share will be of size
1421         4096. If you use this .encode() API then your code could first
1422         read each successive 4096-byte chunk from the file and store
1423         each one in a Python string and store each such Python string
1424         in a Python list. Then you could call .encode(), passing that
1425         list as "inshares". The encoder would generate the other 64
1426         "secondary shares" and return to you a new list containing
1427         references to the same 64 Python strings that you passed in
1428         (as the primary shares) plus references to the new 64 Python
1429         strings.
1430
1431         (You could even imagine that your code could use readv() so
1432         that the operating system can arrange to get all of those
1433         bytes copied from the file into the Python list of Python
1434         strings as efficiently as possible instead of having a loop
1435         written in C or in Python to copy the next part of the file
1436         into the next string.)
1437
1438         On the other hand if you instead use the .encode_proposal()
1439         API (above), then your code can first read in all of the
1440         262,144 bytes of the segment from the file into a Python
1441         string, then call .encode_proposal() passing the segment data
1442         as the "data" argument. The encoder would basically first
1443         split the "data" argument into a list of 64 in-shares of 4096
1444         byte each, and then do the same thing that .encode() does. So
1445         this would result in a little bit more copying of data and a
1446         little bit higher of a "maximum memory usage" during the
1447         process, although it might or might not make a practical
1448         difference for our current use cases.
1449
1450         Note that "inshares" is a strange name for the parameter if
1451         you think of the parameter as being just for feeding in data
1452         to the codec. It makes more sense if you think of the result
1453         of this encoding as being the set of shares from inshares plus
1454         an extra set of "secondary shares" (or "check shares"). It is
1455         a surprising name! If the API is going to be surprising then
1456         the name should be surprising. If we switch to
1457         encode_proposal() above then we should also switch to an
1458         unsurprising name.
1459
1460         'desired_share_ids', if provided, is required to be a sequence of
1461         ints, each of which is required to be >= 0 and < max_shares. If not
1462         provided, encode() will produce 'max_shares' shares, as if
1463         'desired_share_ids' were set to range(max_shares). You might use this
1464         if you initially thought you were going to use 10 peers, started
1465         encoding, and then two of the peers dropped out: you could use
1466         desired_share_ids= to skip the work (both memory and CPU) of
1467         producing shares for the peers which are no longer available.
1468
1469         For each call, encode() will return a Deferred that fires with two
1470         lists, one containing shares and the other containing the shareids.
1471         The get_share_size() method can be used to determine the length of
1472         the share strings returned by encode(). Each shareid is a small
1473         integer, exactly as passed into 'desired_share_ids' (or
1474         range(max_shares), if desired_share_ids was not provided).
1475
1476         The shares and their corresponding shareids are required to be kept
1477         together during storage and retrieval. Specifically, the share data is
1478         useless by itself: the decoder needs to be told which share is which
1479         by providing it with both the shareid and the actual share data.
1480
1481         This function will allocate an amount of memory roughly equal to::
1482
1483          (max_shares - required_shares) * get_share_size()
1484
1485         When combined with the memory that the caller must allocate to
1486         provide the input data, this leads to a memory footprint roughly
1487         equal to the size of the resulting encoded shares (i.e. the expansion
1488         factor times the size of the input segment).
1489         """
1490
1491         # rejected ideas:
1492         #
1493         #  returning a list of (shareidN,shareN) tuples instead of a pair of
1494         #  lists (shareids..,shares..). Brian thought the tuples would
1495         #  encourage users to keep the share and shareid together throughout
1496         #  later processing, Zooko pointed out that the code to iterate
1497         #  through two lists is not really more complicated than using a list
1498         #  of tuples and there's also a performance improvement
1499         #
1500         #  having 'data_size' not required to be an integral multiple of
1501         #  'required_shares'. Doing this would require encode() to perform
1502         #  padding internally, and we'd prefer to have any padding be done
1503         #  explicitly by the caller. Yes, it is an abstraction leak, but
1504         #  hopefully not an onerous one.
1505
1506
1507 class ICodecDecoder(Interface):
1508     def set_params(data_size, required_shares, max_shares):
1509         """Set the params. They have to be exactly the same ones that were
1510         used for encoding."""
1511
1512     def get_needed_shares():
1513         """Return the number of shares needed to reconstruct the data.
1514         set_params() is required to be called before this."""
1515
1516     def decode(some_shares, their_shareids):
1517         """Decode a partial list of shares into data.
1518
1519         'some_shares' is required to be a sequence of buffers of sharedata, a
1520         subset of the shares returned by ICodecEncode.encode(). Each share is
1521         required to be of the same length.  The i'th element of their_shareids
1522         is required to be the shareid of the i'th buffer in some_shares.
1523
1524         This returns a Deferred which fires with a sequence of buffers. This
1525         sequence will contain all of the segments of the original data, in
1526         order. The sum of the lengths of all of the buffers will be the
1527         'data_size' value passed into the original ICodecEncode.set_params()
1528         call. To get back the single original input block of data, use
1529         ''.join(output_buffers), or you may wish to simply write them in
1530         order to an output file.
1531
1532         Note that some of the elements in the result sequence may be
1533         references to the elements of the some_shares input sequence. In
1534         particular, this means that if those share objects are mutable (e.g.
1535         arrays) and if they are changed, then both the input (the
1536         'some_shares' parameter) and the output (the value given when the
1537         deferred is triggered) will change.
1538
1539         The length of 'some_shares' is required to be exactly the value of
1540         'required_shares' passed into the original ICodecEncode.set_params()
1541         call.
1542         """
1543
1544 class IEncoder(Interface):
1545     """I take an object that provides IEncryptedUploadable, which provides
1546     encrypted data, and a list of shareholders. I then encode, hash, and
1547     deliver shares to those shareholders. I will compute all the necessary
1548     Merkle hash trees that are necessary to validate the crypttext that
1549     eventually comes back from the shareholders. I provide the URI Extension
1550     Block Hash, and the encoding parameters, both of which must be included
1551     in the URI.
1552
1553     I do not choose shareholders, that is left to the IUploader. I must be
1554     given a dict of RemoteReferences to storage buckets that are ready and
1555     willing to receive data.
1556     """
1557
1558     def set_size(size):
1559         """Specify the number of bytes that will be encoded. This must be
1560         peformed before get_serialized_params() can be called.
1561         """
1562     def set_params(params):
1563         """Override the default encoding parameters. 'params' is a tuple of
1564         (k,d,n), where 'k' is the number of required shares, 'd' is the
1565         servers_of_happiness, and 'n' is the total number of shares that will
1566         be created.
1567
1568         Encoding parameters can be set in three ways. 1: The Encoder class
1569         provides defaults (3/7/10). 2: the Encoder can be constructed with
1570         an 'options' dictionary, in which the
1571         needed_and_happy_and_total_shares' key can be a (k,d,n) tuple. 3:
1572         set_params((k,d,n)) can be called.
1573
1574         If you intend to use set_params(), you must call it before
1575         get_share_size or get_param are called.
1576         """
1577
1578     def set_encrypted_uploadable(u):
1579         """Provide a source of encrypted upload data. 'u' must implement
1580         IEncryptedUploadable.
1581
1582         When this is called, the IEncryptedUploadable will be queried for its
1583         length and the storage_index that should be used.
1584
1585         This returns a Deferred that fires with this Encoder instance.
1586
1587         This must be performed before start() can be called.
1588         """
1589
1590     def get_param(name):
1591         """Return an encoding parameter, by name.
1592
1593         'storage_index': return a string with the (16-byte truncated SHA-256
1594                          hash) storage index to which these shares should be
1595                          pushed.
1596
1597         'share_counts': return a tuple describing how many shares are used:
1598                         (needed_shares, servers_of_happiness, total_shares)
1599
1600         'num_segments': return an int with the number of segments that
1601                         will be encoded.
1602
1603         'segment_size': return an int with the size of each segment.
1604
1605         'block_size': return the size of the individual blocks that will
1606                       be delivered to a shareholder's put_block() method. By
1607                       knowing this, the shareholder will be able to keep all
1608                       blocks in a single file and still provide random access
1609                       when reading them. # TODO: can we avoid exposing this?
1610
1611         'share_size': an int with the size of the data that will be stored
1612                       on each shareholder. This is aggregate amount of data
1613                       that will be sent to the shareholder, summed over all
1614                       the put_block() calls I will ever make. It is useful to
1615                       determine this size before asking potential
1616                       shareholders whether they will grant a lease or not,
1617                       since their answers will depend upon how much space we
1618                       need. TODO: this might also include some amount of
1619                       overhead, like the size of all the hashes. We need to
1620                       decide whether this is useful or not.
1621
1622         'serialized_params': a string with a concise description of the
1623                              codec name and its parameters. This may be passed
1624                              into the IUploadable to let it make sure that
1625                              the same file encoded with different parameters
1626                              will result in different storage indexes.
1627
1628         Once this is called, set_size() and set_params() may not be called.
1629         """
1630
1631     def set_shareholders(shareholders, servermap):
1632         """Tell the encoder where to put the encoded shares. 'shareholders'
1633         must be a dictionary that maps share number (an integer ranging from
1634         0 to n-1) to an instance that provides IStorageBucketWriter.
1635         'servermap' is a dictionary that maps share number (as defined above)
1636         to a set of peerids. This must be performed before start() can be
1637         called."""
1638
1639     def start():
1640         """Begin the encode/upload process. This involves reading encrypted
1641         data from the IEncryptedUploadable, encoding it, uploading the shares
1642         to the shareholders, then sending the hash trees.
1643
1644         set_encrypted_uploadable() and set_shareholders() must be called
1645         before this can be invoked.
1646
1647         This returns a Deferred that fires with a verify cap when the upload
1648         process is complete. The verifycap, plus the encryption key, is
1649         sufficient to construct the read cap.
1650         """
1651
1652 class IDecoder(Interface):
1653     """I take a list of shareholders and some setup information, then
1654     download, validate, decode, and decrypt data from them, writing the
1655     results to an output file.
1656
1657     I do not locate the shareholders, that is left to the IDownloader. I must
1658     be given a dict of RemoteReferences to storage buckets that are ready to
1659     send data.
1660     """
1661
1662     def setup(outfile):
1663         """I take a file-like object (providing write and close) to which all
1664         the plaintext data will be written.
1665
1666         TODO: producer/consumer . Maybe write() should return a Deferred that
1667         indicates when it will accept more data? But probably having the
1668         IDecoder be a producer is easier to glue to IConsumer pieces.
1669         """
1670
1671     def set_shareholders(shareholders):
1672         """I take a dictionary that maps share identifiers (small integers)
1673         to RemoteReferences that provide RIBucketReader. This must be called
1674         before start()."""
1675
1676     def start():
1677         """I start the download. This process involves retrieving data and
1678         hash chains from the shareholders, using the hashes to validate the
1679         data, decoding the shares into segments, decrypting the segments,
1680         then writing the resulting plaintext to the output file.
1681
1682         I return a Deferred that will fire (with self) when the download is
1683         complete.
1684         """
1685
1686 class IDownloadTarget(Interface):
1687     # Note that if the IDownloadTarget is also an IConsumer, the downloader
1688     # will register itself as a producer. This allows the target to invoke
1689     # downloader.pauseProducing, resumeProducing, and stopProducing.
1690     def open(size):
1691         """Called before any calls to write() or close(). If an error
1692         occurs before any data is available, fail() may be called without
1693         a previous call to open().
1694
1695         'size' is the length of the file being downloaded, in bytes."""
1696
1697     def write(data):
1698         """Output some data to the target."""
1699     def close():
1700         """Inform the target that there is no more data to be written."""
1701     def fail(why):
1702         """fail() is called to indicate that the download has failed. 'why'
1703         is a Failure object indicating what went wrong. No further methods
1704         will be invoked on the IDownloadTarget after fail()."""
1705     def register_canceller(cb):
1706         """The CiphertextDownloader uses this to register a no-argument function
1707         that the target can call to cancel the download. Once this canceller
1708         is invoked, no further calls to write() or close() will be made."""
1709     def finish():
1710         """When the CiphertextDownloader is done, this finish() function will be
1711         called. Whatever it returns will be returned to the invoker of
1712         Downloader.download.
1713         """
1714
1715 class IDownloader(Interface):
1716     def download(uri, target):
1717         """Perform a CHK download, sending the data to the given target.
1718         'target' must provide IDownloadTarget.
1719
1720         Returns a Deferred that fires (with the results of target.finish)
1721         when the download is finished, or errbacks if something went wrong."""
1722
1723 class IEncryptedUploadable(Interface):
1724     def set_upload_status(upload_status):
1725         """Provide an IUploadStatus object that should be filled with status
1726         information. The IEncryptedUploadable is responsible for setting
1727         key-determination progress ('chk'), size, storage_index, and
1728         ciphertext-fetch progress. It may delegate some of this
1729         responsibility to others, in particular to the IUploadable."""
1730
1731     def get_size():
1732         """This behaves just like IUploadable.get_size()."""
1733
1734     def get_all_encoding_parameters():
1735         """Return a Deferred that fires with a tuple of
1736         (k,happy,n,segment_size). The segment_size will be used as-is, and
1737         must match the following constraints: it must be a multiple of k, and
1738         it shouldn't be unreasonably larger than the file size (if
1739         segment_size is larger than filesize, the difference must be stored
1740         as padding).
1741
1742         This usually passes through to the IUploadable method of the same
1743         name.
1744
1745         The encoder strictly obeys the values returned by this method. To
1746         make an upload use non-default encoding parameters, you must arrange
1747         to control the values that this method returns.
1748         """
1749
1750     def get_storage_index():
1751         """Return a Deferred that fires with a 16-byte storage index.
1752         """
1753
1754     def read_encrypted(length, hash_only):
1755         """This behaves just like IUploadable.read(), but returns crypttext
1756         instead of plaintext. If hash_only is True, then this discards the
1757         data (and returns an empty list); this improves efficiency when
1758         resuming an interrupted upload (where we need to compute the
1759         plaintext hashes, but don't need the redundant encrypted data)."""
1760
1761     def get_plaintext_hashtree_leaves(first, last, num_segments):
1762         """OBSOLETE; Get the leaf nodes of a merkle hash tree over the
1763         plaintext segments, i.e. get the tagged hashes of the given segments.
1764         The segment size is expected to be generated by the
1765         IEncryptedUploadable before any plaintext is read or ciphertext
1766         produced, so that the segment hashes can be generated with only a
1767         single pass.
1768
1769         This returns a Deferred which fires with a sequence of hashes, using:
1770
1771          tuple(segment_hashes[first:last])
1772
1773         'num_segments' is used to assert that the number of segments that the
1774         IEncryptedUploadable handled matches the number of segments that the
1775         encoder was expecting.
1776
1777         This method must not be called until the final byte has been read
1778         from read_encrypted(). Once this method is called, read_encrypted()
1779         can never be called again.
1780         """
1781
1782     def get_plaintext_hash():
1783         """OBSOLETE; Get the hash of the whole plaintext.
1784
1785         This returns a Deferred which fires with a tagged SHA-256 hash of the
1786         whole plaintext, obtained from hashutil.plaintext_hash(data).
1787         """
1788
1789     def close():
1790         """Just like IUploadable.close()."""
1791
1792 class IUploadable(Interface):
1793     def set_upload_status(upload_status):
1794         """Provide an IUploadStatus object that should be filled with status
1795         information. The IUploadable is responsible for setting
1796         key-determination progress ('chk')."""
1797
1798     def set_default_encoding_parameters(params):
1799         """Set the default encoding parameters, which must be a dict mapping
1800         strings to ints. The meaningful keys are 'k', 'happy', 'n', and
1801         'max_segment_size'. These might have an influence on the final
1802         encoding parameters returned by get_all_encoding_parameters(), if the
1803         Uploadable doesn't have more specific preferences.
1804
1805         This call is optional: if it is not used, the Uploadable will use
1806         some built-in defaults. If used, this method must be called before
1807         any other IUploadable methods to have any effect.
1808         """
1809
1810     def get_size():
1811         """Return a Deferred that will fire with the length of the data to be
1812         uploaded, in bytes. This will be called before the data is actually
1813         used, to compute encoding parameters.
1814         """
1815
1816     def get_all_encoding_parameters():
1817         """Return a Deferred that fires with a tuple of
1818         (k,happy,n,segment_size). The segment_size will be used as-is, and
1819         must match the following constraints: it must be a multiple of k, and
1820         it shouldn't be unreasonably larger than the file size (if
1821         segment_size is larger than filesize, the difference must be stored
1822         as padding).
1823
1824         The relative values of k and n allow some IUploadables to request
1825         better redundancy than others (in exchange for consuming more space
1826         in the grid).
1827
1828         Larger values of segment_size reduce hash overhead, while smaller
1829         values reduce memory footprint and cause data to be delivered in
1830         smaller pieces (which may provide a smoother and more predictable
1831         download experience).
1832
1833         The encoder strictly obeys the values returned by this method. To
1834         make an upload use non-default encoding parameters, you must arrange
1835         to control the values that this method returns. One way to influence
1836         them may be to call set_encoding_parameters() before calling
1837         get_all_encoding_parameters().
1838         """
1839
1840     def get_encryption_key():
1841         """Return a Deferred that fires with a 16-byte AES key. This key will
1842         be used to encrypt the data. The key will also be hashed to derive
1843         the StorageIndex.
1844
1845         Uploadables which want to achieve convergence should hash their file
1846         contents and the serialized_encoding_parameters to form the key
1847         (which of course requires a full pass over the data). Uploadables can
1848         use the upload.ConvergentUploadMixin class to achieve this
1849         automatically.
1850
1851         Uploadables which do not care about convergence (or do not wish to
1852         make multiple passes over the data) can simply return a
1853         strongly-random 16 byte string.
1854
1855         get_encryption_key() may be called multiple times: the IUploadable is
1856         required to return the same value each time.
1857         """
1858
1859     def read(length):
1860         """Return a Deferred that fires with a list of strings (perhaps with
1861         only a single element) which, when concatenated together, contain the
1862         next 'length' bytes of data. If EOF is near, this may provide fewer
1863         than 'length' bytes. The total number of bytes provided by read()
1864         before it signals EOF must equal the size provided by get_size().
1865
1866         If the data must be acquired through multiple internal read
1867         operations, returning a list instead of a single string may help to
1868         reduce string copies. However, the length of the concatenated strings
1869         must equal the amount of data requested, unless EOF is encountered.
1870         Long reads, or short reads without EOF, are not allowed. read()
1871         should return the same amount of data as a local disk file read, just
1872         in a different shape and asynchronously.
1873
1874         'length' will typically be equal to (min(get_size(),1MB)/req_shares),
1875         so a 10kB file means length=3kB, 100kB file means length=30kB,
1876         and >=1MB file means length=300kB.
1877
1878         This method provides for a single full pass through the data. Later
1879         use cases may desire multiple passes or access to only parts of the
1880         data (such as a mutable file making small edits-in-place). This API
1881         will be expanded once those use cases are better understood.
1882         """
1883
1884     def close():
1885         """The upload is finished, and whatever filehandle was in use may be
1886         closed."""
1887
1888
1889 class IMutableUploadable(Interface):
1890     """
1891     I represent content that is due to be uploaded to a mutable filecap.
1892     """
1893     # This is somewhat simpler than the IUploadable interface above
1894     # because mutable files do not need to be concerned with possibly
1895     # generating a CHK, nor with per-file keys. It is a subset of the
1896     # methods in IUploadable, though, so we could just as well implement
1897     # the mutable uploadables as IUploadables that don't happen to use
1898     # those methods (with the understanding that the unused methods will
1899     # never be called on such objects)
1900     def get_size():
1901         """
1902         Returns a Deferred that fires with the size of the content held
1903         by the uploadable.
1904         """
1905
1906     def read(length):
1907         """
1908         Returns a list of strings which, when concatenated, are the next
1909         length bytes of the file, or fewer if there are fewer bytes
1910         between the current location and the end of the file.
1911         """
1912
1913     def close():
1914         """
1915         The process that used the Uploadable is finished using it, so
1916         the uploadable may be closed.
1917         """
1918
1919 class IUploadResults(Interface):
1920     """I am returned by upload() methods. I contain a number of public
1921     attributes which can be read to determine the results of the upload. Some
1922     of these are functional, some are timing information. All of these may be
1923     None.
1924
1925      .file_size : the size of the file, in bytes
1926      .uri : the CHK read-cap for the file
1927      .ciphertext_fetched : how many bytes were fetched by the helper
1928      .sharemap: dict mapping share identifier to set of serverids
1929                    (binary strings). This indicates which servers were given
1930                    which shares. For immutable files, the shareid is an
1931                    integer (the share number, from 0 to N-1). For mutable
1932                    files, it is a string of the form 'seq%d-%s-sh%d',
1933                    containing the sequence number, the roothash, and the
1934                    share number.
1935      .servermap : dict mapping server peerid to a set of share numbers
1936      .timings : dict of timing information, mapping name to seconds (float)
1937        total : total upload time, start to finish
1938        storage_index : time to compute the storage index
1939        peer_selection : time to decide which peers will be used
1940        contacting_helper : initial helper query to upload/no-upload decision
1941        existence_check : helper pre-upload existence check
1942        helper_total : initial helper query to helper finished pushing
1943        cumulative_fetch : helper waiting for ciphertext requests
1944        total_fetch : helper start to last ciphertext response
1945        cumulative_encoding : just time spent in zfec
1946        cumulative_sending : just time spent waiting for storage servers
1947        hashes_and_close : last segment push to shareholder close
1948        total_encode_and_push : first encode to shareholder close
1949
1950     """
1951
1952 class IDownloadResults(Interface):
1953     """I am created internally by download() methods. I contain a number of
1954     public attributes which contain details about the download process.::
1955
1956      .file_size : the size of the file, in bytes
1957      .servers_used : set of server peerids that were used during download
1958      .server_problems : dict mapping server peerid to a problem string. Only
1959                         servers that had problems (bad hashes, disconnects)
1960                         are listed here.
1961      .servermap : dict mapping server peerid to a set of share numbers. Only
1962                   servers that had any shares are listed here.
1963      .timings : dict of timing information, mapping name to seconds (float)
1964        peer_selection : time to ask servers about shares
1965        servers_peer_selection : dict of peerid to DYHB-query time
1966        uri_extension : time to fetch a copy of the URI extension block
1967        hashtrees : time to fetch the hash trees
1968        segments : time to fetch, decode, and deliver segments
1969        cumulative_fetch : time spent waiting for storage servers
1970        cumulative_decode : just time spent in zfec
1971        cumulative_decrypt : just time spent in decryption
1972        total : total download time, start to finish
1973        fetch_per_server : dict of peerid to list of per-segment fetch times
1974
1975     """
1976
1977 class IUploader(Interface):
1978     def upload(uploadable):
1979         """Upload the file. 'uploadable' must impement IUploadable. This
1980         returns a Deferred which fires with an IUploadResults instance, from
1981         which the URI of the file can be obtained as results.uri ."""
1982
1983     def upload_ssk(write_capability, new_version, uploadable):
1984         """TODO: how should this work?"""
1985
1986 class ICheckable(Interface):
1987     def check(monitor, verify=False, add_lease=False):
1988         """Check up on my health, optionally repairing any problems.
1989
1990         This returns a Deferred that fires with an instance that provides
1991         ICheckResults, or None if the object is non-distributed (i.e. LIT
1992         files).
1993
1994         The monitor will be checked periodically to see if the operation has
1995         been cancelled. If so, no new queries will be sent, and the Deferred
1996         will fire (with a OperationCancelledError) immediately.
1997
1998         Filenodes and dirnodes (which provide IFilesystemNode) are also
1999         checkable. Instances that represent verifier-caps will be checkable
2000         but not downloadable. Some objects (like LIT files) do not actually
2001         live in the grid, and their checkers return None (non-distributed
2002         files are always healthy).
2003
2004         If verify=False, a relatively lightweight check will be performed: I
2005         will ask all servers if they have a share for me, and I will believe
2006         whatever they say. If there are at least N distinct shares on the
2007         grid, my results will indicate r.is_healthy()==True. This requires a
2008         roundtrip to each server, but does not transfer very much data, so
2009         the network bandwidth is fairly low.
2010
2011         If verify=True, a more resource-intensive check will be performed:
2012         every share will be downloaded, and the hashes will be validated on
2013         every bit. I will ignore any shares that failed their hash checks. If
2014         there are at least N distinct valid shares on the grid, my results
2015         will indicate r.is_healthy()==True. This requires N/k times as much
2016         download bandwidth (and server disk IO) as a regular download. If a
2017         storage server is holding a corrupt share, or is experiencing memory
2018         failures during retrieval, or is malicious or buggy, then
2019         verification will detect the problem, but checking will not.
2020
2021         If add_lease=True, I will ensure that an up-to-date lease is present
2022         on each share. The lease secrets will be derived from by node secret
2023         (in BASEDIR/private/secret), so either I will add a new lease to the
2024         share, or I will merely renew the lease that I already had. In a
2025         future version of the storage-server protocol (once Accounting has
2026         been implemented), there may be additional options here to define the
2027         kind of lease that is obtained (which account number to claim, etc).
2028
2029         TODO: any problems seen during checking will be reported to the
2030         health-manager.furl, a centralized object which is responsible for
2031         figuring out why files are unhealthy so corrective action can be
2032         taken.
2033         """
2034
2035     def check_and_repair(monitor, verify=False, add_lease=False):
2036         """Like check(), but if the file/directory is not healthy, attempt to
2037         repair the damage.
2038
2039         Any non-healthy result will cause an immediate repair operation, to
2040         generate and upload new shares. After repair, the file will be as
2041         healthy as we can make it. Details about what sort of repair is done
2042         will be put in the check-and-repair results. The Deferred will not
2043         fire until the repair is complete.
2044
2045         This returns a Deferred which fires with an instance of
2046         ICheckAndRepairResults."""
2047
2048 class IDeepCheckable(Interface):
2049     def start_deep_check(verify=False, add_lease=False):
2050         """Check upon the health of me and everything I can reach.
2051
2052         This is a recursive form of check(), useable only on dirnodes.
2053
2054         I return a Monitor, with results that are an IDeepCheckResults
2055         object.
2056
2057         TODO: If any of the directories I traverse are unrecoverable, the
2058         Monitor will report failure. If any of the files I check upon are
2059         unrecoverable, those problems will be reported in the
2060         IDeepCheckResults as usual, and the Monitor will not report a
2061         failure.
2062         """
2063
2064     def start_deep_check_and_repair(verify=False, add_lease=False):
2065         """Check upon the health of me and everything I can reach. Repair
2066         anything that isn't healthy.
2067
2068         This is a recursive form of check_and_repair(), useable only on
2069         dirnodes.
2070
2071         I return a Monitor, with results that are an
2072         IDeepCheckAndRepairResults object.
2073
2074         TODO: If any of the directories I traverse are unrecoverable, the
2075         Monitor will report failure. If any of the files I check upon are
2076         unrecoverable, those problems will be reported in the
2077         IDeepCheckResults as usual, and the Monitor will not report a
2078         failure.
2079         """
2080
2081 class ICheckResults(Interface):
2082     """I contain the detailed results of a check/verify operation.
2083     """
2084
2085     def get_storage_index():
2086         """Return a string with the (binary) storage index."""
2087     def get_storage_index_string():
2088         """Return a string with the (printable) abbreviated storage index."""
2089     def get_uri():
2090         """Return the (string) URI of the object that was checked."""
2091
2092     def is_healthy():
2093         """Return a boolean, True if the file/dir is fully healthy, False if
2094         it is damaged in any way. Non-distributed LIT files always return
2095         True."""
2096
2097     def is_recoverable():
2098         """Return a boolean, True if the file/dir can be recovered, False if
2099         not. Unrecoverable files are obviously unhealthy. Non-distributed LIT
2100         files always return True."""
2101
2102     def needs_rebalancing():
2103         """Return a boolean, True if the file/dir's reliability could be
2104         improved by moving shares to new servers. Non-distributed LIT files
2105         always return False."""
2106
2107
2108     def get_data():
2109         """Return a dictionary that describes the state of the file/dir. LIT
2110         files always return an empty dictionary. Normal files and directories
2111         return a dictionary with the following keys (note that these use
2112         binary strings rather than base32-encoded ones) (also note that for
2113         mutable files, these counts are for the 'best' version):
2114
2115          count-shares-good: the number of distinct good shares that were found
2116          count-shares-needed: 'k', the number of shares required for recovery
2117          count-shares-expected: 'N', the number of total shares generated
2118          count-good-share-hosts: the number of distinct storage servers with
2119                                  good shares. If this number is less than
2120                                  count-shares-good, then some shares are
2121                                  doubled up, increasing the correlation of
2122                                  failures. This indicates that one or more
2123                                  shares should be moved to an otherwise unused
2124                                  server, if one is available.
2125          count-corrupt-shares: the number of shares with integrity failures
2126          list-corrupt-shares: a list of 'share locators', one for each share
2127                               that was found to be corrupt. Each share
2128                               locator is a list of (serverid, storage_index,
2129                               sharenum).
2130          count-incompatible-shares: the number of shares which are of a share
2131                                     format unknown to this checker
2132          list-incompatible-shares: a list of 'share locators', one for each
2133                                    share that was found to be of an unknown
2134                                    format. Each share locator is a list of
2135                                    (serverid, storage_index, sharenum).
2136          servers-responding: list of (binary) storage server identifiers,
2137                              one for each server which responded to the share
2138                              query (even if they said they didn't have
2139                              shares, and even if they said they did have
2140                              shares but then didn't send them when asked, or
2141                              dropped the connection, or returned a Failure,
2142                              and even if they said they did have shares and
2143                              sent incorrect ones when asked)
2144          sharemap: dict mapping share identifier to list of serverids
2145                    (binary strings). This indicates which servers are holding
2146                    which shares. For immutable files, the shareid is an
2147                    integer (the share number, from 0 to N-1). For mutable
2148                    files, it is a string of the form 'seq%d-%s-sh%d',
2149                    containing the sequence number, the roothash, and the
2150                    share number.
2151
2152         The following keys are most relevant for mutable files, but immutable
2153         files will provide sensible values too::
2154
2155          count-wrong-shares: the number of shares for versions other than the
2156                              'best' one (which is defined as being the
2157                              recoverable version with the highest sequence
2158                              number, then the highest roothash). These are
2159                              either leftover shares from an older version
2160                              (perhaps on a server that was offline when an
2161                              update occurred), shares from an unrecoverable
2162                              newer version, or shares from an alternate
2163                              current version that results from an
2164                              uncoordinated write collision. For a healthy
2165                              file, this will equal 0.
2166
2167          count-recoverable-versions: the number of recoverable versions of
2168                                      the file. For a healthy file, this will
2169                                      equal 1.
2170
2171          count-unrecoverable-versions: the number of unrecoverable versions
2172                                        of the file. For a healthy file, this
2173                                        will be 0.
2174
2175         """
2176
2177     def get_summary():
2178         """Return a string with a brief (one-line) summary of the results."""
2179
2180     def get_report():
2181         """Return a list of strings with more detailed results."""
2182
2183 class ICheckAndRepairResults(Interface):
2184     """I contain the detailed results of a check/verify/repair operation.
2185
2186     The IFilesystemNode.check()/verify()/repair() methods all return
2187     instances that provide ICheckAndRepairResults.
2188     """
2189
2190     def get_storage_index():
2191         """Return a string with the (binary) storage index."""
2192     def get_storage_index_string():
2193         """Return a string with the (printable) abbreviated storage index."""
2194     def get_repair_attempted():
2195         """Return a boolean, True if a repair was attempted. We might not
2196         attempt to repair the file because it was healthy, or healthy enough
2197         (i.e. some shares were missing but not enough to exceed some
2198         threshold), or because we don't know how to repair this object."""
2199     def get_repair_successful():
2200         """Return a boolean, True if repair was attempted and the file/dir
2201         was fully healthy afterwards. False if no repair was attempted or if
2202         a repair attempt failed."""
2203     def get_pre_repair_results():
2204         """Return an ICheckResults instance that describes the state of the
2205         file/dir before any repair was attempted."""
2206     def get_post_repair_results():
2207         """Return an ICheckResults instance that describes the state of the
2208         file/dir after any repair was attempted. If no repair was attempted,
2209         the pre-repair and post-repair results will be identical."""
2210
2211
2212 class IDeepCheckResults(Interface):
2213     """I contain the results of a deep-check operation.
2214
2215     This is returned by a call to ICheckable.deep_check().
2216     """
2217
2218     def get_root_storage_index_string():
2219         """Return the storage index (abbreviated human-readable string) of
2220         the first object checked."""
2221     def get_counters():
2222         """Return a dictionary with the following keys::
2223
2224              count-objects-checked: count of how many objects were checked
2225              count-objects-healthy: how many of those objects were completely
2226                                     healthy
2227              count-objects-unhealthy: how many were damaged in some way
2228              count-objects-unrecoverable: how many were unrecoverable
2229              count-corrupt-shares: how many shares were found to have
2230                                    corruption, summed over all objects
2231                                    examined
2232         """
2233
2234     def get_corrupt_shares():
2235         """Return a set of (serverid, storage_index, sharenum) for all shares
2236         that were found to be corrupt. Both serverid and storage_index are
2237         binary.
2238         """
2239     def get_all_results():
2240         """Return a dictionary mapping pathname (a tuple of strings, ready to
2241         be slash-joined) to an ICheckResults instance, one for each object
2242         that was checked."""
2243
2244     def get_results_for_storage_index(storage_index):
2245         """Retrive the ICheckResults instance for the given (binary)
2246         storage index. Raises KeyError if there are no results for that
2247         storage index."""
2248
2249     def get_stats():
2250         """Return a dictionary with the same keys as
2251         IDirectoryNode.deep_stats()."""
2252
2253 class IDeepCheckAndRepairResults(Interface):
2254     """I contain the results of a deep-check-and-repair operation.
2255
2256     This is returned by a call to ICheckable.deep_check_and_repair().
2257     """
2258
2259     def get_root_storage_index_string():
2260         """Return the storage index (abbreviated human-readable string) of
2261         the first object checked."""
2262     def get_counters():
2263         """Return a dictionary with the following keys::
2264
2265              count-objects-checked: count of how many objects were checked
2266              count-objects-healthy-pre-repair: how many of those objects were
2267                                                completely healthy (before any
2268                                                repair)
2269              count-objects-unhealthy-pre-repair: how many were damaged in
2270                                                  some way
2271              count-objects-unrecoverable-pre-repair: how many were unrecoverable
2272              count-objects-healthy-post-repair: how many of those objects were
2273                                                 completely healthy (after any
2274                                                 repair)
2275              count-objects-unhealthy-post-repair: how many were damaged in
2276                                                   some way
2277              count-objects-unrecoverable-post-repair: how many were
2278                                                       unrecoverable
2279              count-repairs-attempted: repairs were attempted on this many
2280                                       objects. The count-repairs- keys will
2281                                       always be provided, however unless
2282                                       repair=true is present, they will all
2283                                       be zero.
2284              count-repairs-successful: how many repairs resulted in healthy
2285                                        objects
2286              count-repairs-unsuccessful: how many repairs resulted did not
2287                                          results in completely healthy objects
2288              count-corrupt-shares-pre-repair: how many shares were found to
2289                                               have corruption, summed over all
2290                                               objects examined (before any
2291                                               repair)
2292              count-corrupt-shares-post-repair: how many shares were found to
2293                                                have corruption, summed over all
2294                                                objects examined (after any
2295                                                repair)
2296         """
2297
2298     def get_stats():
2299         """Return a dictionary with the same keys as
2300         IDirectoryNode.deep_stats()."""
2301
2302     def get_corrupt_shares():
2303         """Return a set of (serverid, storage_index, sharenum) for all shares
2304         that were found to be corrupt before any repair was attempted. Both
2305         serverid and storage_index are binary.
2306         """
2307     def get_remaining_corrupt_shares():
2308         """Return a set of (serverid, storage_index, sharenum) for all shares
2309         that were found to be corrupt after any repair was completed. Both
2310         serverid and storage_index are binary. These are shares that need
2311         manual inspection and probably deletion.
2312         """
2313     def get_all_results():
2314         """Return a dictionary mapping pathname (a tuple of strings, ready to
2315         be slash-joined) to an ICheckAndRepairResults instance, one for each
2316         object that was checked."""
2317
2318     def get_results_for_storage_index(storage_index):
2319         """Retrive the ICheckAndRepairResults instance for the given (binary)
2320         storage index. Raises KeyError if there are no results for that
2321         storage index."""
2322
2323
2324 class IRepairable(Interface):
2325     def repair(check_results):
2326         """Attempt to repair the given object. Returns a Deferred that fires
2327         with a IRepairResults object.
2328
2329         I must be called with an object that implements ICheckResults, as
2330         proof that you have actually discovered a problem with this file. I
2331         will use the data in the checker results to guide the repair process,
2332         such as which servers provided bad data and should therefore be
2333         avoided. The ICheckResults object is inside the
2334         ICheckAndRepairResults object, which is returned by the
2335         ICheckable.check() method::
2336
2337          d = filenode.check(repair=False)
2338          def _got_results(check_and_repair_results):
2339              check_results = check_and_repair_results.get_pre_repair_results()
2340              return filenode.repair(check_results)
2341          d.addCallback(_got_results)
2342          return d
2343         """
2344
2345 class IRepairResults(Interface):
2346     """I contain the results of a repair operation."""
2347     def get_successful(self):
2348         """Returns a boolean: True if the repair made the file healthy, False
2349         if not. Repair failure generally indicates a file that has been
2350         damaged beyond repair."""
2351
2352
2353 class IClient(Interface):
2354     def upload(uploadable):
2355         """Upload some data into a CHK, get back the UploadResults for it.
2356         @param uploadable: something that implements IUploadable
2357         @return: a Deferred that fires with the UploadResults instance.
2358                  To get the URI for this file, use results.uri .
2359         """
2360
2361     def create_mutable_file(contents=""):
2362         """Create a new mutable file (with initial) contents, get back the
2363         new node instance.
2364
2365         @param contents: (bytestring, callable, or None): this provides the
2366         initial contents of the mutable file. If 'contents' is a bytestring,
2367         it will be used as-is. If 'contents' is a callable, it will be
2368         invoked with the new MutableFileNode instance and is expected to
2369         return a bytestring with the initial contents of the file (the
2370         callable can use node.get_writekey() to decide how to encrypt the
2371         initial contents, e.g. for a brand new dirnode with initial
2372         children). contents=None is equivalent to an empty string. Using
2373         content_maker= is more efficient than creating a mutable file and
2374         setting its contents in two separate operations.
2375
2376         @return: a Deferred that fires with an IMutableFileNode instance.
2377         """
2378
2379     def create_dirnode(initial_children={}):
2380         """Create a new unattached dirnode, possibly with initial children.
2381
2382         @param initial_children: dict with keys that are unicode child names,
2383         and values that are (childnode, metadata) tuples.
2384
2385         @return: a Deferred that fires with the new IDirectoryNode instance.
2386         """
2387
2388     def create_node_from_uri(uri, rouri):
2389         """Create a new IFilesystemNode instance from the uri, synchronously.
2390         @param uri: a string or IURI-providing instance, or None. This could
2391                     be for a LiteralFileNode, a CHK file node, a mutable file
2392                     node, or a directory node
2393         @param rouri: a string or IURI-providing instance, or None. If the
2394                       main uri is None, I will use the rouri instead. If I
2395                       recognize the format of the main uri, I will ignore the
2396                       rouri (because it can be derived from the writecap).
2397
2398         @return: an instance that provides IFilesystemNode (or more usefully
2399                  one of its subclasses). File-specifying URIs will result in
2400                  IFileNode-providing instances, like ImmutableFileNode,
2401                  LiteralFileNode, or MutableFileNode. Directory-specifying
2402                  URIs will result in IDirectoryNode-providing instances, like
2403                  DirectoryNode.
2404         """
2405
2406 class INodeMaker(Interface):
2407     """The NodeMaker is used to create IFilesystemNode instances. It can
2408     accept a filecap/dircap string and return the node right away. It can
2409     also create new nodes (i.e. upload a file, or create a mutable file)
2410     asynchronously. Once you have one of these nodes, you can use other
2411     methods to determine whether it is a file or directory, and to download
2412     or modify its contents.
2413
2414     The NodeMaker encapsulates all the authorities that these
2415     IFilesystemNodes require (like references to the StorageFarmBroker). Each
2416     Tahoe process will typically have a single NodeMaker, but unit tests may
2417     create simplified/mocked forms for testing purposes.
2418     """
2419     def create_from_cap(writecap, readcap=None, **kwargs):
2420         """I create an IFilesystemNode from the given writecap/readcap. I can
2421         only provide nodes for existing file/directory objects: use my other
2422         methods to create new objects. I return synchronously."""
2423
2424     def create_mutable_file(contents=None, keysize=None):
2425         """I create a new mutable file, and return a Deferred which will fire
2426         with the IMutableFileNode instance when it is ready. If contents= is
2427         provided (a bytestring), it will be used as the initial contents of
2428         the new file, otherwise the file will contain zero bytes. keysize= is
2429         for use by unit tests, to create mutable files that are smaller than
2430         usual."""
2431
2432     def create_new_mutable_directory(initial_children={}):
2433         """I create a new mutable directory, and return a Deferred which will
2434         fire with the IDirectoryNode instance when it is ready. If
2435         initial_children= is provided (a dict mapping unicode child name to
2436         (childnode, metadata_dict) tuples), the directory will be populated
2437         with those children, otherwise it will be empty."""
2438
2439 class IClientStatus(Interface):
2440     def list_all_uploads():
2441         """Return a list of uploader objects, one for each upload which
2442         currently has an object available (tracked with weakrefs). This is
2443         intended for debugging purposes."""
2444     def list_active_uploads():
2445         """Return a list of active IUploadStatus objects."""
2446     def list_recent_uploads():
2447         """Return a list of IUploadStatus objects for the most recently
2448         started uploads."""
2449
2450     def list_all_downloads():
2451         """Return a list of downloader objects, one for each download which
2452         currently has an object available (tracked with weakrefs). This is
2453         intended for debugging purposes."""
2454     def list_active_downloads():
2455         """Return a list of active IDownloadStatus objects."""
2456     def list_recent_downloads():
2457         """Return a list of IDownloadStatus objects for the most recently
2458         started downloads."""
2459
2460 class IUploadStatus(Interface):
2461     def get_started():
2462         """Return a timestamp (float with seconds since epoch) indicating
2463         when the operation was started."""
2464     def get_storage_index():
2465         """Return a string with the (binary) storage index in use on this
2466         upload. Returns None if the storage index has not yet been
2467         calculated."""
2468     def get_size():
2469         """Return an integer with the number of bytes that will eventually
2470         be uploaded for this file. Returns None if the size is not yet known.
2471         """
2472     def using_helper():
2473         """Return True if this upload is using a Helper, False if not."""
2474     def get_status():
2475         """Return a string describing the current state of the upload
2476         process."""
2477     def get_progress():
2478         """Returns a tuple of floats, (chk, ciphertext, encode_and_push),
2479         each from 0.0 to 1.0 . 'chk' describes how much progress has been
2480         made towards hashing the file to determine a CHK encryption key: if
2481         non-convergent encryption is in use, this will be trivial, otherwise
2482         the whole file must be hashed. 'ciphertext' describes how much of the
2483         ciphertext has been pushed to the helper, and is '1.0' for non-helper
2484         uploads. 'encode_and_push' describes how much of the encode-and-push
2485         process has finished: for helper uploads this is dependent upon the
2486         helper providing progress reports. It might be reasonable to add all
2487         three numbers and report the sum to the user."""
2488     def get_active():
2489         """Return True if the upload is currently active, False if not."""
2490     def get_results():
2491         """Return an instance of UploadResults (which contains timing and
2492         sharemap information). Might return None if the upload is not yet
2493         finished."""
2494     def get_counter():
2495         """Each upload status gets a unique number: this method returns that
2496         number. This provides a handle to this particular upload, so a web
2497         page can generate a suitable hyperlink."""
2498
2499 class IDownloadStatus(Interface):
2500     def get_started():
2501         """Return a timestamp (float with seconds since epoch) indicating
2502         when the operation was started."""
2503     def get_storage_index():
2504         """Return a string with the (binary) storage index in use on this
2505         download. This may be None if there is no storage index (i.e. LIT
2506         files)."""
2507     def get_size():
2508         """Return an integer with the number of bytes that will eventually be
2509         retrieved for this file. Returns None if the size is not yet known.
2510         """
2511     def using_helper():
2512         """Return True if this download is using a Helper, False if not."""
2513     def get_status():
2514         """Return a string describing the current state of the download
2515         process."""
2516     def get_progress():
2517         """Returns a float (from 0.0 to 1.0) describing the amount of the
2518         download that has completed. This value will remain at 0.0 until the
2519         first byte of plaintext is pushed to the download target."""
2520     def get_active():
2521         """Return True if the download is currently active, False if not."""
2522     def get_counter():
2523         """Each download status gets a unique number: this method returns
2524         that number. This provides a handle to this particular download, so a
2525         web page can generate a suitable hyperlink."""
2526
2527 class IServermapUpdaterStatus(Interface):
2528     pass
2529 class IPublishStatus(Interface):
2530     pass
2531 class IRetrieveStatus(Interface):
2532     pass
2533
2534 class NotCapableError(Exception):
2535     """You have tried to write to a read-only node."""
2536
2537 class BadWriteEnablerError(Exception):
2538     pass
2539
2540 class RIControlClient(RemoteInterface):
2541
2542     def wait_for_client_connections(num_clients=int):
2543         """Do not return until we have connections to at least NUM_CLIENTS
2544         storage servers.
2545         """
2546
2547     def upload_from_file_to_uri(filename=str,
2548                                 convergence=ChoiceOf(None,
2549                                                      StringConstraint(2**20))):
2550         """Upload a file to the grid. This accepts a filename (which must be
2551         absolute) that points to a file on the node's local disk. The node will
2552         read the contents of this file, upload it to the grid, then return the
2553         URI at which it was uploaded.  If convergence is None then a random
2554         encryption key will be used, else the plaintext will be hashed, then
2555         that hash will be mixed together with the "convergence" string to form
2556         the encryption key.
2557         """
2558         return URI
2559
2560     def download_from_uri_to_file(uri=URI, filename=str):
2561         """Download a file from the grid, placing it on the node's local disk
2562         at the given filename (which must be absolute[?]). Returns the
2563         absolute filename where the file was written."""
2564         return str
2565
2566     # debug stuff
2567
2568     def get_memory_usage():
2569         """Return a dict describes the amount of memory currently in use. The
2570         keys are 'VmPeak', 'VmSize', and 'VmData'. The values are integers,
2571         measuring memory consupmtion in bytes."""
2572         return DictOf(str, int)
2573
2574     def speed_test(count=int, size=int, mutable=Any()):
2575         """Write 'count' tempfiles to disk, all of the given size. Measure
2576         how long (in seconds) it takes to upload them all to the servers.
2577         Then measure how long it takes to download all of them. If 'mutable'
2578         is 'create', time creation of mutable files. If 'mutable' is
2579         'upload', then time access to the same mutable file instead of
2580         creating one.
2581
2582         Returns a tuple of (upload_time, download_time).
2583         """
2584         return (float, float)
2585
2586     def measure_peer_response_time():
2587         """Send a short message to each connected peer, and measure the time
2588         it takes for them to respond to it. This is a rough measure of the
2589         application-level round trip time.
2590
2591         @return: a dictionary mapping peerid to a float (RTT time in seconds)
2592         """
2593
2594         return DictOf(str, float)
2595
2596 UploadResults = Any() #DictOf(str, str)
2597
2598 class RIEncryptedUploadable(RemoteInterface):
2599     __remote_name__ = "RIEncryptedUploadable.tahoe.allmydata.com"
2600
2601     def get_size():
2602         return Offset
2603
2604     def get_all_encoding_parameters():
2605         return (int, int, int, long)
2606
2607     def read_encrypted(offset=Offset, length=ReadSize):
2608         return ListOf(str)
2609
2610     def close():
2611         return None
2612
2613
2614 class RICHKUploadHelper(RemoteInterface):
2615     __remote_name__ = "RIUploadHelper.tahoe.allmydata.com"
2616
2617     def get_version():
2618         """
2619         Return a dictionary of version information.
2620         """
2621         return DictOf(str, Any())
2622
2623     def upload(reader=RIEncryptedUploadable):
2624         return UploadResults
2625
2626
2627 class RIHelper(RemoteInterface):
2628     __remote_name__ = "RIHelper.tahoe.allmydata.com"
2629
2630     def get_version():
2631         """
2632         Return a dictionary of version information.
2633         """
2634         return DictOf(str, Any())
2635
2636     def upload_chk(si=StorageIndex):
2637         """See if a file with a given storage index needs uploading. The
2638         helper will ask the appropriate storage servers to see if the file
2639         has already been uploaded. If so, the helper will return a set of
2640         'upload results' that includes whatever hashes are needed to build
2641         the read-cap, and perhaps a truncated sharemap.
2642
2643         If the file has not yet been uploaded (or if it was only partially
2644         uploaded), the helper will return an empty upload-results dictionary
2645         and also an RICHKUploadHelper object that will take care of the
2646         upload process. The client should call upload() on this object and
2647         pass it a reference to an RIEncryptedUploadable object that will
2648         provide ciphertext. When the upload is finished, the upload() method
2649         will finish and return the upload results.
2650         """
2651         return (UploadResults, ChoiceOf(RICHKUploadHelper, None))
2652
2653
2654 class RIStatsProvider(RemoteInterface):
2655     __remote_name__ = "RIStatsProvider.tahoe.allmydata.com"
2656     """
2657     Provides access to statistics and monitoring information.
2658     """
2659
2660     def get_stats():
2661         """
2662         returns a dictionary containing 'counters' and 'stats', each a
2663         dictionary with string counter/stat name keys, and numeric or None values.
2664         counters are monotonically increasing measures of work done, and
2665         stats are instantaneous measures (potentially time averaged
2666         internally)
2667         """
2668         return DictOf(str, DictOf(str, ChoiceOf(float, int, long, None)))
2669
2670 class RIStatsGatherer(RemoteInterface):
2671     __remote_name__ = "RIStatsGatherer.tahoe.allmydata.com"
2672     """
2673     Provides a monitoring service for centralised collection of stats
2674     """
2675
2676     def provide(provider=RIStatsProvider, nickname=str):
2677         """
2678         @param provider: a stats collector instance which should be polled
2679                          periodically by the gatherer to collect stats.
2680         @param nickname: a name useful to identify the provided client
2681         """
2682         return None
2683
2684
2685 class IStatsProducer(Interface):
2686     def get_stats():
2687         """
2688         returns a dictionary, with str keys representing the names of stats
2689         to be monitored, and numeric values.
2690         """
2691
2692 class RIKeyGenerator(RemoteInterface):
2693     __remote_name__ = "RIKeyGenerator.tahoe.allmydata.com"
2694     """
2695     Provides a service offering to make RSA key pairs.
2696     """
2697
2698     def get_rsa_key_pair(key_size=int):
2699         """
2700         @param key_size: the size of the signature key.
2701         @return: tuple(verifying_key, signing_key)
2702         """
2703         return TupleOf(str, str)
2704
2705
2706 class FileTooLargeError(Exception):
2707     pass
2708
2709 class IValidatedThingProxy(Interface):
2710     def start():
2711         """ Acquire a thing and validate it. Return a deferred which is
2712         eventually fired with self if the thing is valid or errbacked if it
2713         can't be acquired or validated."""
2714
2715 class InsufficientVersionError(Exception):
2716     def __init__(self, needed, got):
2717         self.needed = needed
2718         self.got = got
2719     def __repr__(self):
2720         return "InsufficientVersionError(need '%s', got %s)" % (self.needed,
2721                                                                 self.got)
2722
2723 class EmptyPathnameComponentError(Exception):
2724     """The webapi disallows empty pathname components."""