p2pool/bitcoin/data.py

   1 from __future__ import division
   2
   3 import hashlib
   4 import struct
   5
   6 from . import base58, skiplists
   7 from p2pool.util import bases, math, variable
   8 import p2pool
   9
  10 class EarlyEnd(Exception):
  11     pass
  12
  13 class LateEnd(Exception):
  14     pass
  15
  16 def read((data, pos), length):
  17     data2 = data[pos:pos + length]
  18     if len(data2) != length:
  19         raise EarlyEnd()
  20     return data2, (data, pos + length)
  21
  22 def size((data, pos)):
  23     return len(data) - pos
  24
  25 class Type(object):
  26     # the same data can have only one unpacked representation, but multiple packed binary representations
  27
  28     #def __hash__(self):
  29     #    return hash(tuple(self.__dict__.items()))
  30
  31     #def __eq__(self, other):
  32     #    if not isinstance(other, Type):
  33     #        raise NotImplementedError()
  34     #    return self.__dict__ == other.__dict__
  35
  36     def _unpack(self, data):
  37         obj, (data2, pos) = self.read((data, 0))
  38
  39         assert data2 is data
  40
  41         if pos != len(data):
  42             raise LateEnd()
  43
  44         return obj
  45
  46     def _pack(self, obj):
  47         f = self.write(None, obj)
  48
  49         res = []
  50         while f is not None:
  51             res.append(f[1])
  52             f = f[0]
  53         res.reverse()
  54         return ''.join(res)
  55
  56
  57     def unpack(self, data):
  58         obj = self._unpack(data)
  59
  60         if p2pool.DEBUG:
  61             data2 = self._pack(obj)
  62             if data2 != data:
  63                 if self._unpack(data2) != obj:
  64                     raise AssertionError()
  65
  66         return obj
  67
  68     def pack(self, obj):
  69         data = self._pack(obj)
  70
  71         if p2pool.DEBUG:
  72             if self._unpack(data) != obj:
  73                 raise AssertionError()
  74
  75         return data
  76
  77
  78     def pack_base58(self, obj):
  79         return base58.base58_encode(self.pack(obj))
  80
  81     def unpack_base58(self, base58_data):
  82         return self.unpack(base58.base58_decode(base58_data))
  83
  84
  85     def hash160(self, obj):
  86         return ShortHashType().unpack(hashlib.new('ripemd160', hashlib.sha256(self.pack(obj)).digest()).digest())
  87
  88     def hash256(self, obj):
  89         return HashType().unpack(hashlib.sha256(hashlib.sha256(self.pack(obj)).digest()).digest())
  90
  91 class VarIntType(Type):
  92     # redundancy doesn't matter here because bitcoin and p2pool both reencode before hashing
  93     def read(self, file):
  94         data, file = read(file, 1)
  95         first = ord(data)
  96         if first < 0xfd:
  97             return first, file
  98         elif first == 0xfd:
  99             desc, length = '<H', 2
 100         elif first == 0xfe:
 101             desc, length = '<I', 4
 102         elif first == 0xff:
 103             desc, length = '<Q', 8
 104         else:
 105             raise AssertionError()
 106         data, file = read(file, length)
 107         return struct.unpack(desc, data)[0], file
 108
 109     def write(self, file, item):
 110         if item < 0xfd:
 111             file = file, struct.pack('<B', item)
 112         elif item <= 0xffff:
 113             file = file, struct.pack('<BH', 0xfd, item)
 114         elif item <= 0xffffffff:
 115             file = file, struct.pack('<BI', 0xfe, item)
 116         elif item <= 0xffffffffffffffff:
 117             file = file, struct.pack('<BQ', 0xff, item)
 118         else:
 119             raise ValueError('int too large for varint')
 120         return file
 121
 122 class VarStrType(Type):
 123     _inner_size = VarIntType()
 124
 125     def read(self, file):
 126         length, file = self._inner_size.read(file)
 127         return read(file, length)
 128
 129     def write(self, file, item):
 130         return self._inner_size.write(file, len(item)), item
 131
 132 class FixedStrType(Type):
 133     def __init__(self, length):
 134         self.length = length
 135
 136     def read(self, file):
 137         return read(file, self.length)
 138
 139     def write(self, file, item):
 140         if len(item) != self.length:
 141             raise ValueError('incorrect length item!')
 142         return file, item
 143
 144 class EnumType(Type):
 145     def __init__(self, inner, values):
 146         self.inner = inner
 147         self.values = values
 148
 149         self.keys = {}
 150         for k, v in values.iteritems():
 151             if v in self.keys:
 152                 raise ValueError('duplicate value in values')
 153             self.keys[v] = k
 154
 155     def read(self, file):
 156         data, file = self.inner.read(file)
 157         return self.keys[data], file
 158
 159     def write(self, file, item):
 160         return self.inner.write(file, self.values[item])
 161
 162 class HashType(Type):
 163     def read(self, file):
 164         data, file = read(file, 256//8)
 165         return int(data[::-1].encode('hex'), 16), file
 166
 167     def write(self, file, item):
 168         if not 0 <= item < 2**256:
 169             raise ValueError('invalid hash value - %r' % (item,))
 170         if item != 0 and item < 2**160:
 171             print 'Very low hash value - maybe you meant to use ShortHashType? %x' % (item,)
 172         return file, ('%064x' % (item,)).decode('hex')[::-1]
 173
 174 class ShortHashType(Type):
 175     def read(self, file):
 176         data, file = read(file, 160//8)
 177         return int(data[::-1].encode('hex'), 16), file
 178
 179     def write(self, file, item):
 180         if not 0 <= item < 2**160:
 181             raise ValueError('invalid hash value - %r' % (item,))
 182         return file, ('%040x' % (item,)).decode('hex')[::-1]
 183
 184 class ListType(Type):
 185     _inner_size = VarIntType()
 186
 187     def __init__(self, type):
 188         self.type = type
 189
 190     def read(self, file):
 191         length, file = self._inner_size.read(file)
 192         res = []
 193         for i in xrange(length):
 194             item, file = self.type.read(file)
 195             res.append(item)
 196         return res, file
 197
 198     def write(self, file, item):
 199         file = self._inner_size.write(file, len(item))
 200         for subitem in item:
 201             file = self.type.write(file, subitem)
 202         return file
 203
 204 class StructType(Type):
 205     def __init__(self, desc):
 206         self.desc = desc
 207         self.length = struct.calcsize(self.desc)
 208
 209     def read(self, file):
 210         data, file = read(file, self.length)
 211         res, = struct.unpack(self.desc, data)
 212         return res, file
 213
 214     def write(self, file, item):
 215         data = struct.pack(self.desc, item)
 216         if struct.unpack(self.desc, data)[0] != item:
 217             # special test because struct doesn't error on some overflows
 218             raise ValueError('''item didn't survive pack cycle (%r)''' % (item,))
 219         return file, data
 220
 221 class IPV6AddressType(Type):
 222     def read(self, file):
 223         data, file = read(file, 16)
 224         if data[:12] != '00000000000000000000ffff'.decode('hex'):
 225             raise ValueError('ipv6 addresses not supported yet')
 226         return '.'.join(str(ord(x)) for x in data[12:]), file
 227
 228     def write(self, file, item):
 229         bits = map(int, item.split('.'))
 230         if len(bits) != 4:
 231             raise ValueError('invalid address: %r' % (bits,))
 232         data = '00000000000000000000ffff'.decode('hex') + ''.join(chr(x) for x in bits)
 233         assert len(data) == 16, len(data)
 234         return file, data
 235
 236 _record_types = {}
 237
 238 def get_record(fields):
 239     fields = tuple(sorted(fields))
 240     if 'keys' in fields:
 241         raise ValueError()
 242     if fields not in _record_types:
 243         class _Record(object):
 244             __slots__ = fields
 245             def __getitem__(self, key):
 246                 return getattr(self, key)
 247             def __setitem__(self, key, value):
 248                 setattr(self, key, value)
 249             #def __iter__(self):
 250             #    for field in self.__slots__:
 251             #        yield field, getattr(self, field)
 252             def keys(self):
 253                 return self.__slots__
 254             def __eq__(self, other):
 255                 if isinstance(other, dict):
 256                     return dict(self) == other
 257                 elif isinstance(other, _Record):
 258                     return all(self[k] == other[k] for k in self.keys())
 259                 raise TypeError()
 260             def __ne__(self, other):
 261                 return not (self == other)
 262         _record_types[fields] = _Record
 263     return _record_types[fields]()
 264
 265 class ComposedType(Type):
 266     def __init__(self, fields):
 267         self.fields = fields
 268
 269     def read(self, file):
 270         item = get_record(k for k, v in self.fields)
 271         for key, type_ in self.fields:
 272             item[key], file = type_.read(file)
 273         return item, file
 274
 275     def write(self, file, item):
 276         for key, type_ in self.fields:
 277             file = type_.write(file, item[key])
 278         return file
 279
 280 class ChecksummedType(Type):
 281     def __init__(self, inner):
 282         self.inner = inner
 283
 284     def read(self, file):
 285         obj, file = self.inner.read(file)
 286         data = self.inner.pack(obj)
 287
 288         checksum, file = read(file, 4)
 289         if checksum != hashlib.sha256(hashlib.sha256(data).digest()).digest()[:4]:
 290             raise ValueError('invalid checksum')
 291
 292         return obj, file
 293
 294     def write(self, file, item):
 295         data = self.inner.pack(item)
 296         return (file, data), hashlib.sha256(hashlib.sha256(data).digest()).digest()[:4]
 297
 298 class FloatingIntegerType(Type):
 299     # redundancy doesn't matter here because bitcoin checks binary bits against its own computed bits
 300     # so it will always be encoded 'normally' in blocks (they way bitcoin does it)
 301     _inner = StructType('<I')
 302
 303     def read(self, file):
 304         bits, file = self._inner.read(file)
 305         target = self._bits_to_target(bits)
 306         if p2pool.DEBUG:
 307             if self._target_to_bits(target) != bits:
 308                 raise ValueError('bits in non-canonical form')
 309         return target, file
 310
 311     def write(self, file, item):
 312         return self._inner.write(file, self._target_to_bits(item))
 313
 314     def truncate_to(self, x):
 315         return self._bits_to_target(self._target_to_bits(x, _check=False))
 316
 317     def _bits_to_target(self, bits2):
 318         target = math.shift_left(bits2 & 0x00ffffff, 8 * ((bits2 >> 24) - 3))
 319         if p2pool.DEBUG:
 320             assert target == self._bits_to_target1(struct.pack('<I', bits2))
 321             assert self._target_to_bits(target, _check=False) == bits2
 322         return target
 323
 324     def _bits_to_target1(self, bits):
 325         bits = bits[::-1]
 326         length = ord(bits[0])
 327         return bases.string_to_natural((bits[1:] + '\0'*length)[:length])
 328
 329     def _target_to_bits(self, target, _check=True):
 330         n = bases.natural_to_string(target)
 331         if n and ord(n[0]) >= 128:
 332             n = '\x00' + n
 333         bits2 = (chr(len(n)) + (n + 3*chr(0))[:3])[::-1]
 334         bits = struct.unpack('<I', bits2)[0]
 335         if _check:
 336             if self._bits_to_target(bits) != target:
 337                 raise ValueError(repr((target, self._bits_to_target(bits, _check=False))))
 338         return bits
 339
 340 class PossiblyNone(Type):
 341     def __init__(self, none_value, inner):
 342         self.none_value = none_value
 343         self.inner = inner
 344
 345     def read(self, file):
 346         value, file = self.inner.read(file)
 347         return None if value == self.none_value else value, file
 348
 349     def write(self, file, item):
 350         if item == self.none_value:
 351             raise ValueError('none_value used')
 352         return self.inner.write(file, self.none_value if item is None else item)
 353
 354 address_type = ComposedType([
 355     ('services', StructType('<Q')),
 356     ('address', IPV6AddressType()),
 357     ('port', StructType('>H')),
 358 ])
 359
 360 tx_type = ComposedType([
 361     ('version', StructType('<I')),
 362     ('tx_ins', ListType(ComposedType([
 363         ('previous_output', PossiblyNone(dict(hash=0, index=2**32 - 1), ComposedType([
 364             ('hash', HashType()),
 365             ('index', StructType('<I')),
 366         ]))),
 367         ('script', VarStrType()),
 368         ('sequence', PossiblyNone(2**32 - 1, StructType('<I'))),
 369     ]))),
 370     ('tx_outs', ListType(ComposedType([
 371         ('value', StructType('<Q')),
 372         ('script', VarStrType()),
 373     ]))),
 374     ('lock_time', StructType('<I')),
 375 ])
 376
 377 block_header_type = ComposedType([
 378     ('version', StructType('<I')),
 379     ('previous_block', PossiblyNone(0, HashType())),
 380     ('merkle_root', HashType()),
 381     ('timestamp', StructType('<I')),
 382     ('target', FloatingIntegerType()),
 383     ('nonce', StructType('<I')),
 384 ])
 385
 386 block_type = ComposedType([
 387     ('header', block_header_type),
 388     ('txs', ListType(tx_type)),
 389 ])
 390
 391
 392 merkle_record_type = ComposedType([
 393     ('left', HashType()),
 394     ('right', HashType()),
 395 ])
 396
 397 def merkle_hash(tx_list):
 398     if not tx_list:
 399         return 0
 400     hash_list = map(tx_type.hash256, tx_list)
 401     while len(hash_list) > 1:
 402         hash_list = [merkle_record_type.hash256(dict(left=left, right=left if right is None else right))
 403             for left, right in zip(hash_list[::2], hash_list[1::2] + [None])]
 404     return hash_list[0]
 405
 406 def target_to_average_attempts(target):
 407     return 2**256//(target + 1)
 408
 409 # tx
 410
 411 def tx_get_sigop_count(tx):
 412     return sum(script.get_sigop_count(txin['script']) for txin in tx['tx_ins']) + sum(script.get_sigop_count(txout['script']) for txout in tx['tx_outs'])
 413
 414 # human addresses
 415
 416 human_address_type = ChecksummedType(ComposedType([
 417     ('version', StructType('<B')),
 418     ('pubkey_hash', ShortHashType()),
 419 ]))
 420
 421 pubkey_type = FixedStrType(65)
 422
 423 def pubkey_hash_to_address(pubkey_hash, net):
 424     return human_address_type.pack_base58(dict(version=net.BITCOIN_ADDRESS_VERSION, pubkey_hash=pubkey_hash))
 425
 426 def pubkey_to_address(pubkey, net):
 427     return pubkey_hash_to_address(pubkey_type.hash160(pubkey), net)
 428
 429 def address_to_pubkey_hash(address, net):
 430     x = human_address_type.unpack_base58(address)
 431     if x['version'] != net.BITCOIN_ADDRESS_VERSION:
 432         raise ValueError('address not for this net!')
 433     return x['pubkey_hash']
 434
 435 # transactions
 436
 437 def pubkey_to_script2(pubkey):
 438     return ('\x41' + pubkey_type.pack(pubkey)) + '\xac'
 439
 440 def pubkey_hash_to_script2(pubkey_hash):
 441     return '\x76\xa9' + ('\x14' + ShortHashType().pack(pubkey_hash)) + '\x88\xac'
 442
 443 def script2_to_human(script2, net):
 444     try:
 445         pubkey = script2[1:-1]
 446         script2_test = pubkey_to_script2(pubkey)
 447     except:
 448         pass
 449     else:
 450         if script2_test == script2:
 451             return 'Pubkey. Address: %s' % (pubkey_to_address(pubkey, net),)
 452
 453     try:
 454         pubkey_hash = ShortHashType().unpack(script2[3:-2])
 455         script2_test2 = pubkey_hash_to_script2(pubkey_hash)
 456     except:
 457         pass
 458     else:
 459         if script2_test2 == script2:
 460             return 'Address. Address: %s' % (pubkey_hash_to_address(pubkey_hash, net),)
 461
 462     return 'Unknown. Script: %s'  % (script2.encode('hex'),)
 463
 464 # linked list tracker
 465
 466 class Tracker(object):
 467     def __init__(self):
 468         self.shares = {} # hash -> share
 469         #self.ids = {} # hash -> (id, height)
 470         self.reverse_shares = {} # previous_hash -> set of share_hashes
 471
 472         self.heads = {} # head hash -> tail_hash
 473         self.tails = {} # tail hash -> set of head hashes
 474
 475         self.heights = {} # share_hash -> height_to, other_share_hash
 476
 477         '''
 478         self.id_generator = itertools.count()
 479         self.tails_by_id = {}
 480         '''
 481
 482         self.get_nth_parent_hash = skiplists.DistanceSkipList(self)
 483
 484         self.added = variable.Event()
 485         self.removed = variable.Event()
 486
 487     def add(self, share):
 488         assert not isinstance(share, (int, long, type(None)))
 489         if share.hash in self.shares:
 490             raise ValueError('share already present')
 491
 492         '''
 493         parent_id = self.ids.get(share.previous_hash, None)
 494         children_ids = set(self.ids.get(share2_hash) for share2_hash in self.reverse_shares.get(share.hash, set()))
 495         infos = set()
 496         if parent_id is not None:
 497             infos.add((parent_id[0], parent_id[1] + 1))
 498         for child_id in children_ids:
 499             infos.add((child_id[0], child_id[1] - 1))
 500         if not infos:
 501             infos.add((self.id_generator.next(), 0))
 502         chosen = min(infos)
 503         self.ids[share.hash] = chosen
 504         '''
 505
 506         self.shares[share.hash] = share
 507         self.reverse_shares.setdefault(share.previous_hash, set()).add(share.hash)
 508
 509         if share.hash in self.tails:
 510             heads = self.tails.pop(share.hash)
 511         else:
 512             heads = set([share.hash])
 513
 514         if share.previous_hash in self.heads:
 515             tail = self.heads.pop(share.previous_hash)
 516         else:
 517             #dist, tail = self.get_height_and_last(share.previous_hash) # XXX this should be moved out of the critical area even though it shouldn't matter
 518             tail = share.previous_hash
 519             while tail in self.shares:
 520                 tail = self.shares[tail].previous_hash
 521
 522         self.tails.setdefault(tail, set()).update(heads)
 523         if share.previous_hash in self.tails[tail]:
 524             self.tails[tail].remove(share.previous_hash)
 525
 526         for head in heads:
 527             self.heads[head] = tail
 528
 529         self.added.happened(share)
 530
 531     def test(self):
 532         t = Tracker()
 533         for s in self.shares.itervalues():
 534             t.add(s)
 535
 536         assert self.shares == t.shares, (self.shares, t.shares)
 537         assert self.reverse_shares == t.reverse_shares, (self.reverse_shares, t.reverse_shares)
 538         assert self.heads == t.heads, (self.heads, t.heads)
 539         assert self.tails == t.tails, (self.tails, t.tails)
 540
 541     def remove(self, share_hash):
 542         assert isinstance(share_hash, (int, long, type(None)))
 543         if share_hash not in self.shares:
 544             raise KeyError()
 545         share = self.shares[share_hash]
 546         children = self.reverse_shares.get(share_hash, set())
 547         del share_hash
 548
 549         if share.hash in self.heads and share.previous_hash in self.tails:
 550             tail = self.heads.pop(share.hash)
 551             self.tails[tail].remove(share.hash)
 552             if not self.tails[share.previous_hash]:
 553                 self.tails.pop(share.previous_hash)
 554         elif share.hash in self.heads:
 555             tail = self.heads.pop(share.hash)
 556             self.tails[tail].remove(share.hash)
 557             if self.reverse_shares[share.previous_hash] != set([share.hash]):
 558                 pass # has sibling
 559             else:
 560                 self.tails[tail].add(share.previous_hash)
 561                 self.heads[share.previous_hash] = tail
 562         elif share.previous_hash in self.tails:
 563             #raise NotImplementedError() # will break other things..
 564             heads = self.tails[share.previous_hash]
 565             if len(self.reverse_shares[share.previous_hash]) > 1:
 566                 raise NotImplementedError()
 567             else:
 568                 del self.tails[share.previous_hash]
 569                 for head in heads:
 570                     self.heads[head] = share.hash
 571                 self.tails[share.hash] = set(heads)
 572         else:
 573             raise NotImplementedError()
 574
 575         to_remove = set()
 576         for share_hash2 in self.heights:
 577             height_to, other_share_hash, work_inc = self.heights[share_hash2]
 578             if other_share_hash != share.previous_hash:
 579                 continue
 580             assert children
 581             if len(children) == 1:
 582                 height_to -= 1
 583                 other_share_hash = share.hash
 584                 work_inc -= target_to_average_attempts(share.target)
 585                 self.heights[share_hash2] = height_to, other_share_hash, work_inc
 586             else:
 587                 to_remove.add(share_hash2)
 588         for share_hash2 in to_remove:
 589             del self.heights[share_hash2]
 590         if share.hash in self.heights:
 591             del self.heights[share.hash]
 592
 593         '''
 594         height, tail = self.get_height_and_last(share.hash)
 595
 596         if share.hash in self.heads:
 597             my_heads = set([share.hash])
 598         elif share.previous_hash in self.tails:
 599             my_heads = self.tails[share.previous_hash]
 600         else:
 601             some_heads = self.tails[tail]
 602             some_heads_heights = dict((that_head, self.get_height_and_last(that_head)[0]) for that_head in some_heads)
 603             my_heads = set(that_head for that_head in some_heads
 604                 if some_heads_heights[that_head] > height and
 605                 self.get_nth_parent_hash(that_head, some_heads_heights[that_head] - height) == share.hash)
 606
 607         if share.previous_hash != tail:
 608             self.heads[share.previous_hash] = tail
 609
 610         for head in my_heads:
 611             if head != share.hash:
 612                 self.heads[head] = share.hash
 613             else:
 614                 self.heads.pop(head)
 615
 616         if share.hash in self.heads:
 617             self.heads.pop(share.hash)
 618
 619
 620         self.tails[tail].difference_update(my_heads)
 621         if share.previous_hash != tail:
 622             self.tails[tail].add(share.previous_hash)
 623         if not self.tails[tail]:
 624             self.tails.pop(tail)
 625         if my_heads != set([share.hash]):
 626             self.tails[share.hash] = set(my_heads) - set([share.hash])
 627         '''
 628
 629         self.shares.pop(share.hash)
 630         self.reverse_shares[share.previous_hash].remove(share.hash)
 631         if not self.reverse_shares[share.previous_hash]:
 632             self.reverse_shares.pop(share.previous_hash)
 633
 634         #assert self.test() is None
 635         self.removed.happened(share)
 636
 637     def get_height(self, share_hash):
 638         height, work, last = self.get_height_work_and_last(share_hash)
 639         return height
 640
 641     def get_work(self, share_hash):
 642         height, work, last = self.get_height_work_and_last(share_hash)
 643         return work
 644
 645     def get_last(self, share_hash):
 646         height, work, last = self.get_height_work_and_last(share_hash)
 647         return last
 648
 649     def get_height_and_last(self, share_hash):
 650         height, work, last = self.get_height_work_and_last(share_hash)
 651         return height, last
 652
 653     def get_height_work_and_last(self, share_hash):
 654         assert isinstance(share_hash, (int, long, type(None)))
 655         orig = share_hash
 656         height = 0
 657         work = 0
 658         updates = []
 659         while True:
 660             if share_hash is None or share_hash not in self.shares:
 661                 break
 662             updates.append((share_hash, height, work))
 663             if share_hash in self.heights:
 664                 height_inc, share_hash, work_inc = self.heights[share_hash]
 665             else:
 666                 height_inc, share_hash, work_inc = 1, self.shares[share_hash].previous_hash, target_to_average_attempts(self.shares[share_hash].target)
 667             height += height_inc
 668             work += work_inc
 669         for update_hash, height_then, work_then in updates:
 670             self.heights[update_hash] = height - height_then, share_hash, work - work_then
 671         return height, work, share_hash
 672
 673     def get_chain_known(self, start_hash):
 674         assert isinstance(start_hash, (int, long, type(None)))
 675         '''
 676         Chain starting with item of hash I{start_hash} of items that this Tracker contains
 677         '''
 678         item_hash_to_get = start_hash
 679         while True:
 680             if item_hash_to_get not in self.shares:
 681                 break
 682             share = self.shares[item_hash_to_get]
 683             assert not isinstance(share, long)
 684             yield share
 685             item_hash_to_get = share.previous_hash
 686
 687     def get_chain_to_root(self, start_hash, root=None):
 688         assert isinstance(start_hash, (int, long, type(None)))
 689         assert isinstance(root, (int, long, type(None)))
 690         '''
 691         Chain of hashes starting with share_hash of shares to the root (doesn't include root)
 692         Raises an error if one is missing
 693         '''
 694         share_hash_to_get = start_hash
 695         while share_hash_to_get != root:
 696             share = self.shares[share_hash_to_get]
 697             yield share
 698             share_hash_to_get = share.previous_hash
 699
 700     def get_best_hash(self):
 701         '''
 702         Returns hash of item with the most items in its chain
 703         '''
 704         if not self.heads:
 705             return None
 706         return max(self.heads, key=self.get_height_and_last)
 707
 708     def get_highest_height(self):
 709         return max(self.get_height_and_last(head)[0] for head in self.heads) if self.heads else 0
 710
 711 class FakeShare(object):
 712     def __init__(self, **kwargs):
 713         self.__dict__.update(kwargs)
 714
 715 if __name__ == '__main__':
 716
 717     t = Tracker()
 718
 719     for i in xrange(10000):
 720         t.add(FakeShare(hash=i, previous_hash=i - 1 if i > 0 else None))
 721
 722     #t.remove(99)
 723
 724     print 'HEADS', t.heads
 725     print 'TAILS', t.tails
 726
 727     import random
 728
 729     while False:
 730         print
 731         print '-'*30
 732         print
 733         t = Tracker()
 734         for i in xrange(random.randrange(100)):
 735             x = random.choice(list(t.shares) + [None])
 736             print i, '->', x
 737             t.add(FakeShare(i, x))
 738         while t.shares:
 739             x = random.choice(list(t.shares))
 740             print 'DEL', x, t.__dict__
 741             try:
 742                 t.remove(x)
 743             except NotImplementedError:
 744                 print 'aborted; not implemented'
 745         import time
 746         time.sleep(.1)
 747         print 'HEADS', t.heads
 748         print 'TAILS', t.tails
 749
 750     #for share_hash, share in sorted(t.shares.iteritems()):
 751     #    print share_hash, share.previous_hash, t.heads.get(share_hash), t.tails.get(share_hash)
 752
 753     #import sys;sys.exit()
 754
 755     print t.get_nth_parent_hash(9000, 5000)
 756     print t.get_nth_parent_hash(9001, 412)
 757     #print t.get_nth_parent_hash(90, 51)
 758
 759     for share_hash in sorted(t.shares):
 760         print str(share_hash).rjust(4),
 761         x = t.skips.get(share_hash, None)
 762         if x is not None:
 763             print str(x[0]).rjust(4),
 764             for a in x[1]:
 765                 print str(a).rjust(10),
 766         print
 767
 768 # network definitions
 769
 770 class Mainnet(object):
 771     BITCOIN_P2P_PREFIX = 'f9beb4d9'.decode('hex')
 772     BITCOIN_P2P_PORT = 8333
 773     BITCOIN_ADDRESS_VERSION = 0
 774
 775 class Testnet(object):
 776     BITCOIN_P2P_PREFIX = 'fabfb5da'.decode('hex')
 777     BITCOIN_P2P_PORT = 18333
 778     BITCOIN_ADDRESS_VERSION = 111