store merkle roots and utxo roots
[electrum-nvc.git] / lib / network.py
1 import threading, time, Queue, os, sys, shutil, random
2 from util import user_dir, appdata_dir, print_error, print_msg
3 from bitcoin import *
4 import interface
5 from blockchain import Blockchain
6
7 DEFAULT_PORTS = {'t':'50001', 's':'50002', 'h':'8081', 'g':'8082'}
8
9 DEFAULT_SERVERS = {
10     #'electrum.coinwallet.me': {'h': '8081', 's': '50002', 't': '50001', 'g': '8082'},
11     'electrum.hachre.de': {'h': '8081', 's': '50002', 't': '50001', 'g': '8082'},
12     'electrum.novit.ro': {'h': '8081', 's': '50002', 't': '50001', 'g': '8082'},
13     'electrum.stepkrav.pw': {'h': '8081', 's': '50002', 't': '50001', 'g': '8082'},
14     #'ecdsa.org': {'h': '8081', 's': '50002', 't': '50001', 'g': '8082'},
15     'electrum.no-ip.org': {'h': '80', 's': '50002', 't': '50001', 'g': '443'},
16     'electrum.drollette.com': {'h': '5000', 's': '50002', 't': '50001', 'g': '8082'},
17     'electrum.random.re': {'h': '80', 's': '110', 't': '50001', 'g': '443'},
18     'btc.medoix.com': {'h': '8081', 's': '50002', 't': '50001', 'g': '8082'},
19     'electrum.stupidfoot.com': {'h': '8081', 's': '50002', 't': '50001', 'g': '8082'},
20     #'electrum.pdmc.net': {'h': '8081', 's': '50002', 't': '50001', 'g': '8082'},
21     'electrum.be': {'h': '8081', 's': '50002', 't': '50001', 'g': '8082'}
22 }
23
24
25
26
27 def filter_protocol(servers, p):
28     l = []
29     for k, protocols in servers.items():
30         if p in protocols:
31             l.append( ':'.join([k, protocols[p], p]) )
32     return l
33     
34
35 def pick_random_server(p='s'):
36     return random.choice( filter_protocol(DEFAULT_SERVERS,p) )
37
38 from simple_config import SimpleConfig
39
40 class Network(threading.Thread):
41
42     def __init__(self, config = {}):
43         threading.Thread.__init__(self)
44         self.daemon = True
45         self.config = SimpleConfig(config) if type(config) == type({}) else config
46         self.lock = threading.Lock()
47         self.num_server = 8 if not self.config.get('oneserver') else 0
48         self.blockchain = Blockchain(self.config, self)
49         self.interfaces = {}
50         self.queue = Queue.Queue()
51         self.callbacks = {}
52         self.protocol = self.config.get('protocol','s')
53         self.running = False
54
55         # Server for addresses and transactions
56         self.default_server = self.config.get('server')
57         if not self.default_server:
58             self.default_server = pick_random_server(self.protocol)
59
60         self.irc_servers = [] # returned by interface (list from irc)
61         self.pending_servers = set([])
62         self.disconnected_servers = set([])
63         self.recent_servers = self.config.get('recent_servers',[]) # successful connections
64
65         self.banner = ''
66         self.interface = None
67         self.proxy = self.config.get('proxy')
68         self.heights = {}
69         self.merkle_roots = {}
70         self.utxo_roots = {}
71         self.server_lag = 0
72
73         dir_path = os.path.join( self.config.path, 'certs')
74         if not os.path.exists(dir_path):
75             os.mkdir(dir_path)
76
77         # default subscriptions
78         self.subscriptions = {}
79         self.subscriptions[self.on_banner] = [('server.banner',[])]
80         self.subscriptions[self.on_peers] = [('server.peers.subscribe',[])]
81
82
83     def is_connected(self):
84         return self.interface and self.interface.is_connected
85
86
87     def is_up_to_date(self):
88         return self.interface.is_up_to_date()
89
90
91     def main_server(self):
92         return self.interface.server
93
94
95     def send_subscriptions(self):
96         for cb, sub in self.subscriptions.items():
97             self.interface.send(sub, cb)
98
99
100     def subscribe(self, messages, callback):
101         with self.lock:
102             if self.subscriptions.get(callback) is None: 
103                 self.subscriptions[callback] = []
104             for message in messages:
105                 if message not in self.subscriptions[callback]:
106                     self.subscriptions[callback].append(message)
107
108         if self.is_connected():
109             self.interface.send( messages, callback )
110
111
112     def send(self, messages, callback):
113         if self.is_connected():
114             self.interface.send( messages, callback )
115             return True
116         else:
117             return False
118
119
120     def register_callback(self, event, callback):
121         with self.lock:
122             if not self.callbacks.get(event):
123                 self.callbacks[event] = []
124             self.callbacks[event].append(callback)
125
126
127     def trigger_callback(self, event):
128         with self.lock:
129             callbacks = self.callbacks.get(event,[])[:]
130         if callbacks:
131             [callback() for callback in callbacks]
132
133
134     def random_server(self):
135         choice_list = []
136         l = filter_protocol(self.get_servers(), self.protocol)
137         for s in l:
138             if s in self.pending_servers or s in self.disconnected_servers or s in self.interfaces.keys():
139                 continue
140             else:
141                 choice_list.append(s)
142         
143         if not choice_list: 
144             if not self.interfaces:
145                 # we are probably offline, retry later
146                 self.disconnected_servers = set([])
147             return
148         
149         server = random.choice( choice_list )
150         return server
151
152
153     def get_servers(self):
154         out = self.irc_servers if self.irc_servers else DEFAULT_SERVERS
155         for s in self.recent_servers:
156             host, port, protocol = s.split(':')
157             if host not in out:
158                 out[host] = { protocol:port }
159         return out
160
161     def start_interface(self, server):
162         if server in self.interfaces.keys():
163             return
164         i = interface.Interface(server, self.config)
165         self.pending_servers.add(server)
166         i.start(self.queue)
167         return i 
168
169     def start_random_interface(self):
170         server = self.random_server()
171         if server:
172             self.start_interface(server)
173
174     def start_interfaces(self):
175         self.interface = self.start_interface(self.default_server)
176
177         for i in range(self.num_server):
178             self.start_random_interface()
179             
180
181     def start(self, wait=False):
182         self.start_interfaces()
183         threading.Thread.start(self)
184         if wait:
185             return self.wait_until_connected()
186
187     def wait_until_connected(self):
188         "wait until connection status is known"
189         if self.config.get('auto_cycle'): 
190             # self.random_server() returns None if all servers have been tried
191             while not self.is_connected() and self.random_server():
192                 time.sleep(0.1)
193         else:
194             self.interface.connect_event.wait()
195
196         return self.interface.is_connected
197
198
199     def set_parameters(self, host, port, protocol, proxy, auto_connect):
200
201         self.config.set_key('auto_cycle', auto_connect, True)
202         self.config.set_key("proxy", proxy, True)
203         self.config.set_key("protocol", protocol, True)
204         server = ':'.join([ host, port, protocol ])
205         self.config.set_key("server", server, True)
206
207         if self.proxy != proxy or self.protocol != protocol:
208             self.proxy = proxy
209             self.protocol = protocol
210             for i in self.interfaces.values(): i.stop()
211             if auto_connect:
212                 #self.interface = None
213                 return
214
215         if auto_connect:
216             if not self.interface.is_connected:
217                 self.switch_to_random_interface()
218             else:
219                 if self.server_lag > 0:
220                     self.stop_interface()
221         else:
222             self.set_server(server)
223
224
225     def switch_to_random_interface(self):
226         if self.interfaces:
227             self.switch_to_interface(random.choice(self.interfaces.values()))
228
229     def switch_to_interface(self, interface):
230         assert not self.interface.is_connected
231         server = interface.server
232         print_error("switching to", server)
233         self.interface = interface
234         h =  self.heights.get(server)
235         if h:
236             self.server_lag = self.blockchain.height() - h
237         self.config.set_key('server', server, False)
238         self.default_server = server
239         self.send_subscriptions()
240         self.trigger_callback('connected')
241
242
243     def stop_interface(self):
244         self.interface.stop() 
245
246
247     def set_server(self, server):
248         if self.default_server == server and self.interface.is_connected:
249             return
250
251         if self.protocol != server.split(':')[2]:
252             return
253
254         # stop the interface in order to terminate subscriptions
255         if self.interface.is_connected:
256             self.stop_interface()
257
258         # notify gui
259         self.trigger_callback('disconnecting')
260         # start interface
261         self.default_server = server
262         self.config.set_key("server", server, True)
263
264         if server in self.interfaces.keys():
265             self.switch_to_interface( self.interfaces[server] )
266         else:
267             self.interface = self.start_interface(server)
268         
269
270     def add_recent_server(self, i):
271         # list is ordered
272         s = i.server
273         if s in self.recent_servers:
274             self.recent_servers.remove(s)
275         self.recent_servers.insert(0,s)
276         self.recent_servers = self.recent_servers[0:20]
277         self.config.set_key('recent_servers', self.recent_servers)
278
279
280     def new_blockchain_height(self, blockchain_height, i):
281         if self.is_connected():
282             h = self.heights.get(self.interface.server)
283             if h:
284                 self.server_lag = blockchain_height - h
285                 if self.server_lag > 1:
286                     print_error( "Server is lagging", blockchain_height, h)
287                     if self.config.get('auto_cycle'):
288                         self.set_server(i.server)
289             else:
290                 print_error('no height for main interface')
291         
292         self.trigger_callback('updated')
293
294
295     def run(self):
296         self.blockchain.start()
297
298         with self.lock:
299             self.running = True
300
301         while self.is_running():
302             try:
303                 i = self.queue.get(timeout = 30 if self.interfaces else 3)
304             except Queue.Empty:
305                 if len(self.interfaces) < self.num_server:
306                     self.start_random_interface()
307                 continue
308
309             if i.server in self.pending_servers:
310                 self.pending_servers.remove(i.server)
311
312             if i.is_connected:
313                 #if i.server in self.interfaces: raise
314                 self.interfaces[i.server] = i
315                 self.add_recent_server(i)
316                 i.send([ ('blockchain.headers.subscribe',[])], self.on_header)
317                 if i == self.interface:
318                     print_error('sending subscriptions to', self.interface.server)
319                     self.send_subscriptions()
320                     self.trigger_callback('connected')
321             else:
322                 self.disconnected_servers.add(i.server)
323                 if i.server in self.interfaces:
324                     self.interfaces.pop(i.server)
325                 if i.server in self.heights:
326                     self.heights.pop(i.server)
327                 if i == self.interface:
328                     #self.interface = None
329                     self.trigger_callback('disconnected')
330
331             if not self.interface.is_connected and self.config.get('auto_cycle'):
332                 self.switch_to_random_interface()
333
334
335     def on_header(self, i, r):
336         result = r.get('result')
337         if not result: return
338         height = result.get('block_height')
339         self.heights[i.server] = height
340         self.merkle_roots[i.server] = result.get('merkle_root')
341         self.utxo_roots[i.server] = result.get('utxo_root')
342         # notify blockchain about the new height
343         self.blockchain.queue.put((i,result))
344
345         if i == self.interface:
346             self.server_lag = self.blockchain.height() - height
347             if self.server_lag > 1 and self.config.get('auto_cycle'):
348                 print_error( "Server lagging, stopping interface")
349                 self.stop_interface()
350
351             self.trigger_callback('updated')
352
353
354     def on_peers(self, i, r):
355         if not r: return
356         self.irc_servers = self.parse_servers(r.get('result'))
357         self.trigger_callback('peers')
358
359     def on_banner(self, i, r):
360         self.banner = r.get('result')
361         self.trigger_callback('banner')
362
363     def stop(self):
364         with self.lock: self.running = False
365
366     def is_running(self):
367         with self.lock: return self.running
368
369     
370     def synchronous_get(self, requests, timeout=100000000):
371         queue = Queue.Queue()
372         ids = self.interface.send(requests, lambda i,r: queue.put(r))
373         id2 = ids[:]
374         res = {}
375         while ids:
376             r = queue.get(True, timeout)
377             _id = r.get('id')
378             if _id in ids:
379                 ids.remove(_id)
380                 res[_id] = r.get('result')
381         out = []
382         for _id in id2:
383             out.append(res[_id])
384         return out
385
386
387     #def retrieve_transaction(self, tx_hash, tx_height=0):
388     #    import transaction
389     #    r = self.synchronous_get([ ('blockchain.transaction.get',[tx_hash, tx_height]) ])[0]
390     #    if r:
391     #        return transaction.Transaction(r)
392
393
394     def parse_servers(self, result):
395         """ parse servers list into dict format"""
396         from version import PROTOCOL_VERSION
397         servers = {}
398         for item in result:
399             host = item[1]
400             out = {}
401             version = None
402             pruning_level = '-'
403             if len(item) > 2:
404                 for v in item[2]:
405                     if re.match("[stgh]\d*", v):
406                         protocol, port = v[0], v[1:]
407                         if port == '': port = DEFAULT_PORTS[protocol]
408                         out[protocol] = port
409                     elif re.match("v(.?)+", v):
410                         version = v[1:]
411                     elif re.match("p\d*", v):
412                         pruning_level = v[1:]
413                     if pruning_level == '': pruning_level = '0'
414             try: 
415                 is_recent = float(version)>=float(PROTOCOL_VERSION)
416             except Exception:
417                 is_recent = False
418
419             if out and is_recent:
420                 out['pruning'] = pruning_level
421                 servers[host] = out
422
423         return servers
424
425
426
427
428 class NetworkProxy:
429     # interface to the network object. 
430     # handle subscriptions and callbacks
431     # the network object can be jsonrpc server 
432     def __init__(self, network):
433         self.network = network
434
435
436
437
438 if __name__ == "__main__":
439     import simple_config
440     config = simple_config.SimpleConfig({'verbose':True, 'server':'ecdsa.org:50002:s'})
441     network = Network(config)
442     network.start()
443
444     while 1:
445         time.sleep(1)
446
447
448