p2pool/bitcoin/data.py

   1 from __future__ import division
   2
   3 import hashlib
   4 import itertools
   5 import struct
   6
   7 from twisted.internet import defer
   8
   9 from . import base58, skiplists
  10 from p2pool.util import bases, math, variable, expiring_dict, memoize, dicts
  11 import p2pool
  12
  13 class EarlyEnd(Exception):
  14     pass
  15
  16 class LateEnd(Exception):
  17     pass
  18
  19 def read((data, pos), length):
  20     data2 = data[pos:pos + length]
  21     if len(data2) != length:
  22         raise EarlyEnd()
  23     return data2, (data, pos + length)
  24
  25 def size((data, pos)):
  26     return len(data) - pos
  27
  28 class Type(object):
  29     # the same data can have only one unpacked representation, but multiple packed binary representations
  30
  31     def __hash__(self):
  32         rval = getattr(self, '_hash', None)
  33         if rval is None:
  34             try:
  35                 rval = self._hash = hash((type(self), frozenset(self.__dict__.items())))
  36             except:
  37                 print self.__dict__
  38                 raise
  39         return rval
  40
  41     def __eq__(self, other):
  42         return type(other) is type(self) and other.__dict__ == self.__dict__
  43
  44     def __ne__(self, other):
  45         return not (self == other)
  46
  47     def _unpack(self, data):
  48         obj, (data2, pos) = self.read((data, 0))
  49
  50         assert data2 is data
  51
  52         if pos != len(data):
  53             raise LateEnd()
  54
  55         return obj
  56
  57     def _pack(self, obj):
  58         f = self.write(None, obj)
  59
  60         res = []
  61         while f is not None:
  62             res.append(f[1])
  63             f = f[0]
  64         res.reverse()
  65         return ''.join(res)
  66
  67
  68     def unpack(self, data):
  69         obj = self._unpack(data)
  70
  71         if p2pool.DEBUG:
  72             data2 = self._pack(obj)
  73             if data2 != data:
  74                 if self._unpack(data2) != obj:
  75                     raise AssertionError()
  76
  77         return obj
  78
  79     def pack2(self, obj):
  80         data = self._pack(obj)
  81
  82         if p2pool.DEBUG:
  83             if self._unpack(data) != obj:
  84                 raise AssertionError((self._unpack(data), obj))
  85
  86         return data
  87
  88     _backing = expiring_dict.ExpiringDict(100)
  89     pack2 = memoize.memoize_with_backing(_backing, [unpack])(pack2)
  90     unpack = memoize.memoize_with_backing(_backing)(unpack) # doesn't have an inverse
  91
  92     def pack(self, obj):
  93         return self.pack2(dicts.immutify(obj))
  94
  95
  96     def pack_base58(self, obj):
  97         return base58.base58_encode(self.pack(obj))
  98
  99     def unpack_base58(self, base58_data):
 100         return self.unpack(base58.base58_decode(base58_data))
 101
 102
 103     def hash160(self, obj):
 104         return ShortHashType().unpack(hashlib.new('ripemd160', hashlib.sha256(self.pack(obj)).digest()).digest())
 105
 106     def hash256(self, obj):
 107         return HashType().unpack(hashlib.sha256(hashlib.sha256(self.pack(obj)).digest()).digest())
 108
 109 class VarIntType(Type):
 110     # redundancy doesn't matter here because bitcoin and p2pool both reencode before hashing
 111     def read(self, file):
 112         data, file = read(file, 1)
 113         first = ord(data)
 114         if first < 0xfd:
 115             return first, file
 116         elif first == 0xfd:
 117             desc, length = '<H', 2
 118         elif first == 0xfe:
 119             desc, length = '<I', 4
 120         elif first == 0xff:
 121             desc, length = '<Q', 8
 122         else:
 123             raise AssertionError()
 124         data, file = read(file, length)
 125         return struct.unpack(desc, data)[0], file
 126
 127     def write(self, file, item):
 128         if item < 0xfd:
 129             file = file, struct.pack('<B', item)
 130         elif item <= 0xffff:
 131             file = file, struct.pack('<BH', 0xfd, item)
 132         elif item <= 0xffffffff:
 133             file = file, struct.pack('<BI', 0xfe, item)
 134         elif item <= 0xffffffffffffffff:
 135             file = file, struct.pack('<BQ', 0xff, item)
 136         else:
 137             raise ValueError('int too large for varint')
 138         return file
 139
 140 class VarStrType(Type):
 141     _inner_size = VarIntType()
 142
 143     def read(self, file):
 144         length, file = self._inner_size.read(file)
 145         return read(file, length)
 146
 147     def write(self, file, item):
 148         return self._inner_size.write(file, len(item)), item
 149
 150 class FixedStrType(Type):
 151     def __init__(self, length):
 152         self.length = length
 153
 154     def read(self, file):
 155         return read(file, self.length)
 156
 157     def write(self, file, item):
 158         if len(item) != self.length:
 159             raise ValueError('incorrect length item!')
 160         return file, item
 161
 162 class EnumType(Type):
 163     def __init__(self, inner, values):
 164         self.inner = inner
 165         self.values = dicts.frozendict(values)
 166
 167         keys = {}
 168         for k, v in values.iteritems():
 169             if v in keys:
 170                 raise ValueError('duplicate value in values')
 171             keys[v] = k
 172         self.keys = dicts.frozendict(keys)
 173
 174     def read(self, file):
 175         data, file = self.inner.read(file)
 176         if data not in self.keys:
 177             raise ValueError('enum data (%r) not in values (%r)' % (data, self.values))
 178         return self.keys[data], file
 179
 180     def write(self, file, item):
 181         if item not in self.values:
 182             raise ValueError('enum item (%r) not in values (%r)' % (item, self.values))
 183         return self.inner.write(file, self.values[item])
 184
 185 class HashType(Type):
 186     def read(self, file):
 187         data, file = read(file, 256//8)
 188         return int(data[::-1].encode('hex'), 16), file
 189
 190     def write(self, file, item):
 191         if not 0 <= item < 2**256:
 192             raise ValueError('invalid hash value - %r' % (item,))
 193         if item != 0 and item < 2**160:
 194             print 'Very low hash value - maybe you meant to use ShortHashType? %x' % (item,)
 195         return file, ('%064x' % (item,)).decode('hex')[::-1]
 196
 197 class ShortHashType(Type):
 198     def read(self, file):
 199         data, file = read(file, 160//8)
 200         return int(data[::-1].encode('hex'), 16), file
 201
 202     def write(self, file, item):
 203         if not 0 <= item < 2**160:
 204             raise ValueError('invalid hash value - %r' % (item,))
 205         return file, ('%040x' % (item,)).decode('hex')[::-1]
 206
 207 class ListType(Type):
 208     _inner_size = VarIntType()
 209
 210     def __init__(self, type):
 211         self.type = type
 212
 213     def read(self, file):
 214         length, file = self._inner_size.read(file)
 215         res = []
 216         for i in xrange(length):
 217             item, file = self.type.read(file)
 218             res.append(item)
 219         return res, file
 220
 221     def write(self, file, item):
 222         file = self._inner_size.write(file, len(item))
 223         for subitem in item:
 224             file = self.type.write(file, subitem)
 225         return file
 226
 227 class StructType(Type):
 228     def __init__(self, desc):
 229         self.desc = desc
 230         self.length = struct.calcsize(self.desc)
 231
 232     def read(self, file):
 233         data, file = read(file, self.length)
 234         res, = struct.unpack(self.desc, data)
 235         return res, file
 236
 237     def write(self, file, item):
 238         data = struct.pack(self.desc, item)
 239         if struct.unpack(self.desc, data)[0] != item:
 240             # special test because struct doesn't error on some overflows
 241             raise ValueError('''item didn't survive pack cycle (%r)''' % (item,))
 242         return file, data
 243
 244 class IPV6AddressType(Type):
 245     def read(self, file):
 246         data, file = read(file, 16)
 247         if data[:12] != '00000000000000000000ffff'.decode('hex'):
 248             raise ValueError('ipv6 addresses not supported yet')
 249         return '.'.join(str(ord(x)) for x in data[12:]), file
 250
 251     def write(self, file, item):
 252         bits = map(int, item.split('.'))
 253         if len(bits) != 4:
 254             raise ValueError('invalid address: %r' % (bits,))
 255         data = '00000000000000000000ffff'.decode('hex') + ''.join(chr(x) for x in bits)
 256         assert len(data) == 16, len(data)
 257         return file, data
 258
 259 _record_types = {}
 260
 261 def get_record(fields):
 262     fields = tuple(sorted(fields))
 263     if 'keys' in fields:
 264         raise ValueError()
 265     if fields not in _record_types:
 266         class _Record(object):
 267             __slots__ = fields
 268             def __repr__(self):
 269                 return repr(dict(self))
 270             def __getitem__(self, key):
 271                 return getattr(self, key)
 272             def __setitem__(self, key, value):
 273                 setattr(self, key, value)
 274             #def __iter__(self):
 275             #    for field in self.__slots__:
 276             #        yield field, getattr(self, field)
 277             def keys(self):
 278                 return self.__slots__
 279             def __eq__(self, other):
 280                 if isinstance(other, dict):
 281                     return dict(self) == other
 282                 elif isinstance(other, _Record):
 283                     return all(self[k] == other[k] for k in self.keys())
 284                 raise TypeError()
 285             def __ne__(self, other):
 286                 return not (self == other)
 287         _record_types[fields] = _Record
 288     return _record_types[fields]()
 289
 290 class ComposedType(Type):
 291     def __init__(self, fields):
 292         self.fields = tuple(fields)
 293
 294     def read(self, file):
 295         item = get_record(k for k, v in self.fields)
 296         for key, type_ in self.fields:
 297             item[key], file = type_.read(file)
 298         return item, file
 299
 300     def write(self, file, item):
 301         for key, type_ in self.fields:
 302             file = type_.write(file, item[key])
 303         return file
 304
 305 class ChecksummedType(Type):
 306     def __init__(self, inner):
 307         self.inner = inner
 308
 309     def read(self, file):
 310         obj, file = self.inner.read(file)
 311         data = self.inner.pack(obj)
 312
 313         checksum, file = read(file, 4)
 314         if checksum != hashlib.sha256(hashlib.sha256(data).digest()).digest()[:4]:
 315             raise ValueError('invalid checksum')
 316
 317         return obj, file
 318
 319     def write(self, file, item):
 320         data = self.inner.pack(item)
 321         return (file, data), hashlib.sha256(hashlib.sha256(data).digest()).digest()[:4]
 322
 323 class FloatingInteger(object):
 324     __slots__ = ['_bits']
 325
 326     @classmethod
 327     def from_target_upper_bound(cls, target):
 328         n = bases.natural_to_string(target)
 329         if n and ord(n[0]) >= 128:
 330             n = '\x00' + n
 331         bits2 = (chr(len(n)) + (n + 3*chr(0))[:3])[::-1]
 332         bits = struct.unpack('<I', bits2)[0]
 333         return cls(bits)
 334
 335     def __init__(self, bits):
 336         self._bits = bits
 337
 338     @property
 339     def _value(self):
 340         return math.shift_left(self._bits & 0x00ffffff, 8 * ((self._bits >> 24) - 3))
 341
 342     def __hash__(self):
 343         return hash(self._value)
 344
 345     def __cmp__(self, other):
 346         if isinstance(other, FloatingInteger):
 347             return cmp(self._value, other._value)
 348         elif isinstance(other, (int, long)):
 349             return cmp(self._value, other)
 350         else:
 351             raise NotImplementedError()
 352
 353     def __int__(self):
 354         return self._value
 355
 356     def __repr__(self):
 357         return 'FloatingInteger(bits=%s (%x))' % (hex(self._bits), self)
 358
 359     def __add__(self, other):
 360         if isinstance(other, (int, long)):
 361             return self._value + other
 362         raise NotImplementedError()
 363     __radd__ = __add__
 364     def __mul__(self, other):
 365         if isinstance(other, (int, long)):
 366             return self._value * other
 367         raise NotImplementedError()
 368     __rmul__ = __mul__
 369     def __truediv__(self, other):
 370         if isinstance(other, (int, long)):
 371             return self._value / other
 372         raise NotImplementedError()
 373     def __floordiv__(self, other):
 374         if isinstance(other, (int, long)):
 375             return self._value // other
 376         raise NotImplementedError()
 377     __div__ = __truediv__
 378     def __rtruediv__(self, other):
 379         if isinstance(other, (int, long)):
 380             return other / self._value
 381         raise NotImplementedError()
 382     def __rfloordiv__(self, other):
 383         if isinstance(other, (int, long)):
 384             return other // self._value
 385         raise NotImplementedError()
 386     __rdiv__ = __rtruediv__
 387
 388 class FloatingIntegerType(Type):
 389     _inner = StructType('<I')
 390
 391     def read(self, file):
 392         bits, file = self._inner.read(file)
 393         return FloatingInteger(bits), file
 394
 395     def write(self, file, item):
 396         return self._inner.write(file, item._bits)
 397
 398 class PossiblyNoneType(Type):
 399     def __init__(self, none_value, inner):
 400         self.none_value = none_value
 401         self.inner = inner
 402
 403     def read(self, file):
 404         value, file = self.inner.read(file)
 405         return None if value == self.none_value else value, file
 406
 407     def write(self, file, item):
 408         if item == self.none_value:
 409             raise ValueError('none_value used')
 410         return self.inner.write(file, self.none_value if item is None else item)
 411
 412 address_type = ComposedType([
 413     ('services', StructType('<Q')),
 414     ('address', IPV6AddressType()),
 415     ('port', StructType('>H')),
 416 ])
 417
 418 tx_type = ComposedType([
 419     ('version', StructType('<I')),
 420     ('tx_ins', ListType(ComposedType([
 421         ('previous_output', PossiblyNoneType(dicts.frozendict(hash=0, index=2**32 - 1), ComposedType([
 422             ('hash', HashType()),
 423             ('index', StructType('<I')),
 424         ]))),
 425         ('script', VarStrType()),
 426         ('sequence', PossiblyNoneType(2**32 - 1, StructType('<I'))),
 427     ]))),
 428     ('tx_outs', ListType(ComposedType([
 429         ('value', StructType('<Q')),
 430         ('script', VarStrType()),
 431     ]))),
 432     ('lock_time', StructType('<I')),
 433 ])
 434
 435 merkle_tx_type = ComposedType([
 436     ('tx', tx_type),
 437     ('block_hash', HashType()),
 438     ('merkle_branch', ListType(HashType())),
 439     ('index', StructType('<i')),
 440 ])
 441
 442 block_header_type = ComposedType([
 443     ('version', StructType('<I')),
 444     ('previous_block', PossiblyNoneType(0, HashType())),
 445     ('merkle_root', HashType()),
 446     ('timestamp', StructType('<I')),
 447     ('target', FloatingIntegerType()),
 448     ('nonce', StructType('<I')),
 449 ])
 450
 451 block_type = ComposedType([
 452     ('header', block_header_type),
 453     ('txs', ListType(tx_type)),
 454 ])
 455
 456 aux_pow_type = ComposedType([
 457     ('merkle_tx', merkle_tx_type),
 458     ('merkle_branch', ListType(HashType())),
 459     ('index', StructType('<i')),
 460     ('parent_block_header', block_header_type),
 461 ])
 462
 463
 464 merkle_record_type = ComposedType([
 465     ('left', HashType()),
 466     ('right', HashType()),
 467 ])
 468
 469 def merkle_hash(tx_list):
 470     if not tx_list:
 471         return 0
 472     hash_list = map(tx_type.hash256, tx_list)
 473     while len(hash_list) > 1:
 474         hash_list = [merkle_record_type.hash256(dict(left=left, right=left if right is None else right))
 475             for left, right in zip(hash_list[::2], hash_list[1::2] + [None])]
 476     return hash_list[0]
 477
 478 def target_to_average_attempts(target):
 479     return 2**256//(target + 1)
 480
 481 # tx
 482
 483 def tx_get_sigop_count(tx):
 484     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'])
 485
 486 # human addresses
 487
 488 human_address_type = ChecksummedType(ComposedType([
 489     ('version', StructType('<B')),
 490     ('pubkey_hash', ShortHashType()),
 491 ]))
 492
 493 pubkey_type = FixedStrType(65)
 494
 495 def pubkey_hash_to_address(pubkey_hash, net):
 496     return human_address_type.pack_base58(dict(version=net.BITCOIN_ADDRESS_VERSION, pubkey_hash=pubkey_hash))
 497
 498 def pubkey_to_address(pubkey, net):
 499     return pubkey_hash_to_address(pubkey_type.hash160(pubkey), net)
 500
 501 def address_to_pubkey_hash(address, net):
 502     x = human_address_type.unpack_base58(address)
 503     if x['version'] != net.BITCOIN_ADDRESS_VERSION:
 504         raise ValueError('address not for this net!')
 505     return x['pubkey_hash']
 506
 507 # transactions
 508
 509 def pubkey_to_script2(pubkey):
 510     return ('\x41' + pubkey_type.pack(pubkey)) + '\xac'
 511
 512 def pubkey_hash_to_script2(pubkey_hash):
 513     return '\x76\xa9' + ('\x14' + ShortHashType().pack(pubkey_hash)) + '\x88\xac'
 514
 515 def script2_to_human(script2, net):
 516     try:
 517         pubkey = script2[1:-1]
 518         script2_test = pubkey_to_script2(pubkey)
 519     except:
 520         pass
 521     else:
 522         if script2_test == script2:
 523             return 'Pubkey. Address: %s' % (pubkey_to_address(pubkey, net),)
 524
 525     try:
 526         pubkey_hash = ShortHashType().unpack(script2[3:-2])
 527         script2_test2 = pubkey_hash_to_script2(pubkey_hash)
 528     except:
 529         pass
 530     else:
 531         if script2_test2 == script2:
 532             return 'Address. Address: %s' % (pubkey_hash_to_address(pubkey_hash, net),)
 533
 534     return 'Unknown. Script: %s'  % (script2.encode('hex'),)
 535
 536 # linked list tracker
 537
 538 class Tracker(object):
 539     def __init__(self):
 540         self.shares = {} # hash -> share
 541         #self.ids = {} # hash -> (id, height)
 542         self.reverse_shares = {} # previous_hash -> set of share_hashes
 543
 544         self.heads = {} # head hash -> tail_hash
 545         self.tails = {} # tail hash -> set of head hashes
 546
 547         self.heights = {} # share_hash -> height_to, ref, work_inc
 548         self.reverse_heights = {} # ref -> set of share_hashes
 549
 550         self.ref_generator = itertools.count()
 551         self.height_refs = {} # ref -> height, share_hash, work_inc
 552         self.reverse_height_refs = {} # share_hash -> ref
 553
 554         self.get_nth_parent_hash = skiplists.DistanceSkipList(self)
 555
 556         self.added = variable.Event()
 557         self.removed = variable.Event()
 558
 559     def add(self, share):
 560         assert not isinstance(share, (int, long, type(None)))
 561         if share.hash in self.shares:
 562             raise ValueError('share already present')
 563
 564         if share.hash in self.tails:
 565             heads = self.tails.pop(share.hash)
 566         else:
 567             heads = set([share.hash])
 568
 569         if share.previous_hash in self.heads:
 570             tail = self.heads.pop(share.previous_hash)
 571         else:
 572             tail = self.get_last(share.previous_hash)
 573             #tail2 = share.previous_hash
 574             #while tail2 in self.shares:
 575             #    tail2 = self.shares[tail2].previous_hash
 576             #assert tail == tail2
 577
 578         self.shares[share.hash] = share
 579         self.reverse_shares.setdefault(share.previous_hash, set()).add(share.hash)
 580
 581         self.tails.setdefault(tail, set()).update(heads)
 582         if share.previous_hash in self.tails[tail]:
 583             self.tails[tail].remove(share.previous_hash)
 584
 585         for head in heads:
 586             self.heads[head] = tail
 587
 588         self.added.happened(share)
 589
 590     def test(self):
 591         t = Tracker()
 592         for s in self.shares.itervalues():
 593             t.add(s)
 594
 595         assert self.shares == t.shares, (self.shares, t.shares)
 596         assert self.reverse_shares == t.reverse_shares, (self.reverse_shares, t.reverse_shares)
 597         assert self.heads == t.heads, (self.heads, t.heads)
 598         assert self.tails == t.tails, (self.tails, t.tails)
 599
 600     def remove(self, share_hash):
 601         assert isinstance(share_hash, (int, long, type(None)))
 602         if share_hash not in self.shares:
 603             raise KeyError()
 604
 605         share = self.shares[share_hash]
 606         del share_hash
 607
 608         children = self.reverse_shares.get(share.hash, set())
 609
 610         # move height refs referencing children down to this, so they can be moved up in one step
 611         if share.previous_hash in self.reverse_height_refs:
 612             if share.previous_hash not in self.tails:
 613                 for x in list(self.reverse_heights.get(self.reverse_height_refs.get(share.previous_hash, object()), set())):
 614                     self.get_last(x)
 615             for x in list(self.reverse_heights.get(self.reverse_height_refs.get(share.hash, object()), set())):
 616                 self.get_last(x)
 617             assert share.hash not in self.reverse_height_refs, list(self.reverse_heights.get(self.reverse_height_refs.get(share.hash, None), set()))
 618
 619         if share.hash in self.heads and share.previous_hash in self.tails:
 620             tail = self.heads.pop(share.hash)
 621             self.tails[tail].remove(share.hash)
 622             if not self.tails[share.previous_hash]:
 623                 self.tails.pop(share.previous_hash)
 624         elif share.hash in self.heads:
 625             tail = self.heads.pop(share.hash)
 626             self.tails[tail].remove(share.hash)
 627             if self.reverse_shares[share.previous_hash] != set([share.hash]):
 628                 pass # has sibling
 629             else:
 630                 self.tails[tail].add(share.previous_hash)
 631                 self.heads[share.previous_hash] = tail
 632         elif share.previous_hash in self.tails:
 633             heads = self.tails[share.previous_hash]
 634             if len(self.reverse_shares[share.previous_hash]) > 1:
 635                 raise NotImplementedError()
 636             else:
 637                 del self.tails[share.previous_hash]
 638                 for head in heads:
 639                     self.heads[head] = share.hash
 640                 self.tails[share.hash] = set(heads)
 641         else:
 642             raise NotImplementedError()
 643
 644         # move ref pointing to this up
 645         if share.previous_hash in self.reverse_height_refs:
 646             assert share.hash not in self.reverse_height_refs, list(self.reverse_heights.get(self.reverse_height_refs.get(share.hash, object()), set()))
 647
 648             ref = self.reverse_height_refs[share.previous_hash]
 649             cur_height, cur_hash, cur_work = self.height_refs[ref]
 650             assert cur_hash == share.previous_hash
 651             self.height_refs[ref] = cur_height - 1, share.hash, cur_work - target_to_average_attempts(share.target)
 652             del self.reverse_height_refs[share.previous_hash]
 653             self.reverse_height_refs[share.hash] = ref
 654
 655         # delete height entry, and ref if it is empty
 656         if share.hash in self.heights:
 657             _, ref, _ = self.heights.pop(share.hash)
 658             self.reverse_heights[ref].remove(share.hash)
 659             if not self.reverse_heights[ref]:
 660                 del self.reverse_heights[ref]
 661                 _, ref_hash, _ = self.height_refs.pop(ref)
 662                 del self.reverse_height_refs[ref_hash]
 663
 664         self.shares.pop(share.hash)
 665         self.reverse_shares[share.previous_hash].remove(share.hash)
 666         if not self.reverse_shares[share.previous_hash]:
 667             self.reverse_shares.pop(share.previous_hash)
 668
 669         #assert self.test() is None
 670         self.removed.happened(share)
 671
 672     def get_height(self, share_hash):
 673         height, work, last = self.get_height_work_and_last(share_hash)
 674         return height
 675
 676     def get_work(self, share_hash):
 677         height, work, last = self.get_height_work_and_last(share_hash)
 678         return work
 679
 680     def get_last(self, share_hash):
 681         height, work, last = self.get_height_work_and_last(share_hash)
 682         return last
 683
 684     def get_height_and_last(self, share_hash):
 685         height, work, last = self.get_height_work_and_last(share_hash)
 686         return height, last
 687
 688     def _get_height_jump(self, share_hash):
 689         if share_hash in self.heights:
 690             height_to1, ref, work_inc1 = self.heights[share_hash]
 691             height_to2, share_hash, work_inc2 = self.height_refs[ref]
 692             height_inc = height_to1 + height_to2
 693             work_inc = work_inc1 + work_inc2
 694         else:
 695             height_inc, share_hash, work_inc = 1, self.shares[share_hash].previous_hash, target_to_average_attempts(self.shares[share_hash].target)
 696         return height_inc, share_hash, work_inc
 697
 698     def _set_height_jump(self, share_hash, height_inc, other_share_hash, work_inc):
 699         if other_share_hash not in self.reverse_height_refs:
 700             ref = self.ref_generator.next()
 701             assert ref not in self.height_refs
 702             self.height_refs[ref] = 0, other_share_hash, 0
 703             self.reverse_height_refs[other_share_hash] = ref
 704             del ref
 705
 706         ref = self.reverse_height_refs[other_share_hash]
 707         ref_height_to, ref_share_hash, ref_work_inc = self.height_refs[ref]
 708         assert ref_share_hash == other_share_hash
 709
 710         if share_hash in self.heights:
 711             prev_ref = self.heights[share_hash][1]
 712             self.reverse_heights[prev_ref].remove(share_hash)
 713             if not self.reverse_heights[prev_ref] and prev_ref != ref:
 714                 self.reverse_heights.pop(prev_ref)
 715                 _, x, _ = self.height_refs.pop(prev_ref)
 716                 self.reverse_height_refs.pop(x)
 717         self.heights[share_hash] = height_inc - ref_height_to, ref, work_inc - ref_work_inc
 718         self.reverse_heights.setdefault(ref, set()).add(share_hash)
 719
 720     def get_height_work_and_last(self, share_hash):
 721         assert isinstance(share_hash, (int, long, type(None)))
 722         orig = share_hash
 723         height = 0
 724         work = 0
 725         updates = []
 726         while share_hash in self.shares:
 727             updates.append((share_hash, height, work))
 728             height_inc, share_hash, work_inc = self._get_height_jump(share_hash)
 729             height += height_inc
 730             work += work_inc
 731         for update_hash, height_then, work_then in updates:
 732             self._set_height_jump(update_hash, height - height_then, share_hash, work - work_then)
 733         return height, work, share_hash
 734
 735     def get_chain_known(self, start_hash):
 736         assert isinstance(start_hash, (int, long, type(None)))
 737         '''
 738         Chain starting with item of hash I{start_hash} of items that this Tracker contains
 739         '''
 740         item_hash_to_get = start_hash
 741         while True:
 742             if item_hash_to_get not in self.shares:
 743                 break
 744             share = self.shares[item_hash_to_get]
 745             assert not isinstance(share, long)
 746             yield share
 747             item_hash_to_get = share.previous_hash
 748
 749     def get_chain_to_root(self, start_hash, root=None):
 750         assert isinstance(start_hash, (int, long, type(None)))
 751         assert isinstance(root, (int, long, type(None)))
 752         '''
 753         Chain of hashes starting with share_hash of shares to the root (doesn't include root)
 754         Raises an error if one is missing
 755         '''
 756         share_hash_to_get = start_hash
 757         while share_hash_to_get != root:
 758             share = self.shares[share_hash_to_get]
 759             yield share
 760             share_hash_to_get = share.previous_hash
 761
 762     def get_best_hash(self):
 763         '''
 764         Returns hash of item with the most items in its chain
 765         '''
 766         if not self.heads:
 767             return None
 768         return max(self.heads, key=self.get_height_and_last)
 769
 770     def get_highest_height(self):
 771         return max(self.get_height_and_last(head)[0] for head in self.heads) if self.heads else 0
 772
 773     def is_child_of(self, share_hash, possible_child_hash):
 774         height, last = self.get_height_and_last(share_hash)
 775         child_height, child_last = self.get_height_and_last(possible_child_hash)
 776         if child_last != last:
 777             return None # not connected, so can't be determined
 778         height_up = child_height - height
 779         return height_up >= 0 and self.get_nth_parent_hash(possible_child_hash, height_up) == share_hash
 780
 781 class FakeShare(object):
 782     def __init__(self, **kwargs):
 783         self.__dict__.update(kwargs)
 784
 785 if __name__ == '__main__':
 786
 787     t = Tracker()
 788
 789     for i in xrange(10000):
 790         t.add(FakeShare(hash=i, previous_hash=i - 1 if i > 0 else None))
 791
 792     #t.remove(99)
 793
 794     print 'HEADS', t.heads
 795     print 'TAILS', t.tails
 796
 797     import random
 798
 799     while False:
 800         print
 801         print '-'*30
 802         print
 803         t = Tracker()
 804         for i in xrange(random.randrange(100)):
 805             x = random.choice(list(t.shares) + [None])
 806             print i, '->', x
 807             t.add(FakeShare(i, x))
 808         while t.shares:
 809             x = random.choice(list(t.shares))
 810             print 'DEL', x, t.__dict__
 811             try:
 812                 t.remove(x)
 813             except NotImplementedError:
 814                 print 'aborted; not implemented'
 815         import time
 816         time.sleep(.1)
 817         print 'HEADS', t.heads
 818         print 'TAILS', t.tails
 819
 820     #for share_hash, share in sorted(t.shares.iteritems()):
 821     #    print share_hash, share.previous_hash, t.heads.get(share_hash), t.tails.get(share_hash)
 822
 823     #import sys;sys.exit()
 824
 825     print t.get_nth_parent_hash(9000, 5000)
 826     print t.get_nth_parent_hash(9001, 412)
 827     #print t.get_nth_parent_hash(90, 51)
 828
 829     for share_hash in sorted(t.shares):
 830         print str(share_hash).rjust(4),
 831         x = t.skips.get(share_hash, None)
 832         if x is not None:
 833             print str(x[0]).rjust(4),
 834             for a in x[1]:
 835                 print str(a).rjust(10),
 836         print
 837
 838 # network definitions
 839
 840 class Mainnet(object):
 841     BITCOIN_P2P_PREFIX = 'f9beb4d9'.decode('hex')
 842     BITCOIN_P2P_PORT = 8333
 843     BITCOIN_ADDRESS_VERSION = 0
 844     BITCOIN_RPC_PORT = 8332
 845     BITCOIN_RPC_CHECK = staticmethod(defer.inlineCallbacks(lambda bitcoind: defer.returnValue(
 846         'name_firstupdate' not in (yield bitcoind.rpc_help()) and
 847         'ixcoinaddress' not in (yield bitcoind.rpc_help()) and
 848         not (yield bitcoind.rpc_getinfo())['testnet']
 849     )))
 850     BITCOIN_SUBSIDY_FUNC = staticmethod(lambda height: 50*100000000 >> (height + 1)//210000)
 851     BITCOIN_SYMBOL = 'BTC'
 852
 853 class Testnet(object):
 854     BITCOIN_P2P_PREFIX = 'fabfb5da'.decode('hex')
 855     BITCOIN_P2P_PORT = 18333
 856     BITCOIN_ADDRESS_VERSION = 111
 857     BITCOIN_RPC_PORT = 8332
 858     BITCOIN_RPC_CHECK = staticmethod(defer.inlineCallbacks(lambda bitcoind: defer.returnValue(
 859         'name_firstupdate' not in (yield bitcoind.rpc_help()) and
 860         'ixcoinaddress' not in (yield bitcoind.rpc_help()) and
 861         (yield bitcoind.rpc_getinfo())['testnet']
 862     )))
 863     BITCOIN_SUBSIDY_FUNC = staticmethod(lambda height: 50*100000000 >> (height + 1)//210000)
 864     BITCOIN_SYMBOL = 'tBTC'