p2pool/bitcoin/data.py

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