7e0656956e4d47c4742984aa2e5a3817d687eb95
[oweals/gnunet.git] / src / include / gnunet_transport_service.h
1 /*
2      This file is part of GNUnet.
3      (C) 2009 Christian Grothoff (and other contributing authors)
4
5      GNUnet is free software; you can redistribute it and/or modify
6      it under the terms of the GNU General Public License as published
7      by the Free Software Foundation; either version 3, or (at your
8      option) any later version.
9
10      GNUnet is distributed in the hope that it will be useful, but
11      WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
12      MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
13      General Public License for more details.
14
15      You should have received a copy of the GNU General Public License
16      along with GNUnet; see the file COPYING.  If not, write to the
17      Free Software Foundation, Inc., 59 Temple Place - Suite 330,
18      Boston, MA 02111-1307, USA.
19 */
20
21 /**
22  * @file include/gnunet_transport_service.h
23  * @brief low-level P2P IO
24  * @author Christian Grothoff
25  */
26
27 #ifndef GNUNET_TRANSPORT_SERVICE_H
28 #define GNUNET_TRANSPORT_SERVICE_H
29
30 #ifdef __cplusplus
31 extern "C"
32 {
33 #if 0                           /* keep Emacsens' auto-indent happy */
34 }
35 #endif
36 #endif
37
38 #include "gnunet_bandwidth_lib.h"
39 #include "gnunet_configuration_lib.h"
40 #include "gnunet_crypto_lib.h"
41 #include "gnunet_connection_lib.h"
42 #include "gnunet_scheduler_lib.h"
43 #include "gnunet_time_lib.h"
44
45 /**
46  * Version number of the transport API.
47  */
48 #define GNUNET_TRANSPORT_VERSION 0x00000000
49
50
51 /**
52  * Enum defining all known property types for ATS Enum values are used
53  * in the GNUNET_TRANSPORT_ATS_Information struct as
54  * (key,value)-pairs.
55  *
56  * Cost are always stored in uint32_t, so all units used to define costs
57  * have to be normalized to fit in uint32_t [0 .. 4.294.967.295]
58  *
59  * To keep the elements ordered
60  *    1..1024 : Values with a relation to cost
61  * 1025..2048 : Values with a relation to quality
62  * 2049..3072 : Values with a relation to availability
63  *
64  */
65 enum GNUNET_TRANSPORT_ATS_Property
66 {
67
68   /**
69    * End of the array.
70    */
71   GNUNET_TRANSPORT_ATS_ARRAY_TERMINATOR = 0,
72
73   /* Cost related values */
74   /* =================== */
75
76   /**
77    * Volume based cost in financial units to transmit data
78    *
79    * Note: This value is not bound to a specific currency or unit and only
80    * used locally.
81    * "cent" just refers the smallest amount of money in the respective
82    * currency.
83    *
84    * Unit: [cent/MB]
85    *
86    * Interpretation: less is better
87    *
88    * Examples:
89    * LAN:  0 [cent/MB]
90    * 2G : 10 [cent/MB]
91    */
92   GNUNET_TRANSPORT_ATS_COST_FINANCIAL_PER_VOLUME = 1,
93
94   /**
95    * Time based cost in financial units to transmit data
96    *
97    * Note: This value is not bound to a specific currency or unit and only
98    * used locally.
99    * "cent" just refers the smallest amount of money in the respective
100    * currency.
101    *
102    * Unit: [cent/h]
103    *
104    * Interpretation: less is better
105    *
106    * Examples:
107    * LAN   :  0 [cent/h]
108    * Dialup: 10 [cent/h]
109    */
110   GNUNET_TRANSPORT_ATS_COST_FINANCIAL_PER_TIME = 2,
111
112   /**
113    * Computational costs
114    *
115    * Effort of preparing data to be sent with this transport
116    * Includes encoding, encryption and conversion of data
117    * Partial values can be summed up: c_sum = c_enc + c_enc + c_conv
118    * Resulting values depend on local system properties, e.g. CPU
119    *
120    * Unit: [ms/GB]
121    *
122    * Interpretation: less is better
123    *
124    * Examples:
125    *
126    * HTTPS with AES CBC-256:    7,382
127    * HTTPS with AES CBC-128:    5,279
128    * HTTPS with RC4-1024:       2,652
129    */
130   GNUNET_TRANSPORT_ATS_COST_COMPUTATIONAL = 3,
131
132   /**
133    * Energy consumption
134    *
135    * Energy consumption using this transport when sending with a certain
136    * power at a certain bitrate. This is only an approximation based on:
137    * Energy consumption E = P / D
138    *
139    * with:
140    * Power P in Watt (J/s)
141    * Datarate D in MBit/s
142    *
143    * Conversion between power P and dBm used by WLAN in radiotap's dBm TX power:
144    *
145    * Lp(dbm) = 10 log10 (P/ 1mW)
146    *
147    * => P = 1 mW  * 10^(Lp(dbm)/10)
148    *
149    * Unit: [mJ/MB]
150    *
151    * Interpretation: less is better
152    *
153    * Examples:
154    *
155    * LAN:       0
156    * WLAN:      89 (600 mW @ 802.11g /w 54 MBit/s)
157    * Bluetooth: 267 (100 mW @ BT2.0 EDR /w 3 MBit/s)
158    */
159   GNUNET_TRANSPORT_ATS_COST_ENERGY_CONSUMPTION = 4,
160
161   /**
162    * Connect cost
163    * How many bytes are transmitted to initiate a new connection using
164    * this transport?
165    *
166    * Unit: [bytes]
167    *
168    * Interpretation: less is better
169    *
170    * Examples:
171    *
172    * UDP (No connection)      :
173    *     0 bytes
174    * TCP (TCP 3-Way handshake):
175    *   220 bytes Ethernet,  172 bytes TCP/IP,  122 bytes TCP
176    * HTTP (TCP + Header)      :
177    *   477 bytes Ethernet,  429 bytes TCP/IP,  374 bytes TCP,  278 bytes HTTP
178    * HTTPS  HTTP+TLS Handshake:
179    *  2129 bytes Ethernet, 1975 bytes TCP/IP, 1755 bytes TCP, 1403 bytes HTTPS
180    *
181    * */
182   GNUNET_TRANSPORT_ATS_COST_CONNECT = 5,
183
184   /**
185    * Bandwidth cost
186    *
187    * How many bandwidth is available to consume?
188    * Used to calculate which impact sending data with this transport has
189    *
190    * Unit: [kB/s]
191    *
192    * Interpretation: more is better
193    *
194    * Examples:
195    * LAN:     12,800  (100 MBit/s)
196    * WLAN:    6,912   (54 MBit/s)
197    * Dial-up: 8       (64 Kbit/s)
198    *
199    */
200   GNUNET_TRANSPORT_ATS_COST_BANDWITH_AVAILABLE = 6,
201
202   /**
203    *  Network overhead
204    *
205    * How many bytes are sent over the wire when 1 kilobyte (1024 bytes)
206    * of application data is transmitted?
207    * A factor used with connect cost, bandwidth cost and energy cost
208    * to describe the overhead produced by the transport protocol
209    *
210    * Unit: [bytes/kb]
211    *
212    * Interpretation: less is better
213    *
214    * Examples:
215    *
216    * TCP/IPv4 over Ethernet: 1024 + 38 + 20 + 20 = 1102 [bytes/kb]
217    * TCP/IPv6 over Ethernet: 1024 + 38 + 20 + 40 = 1122 [bytes/kb]
218    * UDP/IPv4 over Ethernet: 1024 + 38 + 20 + 8  = 1090 [bytes/kb]
219    * UDP/IPv6 over Ethernet: 1024 + 38 + 40 + 8  = 1110 [bytes/kb]
220    */
221   GNUNET_TRANSPORT_ATS_COST_NETWORK_OVERHEAD = 7,
222
223
224   /* Quality related values */
225   /* ====================== */
226
227   /* Physical layer quality properties */
228
229   /**
230    * Signal strength on physical layer
231    *
232    * Unit: [dBm]
233    */
234   GNUNET_TRANSPORT_ATS_QUALITY_PHY_SIGNAL_STRENGTH = 1025,
235
236   /**
237    * Collision rate on physical layer
238    *
239    * Unit: [B/s]
240    */
241   GNUNET_TRANSPORT_ATS_QUALITY_PHY_COLLISION_RATE = 1026,
242
243   /**
244    * Error rate on physical layer
245    *
246    * Unit: [B/s]
247    */
248   GNUNET_TRANSPORT_ATS_QUALITY_PHY_ERROR_RATE = 1027,
249
250   /* Network layer quality properties */
251
252   /**
253    * Delay
254    * Time between when the time packet is sent and the packet arrives
255    *
256    * Unit: [ms]
257    *
258    * Examples:
259    *
260    * LAN   :    1
261    * WLAN  :    2
262    * Dialup:  500
263    */
264   GNUNET_TRANSPORT_ATS_QUALITY_NET_DELAY = 1028,
265
266   /**
267    * Jitter
268    * Time variations of the delay
269    * 1st derivative of a delay function
270    *
271    * Unit: [ms]
272    */
273   GNUNET_TRANSPORT_ATS_QUALITY_NET_JITTER = 1029,
274
275   /**
276    * Error rate on network layer
277    *
278    * Unit: [B/s]
279    *
280    * Examples:
281    *
282    * LAN       :    0
283    * WLAN      :  400
284    * Bluetooth :  100
285    * Note: This numbers are just assumptions as an example, not
286    * measured or somehow determined
287    */
288   GNUNET_TRANSPORT_ATS_QUALITY_NET_ERRORRATE = 1030,
289
290   /**
291    * Drop rate on network layer
292    * Bytes actively dismissed by a network component during transmission
293    * Reasons for dropped data can be full queues, congestion, quota violations...
294    *
295    * Unit: [B/s]
296    *
297    * Examples:
298    *
299    * LAN       :    0
300    * WLAN      :  400
301    * Bluetooth :  100
302    * Note: This numbers are just assumptions as an example, not
303    * measured or somehow determined
304    */
305   GNUNET_TRANSPORT_ATS_QUALITY_NET_DROPRATE = 1031,
306
307   /**
308    * Loss rate on network layer
309    * Bytes lost during transmission
310    * Reasons can be collisions, ...
311    *
312    * Unit: [B/s]
313    *
314    * Examples:
315    *
316    * LAN       :    0
317    * WLAN      :   40
318    * Bluetooth :   10
319    * Note: This numbers are just assumptions as an example, not measured
320    * or somehow determined
321    */
322   GNUNET_TRANSPORT_ATS_QUALITY_NET_LOSSRATE = 1032,
323
324   /**
325    * Throughput on network layer
326    *
327    * Unit: [kB/s]
328    *
329    * Examples:
330    *
331    * LAN   : 3400
332    * WLAN  : 1200
333    * Dialup:      4
334    *
335    */
336   GNUNET_TRANSPORT_ATS_QUALITY_NET_THROUGHPUT = 1033,
337
338  /**
339   * Distance on network layer
340   *
341   * Unit: []
342   */
343   GNUNET_TRANSPORT_ATS_QUALITY_NET_DISTANCE = 1034,
344
345
346   /* Availability related values */
347   /* =========================== */
348
349   /**
350    * Is a peer reachable?
351    */
352   GNUNET_TRANSPORT_ATS_AVAILABILITY_REACHABLE = 2048,
353
354   /**
355    * Is there a connection established to a peer using this transport
356    */
357   GNUNET_TRANSPORT_ATS_AVAILABILITY_CONNECTED = 2049
358 };
359
360
361 /**
362  * struct used to communicate the transport's properties like cost and
363  * quality of service as well as high-level constraints on resource
364  * consumption.
365  *
366  *                             +---+
367  *  +-----------+ Constraints  |   |  Plugin properties +---------+
368  *  | Highlevel |------------> |ATS| <------------------|Transport|
369  *  | Component | ATS struct   |   |    ATS struct      | Plugin  |
370  *  +-----------+              |   |                    +---------+
371  *                             +---+
372  *
373  * This structure will be used by transport plugins to communicate
374  * costs to ATS or by higher level components to tell ATS their
375  * constraints.  Always a pair of (GNUNET_TRANSPORT_ATS_Property,
376  * uint32_t value).  Value is always uint32_t, so all units used to
377  * define costs have to be normalized to fit uint32_t.
378  */
379 struct GNUNET_TRANSPORT_ATS_Information
380 {
381   /**
382    * ATS property type, in network byte order.
383    */
384   uint32_t type;
385
386   /**
387    * ATS property value, in network byte order.
388    */
389   uint32_t value;
390 };
391
392
393
394 /**
395  * Function called by the transport for each received message.
396  *
397  * @param cls closure
398  * @param peer (claimed) identity of the other peer
399  * @param message the message
400  * @param ats performance data
401  * @param ats_count number of entries in ats (excluding 0-termination)
402  */
403 typedef void (*GNUNET_TRANSPORT_ReceiveCallback) (void *cls,
404                                                   const struct
405                                                   GNUNET_PeerIdentity * peer,
406                                                   const struct
407                                                   GNUNET_MessageHeader *
408                                                   message,
409                                                   const struct
410                                                   GNUNET_TRANSPORT_ATS_Information
411                                                   * ats, uint32_t ats_count);
412
413
414 /**
415  * Opaque handle to the service.
416  */
417 struct GNUNET_TRANSPORT_Handle;
418
419
420 /**
421  * Function called to notify transport users that another
422  * peer connected to us.
423  *
424  * @param cls closure
425  * @param peer the peer that connected
426  * @param ats performance data
427  * @param ats_count number of entries in ats (excluding 0-termination)
428  */
429 typedef void (*GNUNET_TRANSPORT_NotifyConnect) (void *cls,
430                                                 const struct GNUNET_PeerIdentity
431                                                 * peer,
432                                                 const struct
433                                                 GNUNET_TRANSPORT_ATS_Information
434                                                 * ats, uint32_t ats_count);
435
436 /**
437  * Function called to notify transport users that another
438  * peer disconnected from us.
439  *
440  * @param cls closure
441  * @param peer the peer that disconnected
442  */
443 typedef void (*GNUNET_TRANSPORT_NotifyDisconnect) (void *cls,
444                                                    const struct
445                                                    GNUNET_PeerIdentity * peer);
446
447
448 /**
449  * Function to call with a human-readable format of an address
450  *
451  * @param cls closure
452  * @param address NULL on error, otherwise 0-terminated printable UTF-8 string
453  */
454 typedef void (*GNUNET_TRANSPORT_AddressLookUpCallback) (void *cls,
455                                                         const char *address);
456
457
458 /**
459  * Connect to the transport service.  Note that the connection may
460  * complete (or fail) asynchronously.
461  *
462  * @param cfg configuration to use
463  * @param self our own identity (API should check that it matches
464  *             the identity found by transport), or NULL (no check)
465  * @param cls closure for the callbacks
466  * @param rec receive function to call
467  * @param nc function to call on connect events
468  * @param nd function to call on disconnect events
469  * @return NULL on error
470  */
471 struct GNUNET_TRANSPORT_Handle *GNUNET_TRANSPORT_connect (const struct
472                                                           GNUNET_CONFIGURATION_Handle
473                                                           *cfg,
474                                                           const struct
475                                                           GNUNET_PeerIdentity
476                                                           *self, void *cls,
477                                                           GNUNET_TRANSPORT_ReceiveCallback
478                                                           rec,
479                                                           GNUNET_TRANSPORT_NotifyConnect
480                                                           nc,
481                                                           GNUNET_TRANSPORT_NotifyDisconnect
482                                                           nd);
483
484
485 /**
486  * Disconnect from the transport service.
487  *
488  * @param handle handle returned from connect
489  */
490 void GNUNET_TRANSPORT_disconnect (struct GNUNET_TRANSPORT_Handle *handle);
491
492
493 /**
494  * Ask the transport service to establish a connection to 
495  * the given peer.
496  *
497  * @param handle connection to transport service
498  * @param target who we should try to connect to
499  */
500 void GNUNET_TRANSPORT_try_connect (struct GNUNET_TRANSPORT_Handle *handle,
501                                    const struct GNUNET_PeerIdentity *target);
502
503
504 /**
505  * Set the share of incoming/outgoing bandwidth for the given
506  * peer to the specified amount.
507  *
508  * @param handle connection to transport service
509  * @param target who's bandwidth quota is being changed
510  * @param quota_in incoming bandwidth quota
511  * @param quota_out outgoing bandwidth quota
512  */
513 void GNUNET_TRANSPORT_set_quota (struct GNUNET_TRANSPORT_Handle *handle,
514                                  const struct GNUNET_PeerIdentity *target,
515                                  struct GNUNET_BANDWIDTH_Value32NBO quota_in,
516                                  struct GNUNET_BANDWIDTH_Value32NBO quota_out);
517
518
519 /**
520  * Opaque handle for a transmission-ready request.
521  */
522 struct GNUNET_TRANSPORT_TransmitHandle;
523
524
525 /**
526  * Check if we could queue a message of the given size for
527  * transmission.  The transport service will take both its internal
528  * buffers and bandwidth limits imposed by the other peer into
529  * consideration when answering this query.
530  *
531  * @param handle connection to transport service
532  * @param target who should receive the message
533  * @param size how big is the message we want to transmit?
534  * @param priority how important is the message?
535  * @param timeout after how long should we give up (and call
536  *        notify with buf NULL and size 0)?
537  * @param notify function to call when we are ready to
538  *        send such a message
539  * @param notify_cls closure for notify
540  * @return NULL if someone else is already waiting to be notified
541  *         non-NULL if the notify callback was queued (can be used to cancel
542  *         using GNUNET_TRANSPORT_notify_transmit_ready_cancel)
543  */
544 struct GNUNET_TRANSPORT_TransmitHandle
545     *GNUNET_TRANSPORT_notify_transmit_ready (struct GNUNET_TRANSPORT_Handle
546                                              *handle,
547                                              const struct GNUNET_PeerIdentity
548                                              *target, size_t size,
549                                              uint32_t priority,
550                                              struct GNUNET_TIME_Relative
551                                              timeout,
552                                              GNUNET_CONNECTION_TransmitReadyNotify
553                                              notify, void *notify_cls);
554
555
556 /**
557  * Cancel the specified transmission-ready notification.
558  *
559  * @param th handle of the transmission notification request to cancel
560  */
561 void GNUNET_TRANSPORT_notify_transmit_ready_cancel (struct
562                                                     GNUNET_TRANSPORT_TransmitHandle
563                                                     *th);
564
565
566
567 /**
568  * Function called whenever there is an update to the
569  * HELLO of this peer.
570  *
571  * @param cls closure
572  * @param hello our updated HELLO
573  */
574 typedef void (*GNUNET_TRANSPORT_HelloUpdateCallback) (void *cls,
575                                                       const struct
576                                                       GNUNET_MessageHeader *
577                                                       hello);
578
579
580 /**
581  * Obtain updates on changes to the HELLO message for this peer.
582  *
583  * @param handle connection to transport service
584  * @param rec function to call with the HELLO
585  * @param rec_cls closure for rec
586  */
587 void GNUNET_TRANSPORT_get_hello (struct GNUNET_TRANSPORT_Handle *handle,
588                                  GNUNET_TRANSPORT_HelloUpdateCallback rec,
589                                  void *rec_cls);
590
591
592 /**
593  * Stop receiving updates about changes to our HELLO message.
594  *
595  * @param handle connection to transport service
596  * @param rec function previously registered to be called with the HELLOs
597  * @param rec_cls closure for rec
598  */
599 void GNUNET_TRANSPORT_get_hello_cancel (struct GNUNET_TRANSPORT_Handle *handle,
600                                         GNUNET_TRANSPORT_HelloUpdateCallback
601                                         rec, void *rec_cls);
602
603
604 /**
605  * Offer the transport service the HELLO of another peer.  Note that
606  * the transport service may just ignore this message if the HELLO is
607  * malformed or useless due to our local configuration.
608  *
609  * @param handle connection to transport service
610  * @param hello the hello message
611  * @param cont continuation to call when HELLO has been sent
612  * @param cls closure for continuation
613  *
614  */
615 void GNUNET_TRANSPORT_offer_hello (struct GNUNET_TRANSPORT_Handle *handle,
616                                    const struct GNUNET_MessageHeader *hello,
617                                    GNUNET_SCHEDULER_Task cont, void *cls);
618
619
620 /**
621  * Convert a binary address into a human readable address.
622  *
623  * @param cfg configuration to use
624  * @param address address to convert (binary format)
625  * @param addressLen number of bytes in address
626  * @param numeric should (IP) addresses be displayed in numeric form 
627  *                (otherwise do reverse DNS lookup)
628  * @param nameTrans name of the transport to which the address belongs
629  * @param timeout how long is the lookup allowed to take at most
630  * @param aluc function to call with the results
631  * @param aluc_cls closure for aluc
632  */
633 void GNUNET_TRANSPORT_address_lookup (const struct GNUNET_CONFIGURATION_Handle
634                                       *cfg, const char *address,
635                                       size_t addressLen, int numeric,
636                                       const char *nameTrans,
637                                       struct GNUNET_TIME_Relative timeout,
638                                       GNUNET_TRANSPORT_AddressLookUpCallback
639                                       aluc, void *aluc_cls);
640
641
642 /**
643  * Return all the known addresses for a peer. FIXME: document better!
644  * FIXME: use better name!
645  *
646  * @param cfg configuration to use
647  * @param peer peer identity to look up the addresses of
648  * @param timeout how long is the lookup allowed to take at most
649  * @param peer_address_callback function to call with the results
650  * @param peer_address_callback_cls closure for peer_address_callback
651  */
652 void GNUNET_TRANSPORT_peer_address_lookup (const struct
653                                            GNUNET_CONFIGURATION_Handle *cfg,
654                                            const struct GNUNET_PeerIdentity
655                                            *peer,
656                                            struct GNUNET_TIME_Relative timeout,
657                                            GNUNET_TRANSPORT_AddressLookUpCallback
658                                            peer_address_callback,
659                                            void *peer_address_callback_cls);
660
661
662 /**
663  * Return all the known addresses. FIXME: document better!
664  * FIXME: use better name!
665  *
666  * @param cfg configuration to use
667  * @param timeout how long is the lookup allowed to take at most
668  * @param peer_address_callback function to call with the results
669  * @param peer_address_callback_cls closure for peer_address_callback
670  */
671 void GNUNET_TRANSPORT_address_iterate (const struct GNUNET_CONFIGURATION_Handle
672                                        *cfg,
673                                        struct GNUNET_TIME_Relative timeout,
674                                        GNUNET_TRANSPORT_AddressLookUpCallback
675                                        peer_address_callback,
676                                        void *peer_address_callback_cls);
677
678
679 /**
680  * Handle for blacklisting peers.
681  */
682 struct GNUNET_TRANSPORT_Blacklist;
683
684
685 /**
686  * Function that decides if a connection is acceptable or not.
687  *
688  * @param cls closure
689  * @param pid peer to approve or disapproave
690  * @return GNUNET_OK if the connection is allowed
691  */
692 typedef int (*GNUNET_TRANSPORT_BlacklistCallback) (void *cls,
693                                                    const struct
694                                                    GNUNET_PeerIdentity * pid);
695
696
697 /**
698  * Install a blacklist callback.  The service will be queried for all
699  * existing connections as well as any fresh connections to check if
700  * they are permitted.  If the blacklisting callback is unregistered,
701  * all hosts that were denied in the past will automatically be
702  * whitelisted again.  Cancelling the blacklist handle is also the
703  * only way to re-enable connections from peers that were previously
704  * blacklisted.
705  *
706  * @param cfg configuration to use
707  * @param cb callback to invoke to check if connections are allowed
708  * @param cb_cls closure for cb
709  * @return NULL on error, otherwise handle for cancellation
710  */
711 struct GNUNET_TRANSPORT_Blacklist *GNUNET_TRANSPORT_blacklist (const struct
712                                                                GNUNET_CONFIGURATION_Handle
713                                                                *cfg,
714                                                                GNUNET_TRANSPORT_BlacklistCallback
715                                                                cb,
716                                                                void *cb_cls);
717
718
719 /**
720  * Abort the blacklist.  Note that this function is the only way for
721  * removing a peer from the blacklist.
722  *
723  * @param br handle of the request that is to be cancelled
724  */
725 void GNUNET_TRANSPORT_blacklist_cancel (struct GNUNET_TRANSPORT_Blacklist *br);
726
727
728
729 #if 0                           /* keep Emacsens' auto-indent happy */
730 {
731 #endif
732 #ifdef __cplusplus
733 }
734 #endif
735
736 /* ifndef GNUNET_TRANSPORT_SERVICE_H */
737 #endif
738 /* end of gnunet_transport_service.h */