Merge pull request #1657 from TheBlueMatt/2022-08-async-man-update
[rust-lightning] / lightning / src / chain / mod.rs
index 8f27e40baeaf1e3b5d43dade8a05da0bb08dfdcb..42508569575f988bf508ae69ba64ab40abb453e7 100644 (file)
 //! Structs and traits which allow other parts of rust-lightning to interact with the blockchain.
 
 use bitcoin::blockdata::block::{Block, BlockHeader};
+use bitcoin::blockdata::constants::genesis_block;
 use bitcoin::blockdata::script::Script;
-use bitcoin::blockdata::transaction::{Transaction, TxOut};
+use bitcoin::blockdata::transaction::TxOut;
 use bitcoin::hash_types::{BlockHash, Txid};
+use bitcoin::network::constants::Network;
+use bitcoin::secp256k1::PublicKey;
 
-use chain::channelmonitor::{ChannelMonitor, ChannelMonitorUpdate, ChannelMonitorUpdateErr, MonitorEvent};
+use chain::channelmonitor::{ChannelMonitor, ChannelMonitorUpdate, MonitorEvent};
 use chain::keysinterface::Sign;
 use chain::transaction::{OutPoint, TransactionData};
 
@@ -28,6 +31,35 @@ pub mod keysinterface;
 pub(crate) mod onchaintx;
 pub(crate) mod package;
 
+/// The best known block as identified by its hash and height.
+#[derive(Clone, Copy, PartialEq)]
+pub struct BestBlock {
+       block_hash: BlockHash,
+       height: u32,
+}
+
+impl BestBlock {
+       /// Constructs a `BestBlock` that represents the genesis block at height 0 of the given
+       /// network.
+       pub fn from_genesis(network: Network) -> Self {
+               BestBlock {
+                       block_hash: genesis_block(network).header.block_hash(),
+                       height: 0,
+               }
+       }
+
+       /// Returns a `BestBlock` as identified by the given block hash and height.
+       pub fn new(block_hash: BlockHash, height: u32) -> Self {
+               BestBlock { block_hash, height }
+       }
+
+       /// Returns the best block hash.
+       pub fn block_hash(&self) -> BlockHash { self.block_hash }
+
+       /// Returns the best block height.
+       pub fn height(&self) -> u32 { self.height }
+}
+
 /// An error when accessing the chain via [`Access`].
 #[derive(Clone)]
 pub enum AccessError {
@@ -45,7 +77,7 @@ pub trait Access {
        /// Returns an error if `genesis_hash` is for a different chain or if such a transaction output
        /// is unknown.
        ///
-       /// [`short_channel_id`]: https://github.com/lightningnetwork/lightning-rfc/blob/master/07-routing-gossip.md#definition-of-short_channel_id
+       /// [`short_channel_id`]: https://github.com/lightning/bolts/blob/master/07-routing-gossip.md#definition-of-short_channel_id
        fn get_utxo(&self, genesis_hash: &BlockHash, short_channel_id: u64) -> Result<TxOut, AccessError>;
 }
 
@@ -56,9 +88,20 @@ pub trait Access {
 /// sourcing chain data using a block-oriented API should prefer this interface over [`Confirm`].
 /// Such clients fetch the entire header chain whereas clients using [`Confirm`] only fetch headers
 /// when needed.
+///
+/// By using [`Listen::filtered_block_connected`] this interface supports clients fetching the
+/// entire header chain and only blocks with matching transaction data using BIP 157 filters or
+/// other similar filtering.
 pub trait Listen {
+       /// Notifies the listener that a block was added at the given height, with the transaction data
+       /// possibly filtered.
+       fn filtered_block_connected(&self, header: &BlockHeader, txdata: &TransactionData, height: u32);
+
        /// Notifies the listener that a block was added at the given height.
-       fn block_connected(&self, block: &Block, height: u32);
+       fn block_connected(&self, block: &Block, height: u32) {
+               let txdata: Vec<_> = block.txdata.iter().enumerate().collect();
+               self.filtered_block_connected(&block.header, &txdata, height);
+       }
 
        /// Notifies the listener that a block was removed at the given height.
        fn block_disconnected(&self, header: &BlockHeader, height: u32);
@@ -108,15 +151,15 @@ pub trait Confirm {
        /// in the event of a chain reorganization, it must not be called with a `header` that is no
        /// longer in the chain as of the last call to [`best_block_updated`].
        ///
-       /// [chain order]: Confirm#Order
+       /// [chain order]: Confirm#order
        /// [`best_block_updated`]: Self::best_block_updated
        fn transactions_confirmed(&self, header: &BlockHeader, txdata: &TransactionData, height: u32);
 
        /// Processes a transaction that is no longer confirmed as result of a chain reorganization.
        ///
        /// Should be called for any transaction returned by [`get_relevant_txids`] if it has been
-       /// reorganized out of the best chain. Once called, the given transaction should not be returned
-       /// by [`get_relevant_txids`] unless it has been reconfirmed via [`transactions_confirmed`].
+       /// reorganized out of the best chain. Once called, the given transaction will not be returned
+       /// by [`get_relevant_txids`], unless it has been reconfirmed via [`transactions_confirmed`].
        ///
        /// [`get_relevant_txids`]: Self::get_relevant_txids
        /// [`transactions_confirmed`]: Self::transactions_confirmed
@@ -130,9 +173,9 @@ pub trait Confirm {
 
        /// Returns transactions that should be monitored for reorganization out of the chain.
        ///
-       /// Should include any transactions passed to [`transactions_confirmed`] that have insufficient
-       /// confirmations to be safe from a chain reorganization. Should not include any transactions
-       /// passed to [`transaction_unconfirmed`] unless later reconfirmed.
+       /// Will include any transactions passed to [`transactions_confirmed`] that have insufficient
+       /// confirmations to be safe from a chain reorganization. Will not include any transactions
+       /// passed to [`transaction_unconfirmed`], unless later reconfirmed.
        ///
        /// May be called to determine the subset of transactions that must still be monitored for
        /// reorganization. Will be idempotent between calls but may change as a result of calls to the
@@ -144,6 +187,71 @@ pub trait Confirm {
        fn get_relevant_txids(&self) -> Vec<Txid>;
 }
 
+/// An error enum representing a failure to persist a channel monitor update.
+#[derive(Clone, Copy, Debug, PartialEq)]
+pub enum ChannelMonitorUpdateErr {
+       /// Used to indicate a temporary failure (eg connection to a watchtower or remote backup of
+       /// our state failed, but is expected to succeed at some point in the future).
+       ///
+       /// Such a failure will "freeze" a channel, preventing us from revoking old states or
+       /// submitting new commitment transactions to the counterparty. Once the update(s) that failed
+       /// have been successfully applied, a [`MonitorEvent::UpdateCompleted`] event should be returned
+       /// via [`Watch::release_pending_monitor_events`] which will then restore the channel to an
+       /// operational state.
+       ///
+       /// Note that a given ChannelManager will *never* re-generate a given ChannelMonitorUpdate. If
+       /// you return a TemporaryFailure you must ensure that it is written to disk safely before
+       /// writing out the latest ChannelManager state.
+       ///
+       /// Even when a channel has been "frozen" updates to the ChannelMonitor can continue to occur
+       /// (eg if an inbound HTLC which we forwarded was claimed upstream resulting in us attempting
+       /// to claim it on this channel) and those updates must be applied wherever they can be. At
+       /// least one such updated ChannelMonitor must be persisted otherwise PermanentFailure should
+       /// be returned to get things on-chain ASAP using only the in-memory copy. Obviously updates to
+       /// the channel which would invalidate previous ChannelMonitors are not made when a channel has
+       /// been "frozen".
+       ///
+       /// Note that even if updates made after TemporaryFailure succeed you must still provide a
+       /// [`MonitorEvent::UpdateCompleted`] to ensure you have the latest monitor and re-enable
+       /// normal channel operation. Note that this is normally generated through a call to
+       /// [`ChainMonitor::channel_monitor_updated`].
+       ///
+       /// Note that the update being processed here will not be replayed for you when you return a
+       /// [`MonitorEvent::UpdateCompleted`] event via [`Watch::release_pending_monitor_events`], so
+       /// you must store the update itself on your own local disk prior to returning a
+       /// TemporaryFailure. You may, of course, employ a journaling approach, storing only the
+       /// ChannelMonitorUpdate on disk without updating the monitor itself, replaying the journal at
+       /// reload-time.
+       ///
+       /// For deployments where a copy of ChannelMonitors and other local state are backed up in a
+       /// remote location (with local copies persisted immediately), it is anticipated that all
+       /// updates will return TemporaryFailure until the remote copies could be updated.
+       ///
+       /// [`ChainMonitor::channel_monitor_updated`]: chainmonitor::ChainMonitor::channel_monitor_updated
+       TemporaryFailure,
+       /// Used to indicate no further channel monitor updates will be allowed (eg we've moved on to a
+       /// different watchtower and cannot update with all watchtowers that were previously informed
+       /// of this channel).
+       ///
+       /// At reception of this error, ChannelManager will force-close the channel and return at
+       /// least a final ChannelMonitorUpdate::ChannelForceClosed which must be delivered to at
+       /// least one ChannelMonitor copy. Revocation secret MUST NOT be released and offchain channel
+       /// update must be rejected.
+       ///
+       /// This failure may also signal a failure to update the local persisted copy of one of
+       /// the channel monitor instance.
+       ///
+       /// Note that even when you fail a holder commitment transaction update, you must store the
+       /// update to ensure you can claim from it in case of a duplicate copy of this ChannelMonitor
+       /// broadcasts it (e.g distributed channel-monitor deployment)
+       ///
+       /// In case of distributed watchtowers deployment, the new version must be written to disk, as
+       /// state may have been stored but rejected due to a block forcing a commitment broadcast. This
+       /// storage is used to claim outputs of rejected state confirmed onchain by another watchtower,
+       /// lagging behind on block processing.
+       PermanentFailure,
+}
+
 /// The `Watch` trait defines behavior for watching on-chain activity pertaining to channels as
 /// blocks are connected and disconnected.
 ///
@@ -162,9 +270,7 @@ pub trait Confirm {
 /// funds in the channel. See [`ChannelMonitorUpdateErr`] for more details about how to handle
 /// multiple instances.
 ///
-/// [`ChannelMonitor`]: channelmonitor::ChannelMonitor
-/// [`ChannelMonitorUpdateErr`]: channelmonitor::ChannelMonitorUpdateErr
-/// [`PermanentFailure`]: channelmonitor::ChannelMonitorUpdateErr::PermanentFailure
+/// [`PermanentFailure`]: ChannelMonitorUpdateErr::PermanentFailure
 pub trait Watch<ChannelSigner: Sign> {
        /// Watches a channel identified by `funding_txo` using `monitor`.
        ///
@@ -172,6 +278,9 @@ pub trait Watch<ChannelSigner: Sign> {
        /// with any spends of outputs returned by [`get_outputs_to_watch`]. In practice, this means
        /// calling [`block_connected`] and [`block_disconnected`] on the monitor.
        ///
+       /// Note: this interface MUST error with `ChannelMonitorUpdateErr::PermanentFailure` if
+       /// the given `funding_txo` has previously been registered via `watch_channel`.
+       ///
        /// [`get_outputs_to_watch`]: channelmonitor::ChannelMonitor::get_outputs_to_watch
        /// [`block_connected`]: channelmonitor::ChannelMonitor::block_connected
        /// [`block_disconnected`]: channelmonitor::ChannelMonitor::block_disconnected
@@ -183,12 +292,18 @@ pub trait Watch<ChannelSigner: Sign> {
        /// [`ChannelMonitorUpdateErr`] for invariants around returning an error.
        ///
        /// [`update_monitor`]: channelmonitor::ChannelMonitor::update_monitor
-       /// [`ChannelMonitorUpdateErr`]: channelmonitor::ChannelMonitorUpdateErr
        fn update_channel(&self, funding_txo: OutPoint, update: ChannelMonitorUpdate) -> Result<(), ChannelMonitorUpdateErr>;
 
        /// Returns any monitor events since the last call. Subsequent calls must only return new
        /// events.
-       fn release_pending_monitor_events(&self) -> Vec<MonitorEvent>;
+       ///
+       /// Note that after any block- or transaction-connection calls to a [`ChannelMonitor`], no
+       /// further events may be returned here until the [`ChannelMonitor`] has been fully persisted
+       /// to disk.
+       ///
+       /// For details on asynchronous [`ChannelMonitor`] updating and returning
+       /// [`MonitorEvent::UpdateCompleted`] here, see [`ChannelMonitorUpdateErr::TemporaryFailure`].
+       fn release_pending_monitor_events(&self) -> Vec<(OutPoint, Vec<MonitorEvent>, Option<PublicKey>)>;
 }
 
 /// The `Filter` trait defines behavior for indicating chain activity of interest pertaining to
@@ -208,7 +323,7 @@ pub trait Watch<ChannelSigner: Sign> {
 /// processed later. Then, in order to block until the data has been processed, any [`Watch`]
 /// invocation that has called the `Filter` must return [`TemporaryFailure`].
 ///
-/// [`TemporaryFailure`]: channelmonitor::ChannelMonitorUpdateErr::TemporaryFailure
+/// [`TemporaryFailure`]: ChannelMonitorUpdateErr::TemporaryFailure
 /// [BIP 157]: https://github.com/bitcoin/bips/blob/master/bip-0157.mediawiki
 /// [BIP 158]: https://github.com/bitcoin/bips/blob/master/bip-0158.mediawiki
 pub trait Filter {
@@ -218,21 +333,18 @@ pub trait Filter {
 
        /// Registers interest in spends of a transaction output.
        ///
-       /// Optionally, when `output.block_hash` is set, should return any transaction spending the
-       /// output that is found in the corresponding block along with its index.
-       ///
-       /// This return value is useful for Electrum clients in order to supply in-block descendant
-       /// transactions which otherwise were not included. This is not necessary for other clients if
-       /// such descendant transactions were already included (e.g., when a BIP 157 client provides the
-       /// full block).
-       fn register_output(&self, output: WatchedOutput) -> Option<(usize, Transaction)>;
+       /// Note that this method might be called during processing of a new block. You therefore need
+       /// to ensure that also dependent output spents within an already connected block are correctly
+       /// handled, e.g., by re-scanning the block in question whenever new outputs have been
+       /// registered mid-processing.
+       fn register_output(&self, output: WatchedOutput);
 }
 
 /// A transaction output watched by a [`ChannelMonitor`] for spends on-chain.
 ///
 /// Used to convey to a [`Filter`] such an output with a given spending condition. Any transaction
 /// spending the output must be given to [`ChannelMonitor::block_connected`] either directly or via
-/// the return value of [`Filter::register_output`].
+/// [`Confirm::transactions_confirmed`].
 ///
 /// If `block_hash` is `Some`, this indicates the output was created in the corresponding block and
 /// may have been spent there. See [`Filter::register_output`] for details.
@@ -252,8 +364,8 @@ pub struct WatchedOutput {
 }
 
 impl<T: Listen> Listen for core::ops::Deref<Target = T> {
-       fn block_connected(&self, block: &Block, height: u32) {
-               (**self).block_connected(block, height);
+       fn filtered_block_connected(&self, header: &BlockHeader, txdata: &TransactionData, height: u32) {
+               (**self).filtered_block_connected(header, txdata, height);
        }
 
        fn block_disconnected(&self, header: &BlockHeader, height: u32) {
@@ -266,9 +378,9 @@ where
        T::Target: Listen,
        U::Target: Listen,
 {
-       fn block_connected(&self, block: &Block, height: u32) {
-               self.0.block_connected(block, height);
-               self.1.block_connected(block, height);
+       fn filtered_block_connected(&self, header: &BlockHeader, txdata: &TransactionData, height: u32) {
+               self.0.filtered_block_connected(header, txdata, height);
+               self.1.filtered_block_connected(header, txdata, height);
        }
 
        fn block_disconnected(&self, header: &BlockHeader, height: u32) {