Tweak documentation in `BestBlock` to be a bit more clear
[rust-lightning] / lightning / src / chain / mod.rs
index 9968bc6c07284d13e556367a491571c1eec01a10..cec09459233daef7b9c38582e17f984d10fa0d6d 100644 (file)
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 //! 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::hash_types::{BlockHash, Txid};
+use bitcoin::network::constants::Network;
+
+use chain::channelmonitor::{ChannelMonitor, ChannelMonitorUpdate, ChannelMonitorUpdateErr, MonitorEvent};
+use chain::keysinterface::Sign;
+use chain::transaction::{OutPoint, TransactionData};
+
+use prelude::*;
+
 pub mod chaininterface;
+pub mod chainmonitor;
+pub mod channelmonitor;
 pub mod transaction;
 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 {
+       /// The requested chain is unknown.
+       UnknownChain,
+
+       /// The requested transaction doesn't exist or hasn't confirmed.
+       UnknownTx,
+}
+
+/// The `Access` trait defines behavior for accessing chain data and state, such as blocks and
+/// UTXOs.
+pub trait Access {
+       /// Returns the transaction output of a funding transaction encoded by [`short_channel_id`].
+       /// 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
+       fn get_utxo(&self, genesis_hash: &BlockHash, short_channel_id: u64) -> Result<TxOut, AccessError>;
+}
+
+/// The `Listen` trait is used to notify when blocks have been connected or disconnected from the
+/// chain.
+///
+/// Useful when needing to replay chain data upon startup or as new chain events occur. Clients
+/// 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.
+pub trait Listen {
+       /// Notifies the listener that a block was added at the given height.
+       fn block_connected(&self, block: &Block, height: u32);
+
+       /// Notifies the listener that a block was removed at the given height.
+       fn block_disconnected(&self, header: &BlockHeader, height: u32);
+}
+
+/// The `Confirm` trait is used to notify when transactions have been confirmed on chain or
+/// unconfirmed during a chain reorganization.
+///
+/// Clients sourcing chain data using a transaction-oriented API should prefer this interface over
+/// [`Listen`]. For instance, an Electrum client may implement [`Filter`] by subscribing to activity
+/// related to registered transactions and outputs. Upon notification, it would pass along the
+/// matching transactions using this interface.
+///
+/// # Use
+///
+/// The intended use is as follows:
+/// - Call [`transactions_confirmed`] to process any on-chain activity of interest.
+/// - Call [`transaction_unconfirmed`] to process any transaction returned by [`get_relevant_txids`]
+///   that has been reorganized out of the chain.
+/// - Call [`best_block_updated`] whenever a new chain tip becomes available.
+///
+/// # Order
+///
+/// Clients must call these methods in chain order. Specifically:
+/// - Transactions confirmed in a block must be given before transactions confirmed in a later
+///   block.
+/// - Dependent transactions within the same block must be given in topological order, possibly in
+///   separate calls.
+/// - Unconfirmed transactions must be given after the original confirmations and before any
+///   reconfirmation.
+///
+/// See individual method documentation for further details.
+///
+/// [`transactions_confirmed`]: Self::transactions_confirmed
+/// [`transaction_unconfirmed`]: Self::transaction_unconfirmed
+/// [`best_block_updated`]: Self::best_block_updated
+/// [`get_relevant_txids`]: Self::get_relevant_txids
+pub trait Confirm {
+       /// Processes transactions confirmed in a block with a given header and height.
+       ///
+       /// Should be called for any transactions registered by [`Filter::register_tx`] or any
+       /// transactions spending an output registered by [`Filter::register_output`]. Such transactions
+       /// appearing in the same block do not need to be included in the same call; instead, multiple
+       /// calls with additional transactions may be made so long as they are made in [chain order].
+       ///
+       /// May be called before or after [`best_block_updated`] for the corresponding block. However,
+       /// 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
+       /// [`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`].
+       ///
+       /// [`get_relevant_txids`]: Self::get_relevant_txids
+       /// [`transactions_confirmed`]: Self::transactions_confirmed
+       fn transaction_unconfirmed(&self, txid: &Txid);
+
+       /// Processes an update to the best header connected at the given height.
+       ///
+       /// Should be called when a new header is available but may be skipped for intermediary blocks
+       /// if they become available at the same time.
+       fn best_block_updated(&self, header: &BlockHeader, height: u32);
+
+       /// 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.
+       ///
+       /// 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
+       /// other interface methods. Thus, this is useful to determine which transactions may need to be
+       /// given to [`transaction_unconfirmed`].
+       ///
+       /// [`transactions_confirmed`]: Self::transactions_confirmed
+       /// [`transaction_unconfirmed`]: Self::transaction_unconfirmed
+       fn get_relevant_txids(&self) -> Vec<Txid>;
+}
+
+/// The `Watch` trait defines behavior for watching on-chain activity pertaining to channels as
+/// blocks are connected and disconnected.
+///
+/// Each channel is associated with a [`ChannelMonitor`]. Implementations of this trait are
+/// responsible for maintaining a set of monitors such that they can be updated accordingly as
+/// channel state changes and HTLCs are resolved. See method documentation for specific
+/// requirements.
+///
+/// Implementations **must** ensure that updates are successfully applied and persisted upon method
+/// completion. If an update fails with a [`PermanentFailure`], then it must immediately shut down
+/// without taking any further action such as persisting the current state.
+///
+/// If an implementation maintains multiple instances of a channel's monitor (e.g., by storing
+/// backup copies), then it must ensure that updates are applied across all instances. Otherwise, it
+/// could result in a revoked transaction being broadcast, allowing the counterparty to claim all
+/// 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
+pub trait Watch<ChannelSigner: Sign> {
+       /// Watches a channel identified by `funding_txo` using `monitor`.
+       ///
+       /// Implementations are responsible for watching the chain for the funding transaction along
+       /// with any spends of outputs returned by [`get_outputs_to_watch`]. In practice, this means
+       /// calling [`block_connected`] and [`block_disconnected`] on the monitor.
+       ///
+       /// [`get_outputs_to_watch`]: channelmonitor::ChannelMonitor::get_outputs_to_watch
+       /// [`block_connected`]: channelmonitor::ChannelMonitor::block_connected
+       /// [`block_disconnected`]: channelmonitor::ChannelMonitor::block_disconnected
+       fn watch_channel(&self, funding_txo: OutPoint, monitor: ChannelMonitor<ChannelSigner>) -> Result<(), ChannelMonitorUpdateErr>;
+
+       /// Updates a channel identified by `funding_txo` by applying `update` to its monitor.
+       ///
+       /// Implementations must call [`update_monitor`] with the given update. See
+       /// [`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>;
+}
+
+/// The `Filter` trait defines behavior for indicating chain activity of interest pertaining to
+/// channels.
+///
+/// This is useful in order to have a [`Watch`] implementation convey to a chain source which
+/// transactions to be notified of. Notification may take the form of pre-filtering blocks or, in
+/// the case of [BIP 157]/[BIP 158], only fetching a block if the compact filter matches. If
+/// receiving full blocks from a chain source, any further filtering is unnecessary.
+///
+/// After an output has been registered, subsequent block retrievals from the chain source must not
+/// exclude any transactions matching the new criteria nor any in-block descendants of such
+/// transactions.
+///
+/// Note that use as part of a [`Watch`] implementation involves reentrancy. Therefore, the `Filter`
+/// should not block on I/O. Implementations should instead queue the newly monitored data to be
+/// 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
+/// [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 {
+       /// Registers interest in a transaction with `txid` and having an output with `script_pubkey` as
+       /// a spending condition.
+       fn register_tx(&self, txid: &Txid, script_pubkey: &Script);
+
+       /// 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)>;
+}
+
+/// 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`].
+///
+/// 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.
+///
+/// [`ChannelMonitor`]: channelmonitor::ChannelMonitor
+/// [`ChannelMonitor::block_connected`]: channelmonitor::ChannelMonitor::block_connected
+#[derive(Clone, PartialEq, Hash)]
+pub struct WatchedOutput {
+       /// First block where the transaction output may have been spent.
+       pub block_hash: Option<BlockHash>,
+
+       /// Outpoint identifying the transaction output.
+       pub outpoint: OutPoint,
+
+       /// Spending condition of the transaction output.
+       pub script_pubkey: Script,
+}
+
+impl<T: Listen> Listen for core::ops::Deref<Target = T> {
+       fn block_connected(&self, block: &Block, height: u32) {
+               (**self).block_connected(block, height);
+       }
+
+       fn block_disconnected(&self, header: &BlockHeader, height: u32) {
+               (**self).block_disconnected(header, height);
+       }
+}
+
+impl<T: core::ops::Deref, U: core::ops::Deref> Listen for (T, U)
+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 block_disconnected(&self, header: &BlockHeader, height: u32) {
+               self.0.block_disconnected(header, height);
+               self.1.block_disconnected(header, height);
+       }
+}