]> git.meshlink.io Git - meshlink/blob - src/meshlink.h
b54e961e5c9adab0bf6b144e2a527ad34f558511
[meshlink] / src / meshlink.h
1 /*
2     meshlink.h -- MeshLink API
3     Copyright (C) 2014 Guus Sliepen <guus@meshlink.io>
4
5     This program is free software; you can redistribute it and/or modify
6     it under the terms of the GNU General Public License as published by
7     the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
8     (at your option) any later version.
9
10     This program is distributed in the hope that it will be useful,
11     but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
12     MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
13     GNU General Public License for more details.
14
15     You should have received a copy of the GNU General Public License along
16     with this program; if not, write to the Free Software Foundation, Inc.,
17     51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA.
18 */
19
20 #ifndef MESHLINK_H
21 #define MESHLINK_H
22
23 #include <stdint.h>
24 #include <stdbool.h>
25 #include <stddef.h>
26 #include <unistd.h>
27
28 #ifdef __cplusplus
29 extern "C" {
30 #endif
31
32 /// The length in bytes of a signature made with meshlink_sign()
33 #define MESHLINK_SIGLEN 64
34
35 /// A handle for an instance of MeshLink.
36 typedef struct meshlink_handle meshlink_handle_t;
37
38 /// A handle for a MeshLink node.
39 typedef struct meshlink_node meshlink_node_t;
40
41 /// A handle for a MeshLink channel.
42 typedef struct meshlink_channel meshlink_channel_t;
43
44 /// Code of most recent error encountered.
45 typedef enum {
46         MESHLINK_OK,     ///< Everything is fine
47         MESHLINK_ENOMEM, ///< Out of memory
48         MESHLINK_ENOENT, ///< Node is not known
49 } meshlink_errno_t;
50
51 #ifndef MESHLINK_INTERNAL_H
52
53 struct meshlink_handle {
54         meshlink_errno_t meshlink_errno; ///< Code of the last encountered error.
55         const char *errstr;              ///< Textual representation of most recent error encountered.
56 };
57
58 struct meshlink_node {
59         const char *name; ///< Textual name of this node.
60         void *priv;       ///< Private pointer which the application can set at will.
61 };
62
63 struct meshlink_channel {
64 };
65
66 #endif // MESHLINK_INTERNAL_H
67
68 /// Get the text for the given MeshLink error code.
69 /** This function returns a pointer to the string containing the description of the given error code.
70  *
71  *  @param errno    An error code returned by MeshLink.
72  *
73  *  @return         A pointer to a string containing the description of the error code.
74  */
75 extern const char *meshlink_strerror(meshlink_errno_t errno);
76
77 /// Initialize MeshLink's configuration directory.
78 /** This function causes MeshLink to initialize its configuration directory,
79  *  if it hasn't already been initialized.
80  *  It only has to be run the first time the application starts,
81  *  but it is not a problem if it is run more than once, as long as
82  *  the arguments given are the same.
83  *
84  *  This function does not start any network I/O yet. The application should
85  *  first set callbacks, and then call meshlink_start().
86  *
87  *  @param confbase The directory in which MeshLink will store its configuration files.
88  *  @param name     The name which this instance of the application will use in the mesh.
89  *
90  *  @return         This function will return true if MeshLink has succesfully set up its configuration files, false otherwise.
91  */
92 extern meshlink_handle_t *meshlink_open(const char *confbase, const char *name);
93
94 /// Start MeshLink.
95 /** This function causes MeshLink to open network sockets, make outgoing connections, and
96  *  create a new thread, which will handle all network I/O.
97  *
98  *  @param mesh     A handle which represents an instance of MeshLink.
99  *
100  *  @return         This function will return true if MeshLink has succesfully started its thread, false otherwise.
101  */
102 extern bool meshlink_start(meshlink_handle_t *mesh);
103
104 /// Stop MeshLink.
105 /** This function causes MeshLink to disconnect from all other nodes,
106  *  close all sockets, and shut down its own thread.
107  *
108  *  @param mesh     A handle which represents an instance of MeshLink.
109  */
110 extern void meshlink_stop(meshlink_handle_t *mesh);
111
112 /// Close the MeshLink handle.
113 /** This function calls meshlink_stop() if necessary,
114  *  and frees all memory allocated by MeshLink.
115  *  Afterwards, the handle and any pointers to a struct meshlink_node are invalid.
116  *
117  *  @param mesh     A handle which represents an instance of MeshLink.
118  */
119 extern void meshlink_close(meshlink_handle_t *mesh);
120
121 /// A callback for receiving data from the mesh.
122 /** @param mesh      A handle which represents an instance of MeshLink.
123  *  @param source    A pointer to a meshlink_node_t describing the source of the data.
124  *  @param data      A pointer to a buffer containing the data sent by the source.
125  *  @param len       The length of the received data.
126  */
127 typedef void (*meshlink_receive_cb_t)(meshlink_handle_t *mesh, meshlink_node_t *source, const void *data, size_t len);
128
129 /// Set the receive callback.
130 /** This functions sets the callback that is called whenever another node sends data to the local node.
131  *  The callback is run in MeshLink's own thread.
132  *  It is therefore important that the callback uses apprioriate methods (queues, pipes, locking, etc.)
133  *  to hand the data over to the application's thread.
134  *  The callback should also not block itself and return as quickly as possible.
135  *
136  *  @param mesh      A handle which represents an instance of MeshLink.
137  *  @param cb        A pointer to the function which will be called when another node sends data to the local node.
138  */
139 extern void meshlink_set_receive_cb(meshlink_handle_t *mesh, meshlink_receive_cb_t cb);
140
141 /// A callback reporting node status changes.
142 /** @param mesh       A handle which represents an instance of MeshLink.
143  *  @param node       A pointer to a meshlink_node_t describing the node whose status changed.
144  *  @param reachable  True if the node is reachable, false otherwise.
145  */
146 typedef void (*meshlink_node_status_cb_t)(meshlink_handle_t *mesh, meshlink_node_t *node, bool reachable);
147
148 /// Set the node status callback.
149 /** This functions sets the callback that is called whenever another node's status changed.
150  *  The callback is run in MeshLink's own thread.
151  *  It is therefore important that the callback uses apprioriate methods (queues, pipes, locking, etc.)
152  *  to hand the data over to the application's thread.
153  *  The callback should also not block itself and return as quickly as possible.
154  *
155  *  @param mesh      A handle which represents an instance of MeshLink.
156  *  @param cb        A pointer to the function which will be called when another node's status changes.
157  */
158 extern void meshlink_set_node_status_cb(meshlink_handle_t *mesh, meshlink_node_status_cb_t cb);
159
160 /// Severity of log messages generated by MeshLink.
161 typedef enum {
162         MESHLINK_DEBUG,    ///< Internal debugging messages. Only useful during application development.
163         MESHLINK_INFO,     ///< Informational messages.
164         MESHLINK_WARNING,  ///< Warnings which might indicate problems, but which are not real errors.
165         MESHLINK_ERROR,    ///< Errors which hamper correct functioning of MeshLink, without causing it to fail completely.
166         MESHLINK_CRITICAL, ///< Critical errors which cause MeshLink to fail completely.
167 } meshlink_log_level_t;
168
169 /// A callback for receiving log messages generated by MeshLink.
170 /** @param mesh      A handle which represents an instance of MeshLink.
171  *  @param level     An enum describing the severity level of the message.
172  *  @param text      A pointer to a string containing the textual log message.
173  */
174 typedef void (*meshlink_log_cb_t)(meshlink_handle_t *mesh, meshlink_log_level_t level, const char *text);
175
176 /// Set the log callback.
177 /** This functions sets the callback that is called whenever MeshLink has some information to log.
178  *  The callback is run in MeshLink's own thread.
179  *  It is important that the callback uses apprioriate methods (queues, pipes, locking, etc.)
180  *  to hand the data over to the application's thread.
181  *  The callback should also not block itself and return as quickly as possible.
182  *
183  *  @param mesh      A handle which represents an instance of MeshLink.
184  *  @param level     An enum describing the minimum severity level. Debugging information with a lower level will not trigger the callback.
185  *  @param cb        A pointer to the function which will be called when another node sends data to the local node.
186  */
187 extern void meshlink_set_log_cb(meshlink_handle_t *mesh, meshlink_log_level_t level, meshlink_log_cb_t cb);
188
189 /// Send data to another node.
190 /** This functions sends one packet of data to another node in the mesh.
191  *  The packet is sent using UDP semantics, which means that
192  *  the packet is sent as one unit and is received as one unit,
193  *  and that there is no guarantee that the packet will arrive at the destination.
194  *  The application should take care of getting an acknowledgement and retransmission if necessary.
195  *
196  *  @param mesh         A handle which represents an instance of MeshLink.
197  *  @param destination  A pointer to a meshlink_node_t describing the destination for the data.
198  *  @param data         A pointer to a buffer containing the data to be sent to the source.
199  *  @param len          The length of the data.
200  *  @return             This function will return true if MeshLink has queued the message for transmission, and false otherwise.
201  *                      A return value of true does not guarantee that the message will actually arrive at the destination.
202  */
203 extern bool meshlink_send(meshlink_handle_t *mesh, meshlink_node_t *destination, const void *data, unsigned int len);
204
205 /// Get a handle for a specific node.
206 /** This function returns a handle for the node with the given name.
207  *
208  *  @param mesh         A handle which represents an instance of MeshLink.
209  *  @param name         The name of the node for which a handle is requested.
210  *
211  *  @return             A pointer to a meshlink_node_t which represents the requested node,
212  *                      or NULL if the requested node does not exist.
213  */
214 extern meshlink_node_t *meshlink_get_node(meshlink_handle_t *mesh, const char *name);
215
216 /// Get a list of all nodes.
217 /** This function returns a list with handles for all known nodes.
218  *
219  *  @param mesh         A handle which represents an instance of MeshLink.
220  *  @param nodes        A pointer to an array of pointers to meshlink_node_t, which should be allocated by the application.
221  *  @param nmemb        The maximum number of pointers that can be stored in the nodes array.
222  *
223  *  @return             The number of known nodes. This can be larger than nmemb, in which case not all nodes were stored in the nodes array.
224  */
225 extern size_t meshlink_get_all_nodes(meshlink_handle_t *mesh, meshlink_node_t **nodes, size_t nmemb);
226
227 /// Sign data using the local node's MeshLink key.
228 /** This function signs data using the local node's MeshLink key.
229  *  The generated signature can be securely verified by other nodes.
230  *
231  *  @param mesh         A handle which represents an instance of MeshLink.
232  *  @param data         A pointer to a buffer containing the data to be signed.
233  *  @param len          The length of the data to be signed.
234  *  @param signature    A pointer to a buffer where the signature will be stored.
235  *  @param siglen       The size of the signature buffer. Will be changed after the call to match the size of the signature itself.
236  *
237  *  @return             This function returns true if the signature was correctly generated, false otherwise.
238  */
239 extern bool meshlink_sign(meshlink_handle_t *mesh, const void *data, size_t len, void *signature, size_t *siglen);
240
241 /// Verify the signature generated by another node of a piece of data.
242 /** This function verifies the signature that another node generated for a piece of data.
243  *
244  *  @param mesh         A handle which represents an instance of MeshLink.
245  *  @param source       A pointer to a meshlink_node_t describing the source of the signature.
246  *  @param data         A pointer to a buffer containing the data to be verified.
247  *  @param len          The length of the data to be verified.
248  *  @param signature    A pointer to a string containing the signature.
249  *  @param siglen       The size of the signature.
250  *
251  *  @return             This function returns true if the signature is valid, false otherwise.
252  */
253 extern bool meshlink_verify(meshlink_handle_t *mesh, meshlink_node_t *source, const void *data, size_t len, const void *signature, size_t siglen);
254
255 /// Add an Address for the local node.
256 /** This function adds an Address for the local node, which will be used for invitation URLs.
257  *
258  *  @param mesh         A handle which represents an instance of MeshLink.
259  *  @param address      A string containing the address, which can be either in numeric format or a hostname.
260  *
261  *  @return             This function returns true if the address was added, false otherwise.
262  */
263 extern bool meshlink_add_address(meshlink_handle_t *mesh, const char *address);
264
265 /// Invite another node into the mesh.
266 /** This function generates an invitation that can be used by another node to join the same mesh as the local node.
267  *  The generated invitation is a string containing a URL.
268  *  This URL should be passed by the application to the invitee in a way that no eavesdroppers can see the URL.
269  *  The URL can only be used once, after the user has joined the mesh the URL is no longer valid.
270  *
271  *  @param mesh         A handle which represents an instance of MeshLink.
272  *  @param name         The name that the invitee will use in the mesh.
273  *
274  *  @return             This function returns a string that contains the invitation URL.
275  *                      The application should call free() after it has finished using the URL.
276  */
277 extern char *meshlink_invite(meshlink_handle_t *mesh, const char *name);
278
279 /// Use an invitation to join a mesh.
280 /** This function allows the local node to join an existing mesh using an invitation URL generated by another node.
281  *  An invitation can only be used if the local node has never connected to other nodes before.
282  *  After a succesfully accepted invitation, the name of the local node may have changed.
283  *
284  *  @param mesh         A handle which represents an instance of MeshLink.
285  *  @param invitation   A string containing the invitation URL.
286  *
287  *  @return             This function returns true if the local node joined the mesh it was invited to, false otherwise.
288  */
289 extern bool meshlink_join(meshlink_handle_t *mesh, const char *invitation);
290
291 /// Export the local node's key and addresses.
292 /** This function generates a string that contains the local node's public key and one or more IP addresses.
293  *  The application can pass it in some way to another node, which can then import it,
294  *  granting the local node access to the other node's mesh.
295  *
296  *  @param mesh         A handle which represents an instance of MeshLink.
297  *
298  *  @return             This function returns a string that contains the exported key and addresses.
299  *                      The application should call free() after it has finished using this string.
300  */
301 extern char *meshlink_export(meshlink_handle_t *mesh);
302
303 /// Import another node's key and addresses.
304 /** This function accepts a string containing the exported public key and addresses of another node.
305  *  By importing this data, the local node grants the other node access to its mesh.
306  *
307  *  @param mesh         A handle which represents an instance of MeshLink.
308  *  @param data         A string containing the other node's exported key and addresses.
309  *
310  *  @return             This function returns true if the data was valid and the other node has been granted access to the mesh, false otherwise.
311  */
312 extern bool meshlink_import(meshlink_handle_t *mesh, const char *data);
313
314 /// Blacklist a node from the mesh.
315 /** This function causes the local node to blacklist another node.
316  *  The local node will drop any existing connections to that node,
317  *  and will not send data to it nor accept any data received from it any more.
318  *
319  *  @param mesh         A handle which represents an instance of MeshLink.
320  *  @param node         A pointer to a meshlink_node_t describing the node to be blacklisted.
321  */
322 extern void meshlink_blacklist(meshlink_handle_t *mesh, meshlink_node_t *node);
323
324 /// A callback for accepting incoming channels.
325 /** This function is called whenever a remote node wants to open a channel to the local node.
326  *  The application then has to decide whether to accept or reject this channel.
327  *
328  *  @param mesh         A handle which represents an instance of MeshLink.
329  *  @param channel      A handle for the incoming channel.
330  *  @param node         The node from which this channel is being initiated.
331  *  @param port         The port number the peer wishes to connect to.
332  *  @param data         A pointer to a buffer containing data already received. (Not yet used.)
333  *  @param len          The length of the data. (Not yet used.)
334  *
335  *  @return             This function should return true if the application accepts the incoming channel, false otherwise.
336  *                      If returning false, the channel is invalid and may not be used anymore.
337  */
338 typedef bool (*meshlink_channel_accept_cb_t)(meshlink_handle_t *mesh, meshlink_channel_t *channel, meshlink_node_t *node, uint16_t port, const void *data, size_t len);
339
340 /// A callback for receiving data from a channel.
341 /** This function is called whenever a remote node wants to open a channel to the local node.
342  *  The application then has to decide whether to accept or reject this channel.
343  *
344  *  @param mesh         A handle which represents an instance of MeshLink.
345  *  @param channel      A handle for the channel.
346  *  @param data         A pointer to a buffer containing data sent by the source.
347  *  @param len          The length of the data.
348  */
349 typedef void (*meshlink_channel_receive_cb_t)(meshlink_handle_t *mesh, meshlink_channel_t *channel, const void *data, size_t len);
350
351 /// Set the accept callback.
352 /** This functions sets the callback that is called whenever another node sends data to the local node.
353  *  The callback is run in MeshLink's own thread.
354  *  It is therefore important that the callback uses apprioriate methods (queues, pipes, locking, etc.)
355  *  to hand the data over to the application's thread.
356  *  The callback should also not block itself and return as quickly as possible.
357  *
358  *  @param mesh      A handle which represents an instance of MeshLink.
359  *  @param cb        A pointer to the function which will be called when another node sends data to the local node.
360  */
361 extern void meshlink_set_channel_accept_cb(meshlink_handle_t *mesh, meshlink_channel_accept_cb_t cb);
362
363 /// Set the receive callback.
364 /** This functions sets the callback that is called whenever another node sends data to the local node.
365  *  The callback is run in MeshLink's own thread.
366  *  It is therefore important that the callback uses apprioriate methods (queues, pipes, locking, etc.)
367  *  to hand the data over to the application's thread.
368  *  The callback should also not block itself and return as quickly as possible.
369  *
370  *  @param mesh      A handle which represents an instance of MeshLink.
371  *  @param channel   A handle for the channel.
372  *  @param cb        A pointer to the function which will be called when another node sends data to the local node.
373  */
374 extern void meshlink_set_channel_receive_cb(meshlink_handle_t *mesh, meshlink_channel_t *channel, meshlink_channel_receive_cb_t cb);
375
376 /// Open a reliable stream channel to another node.
377 /** This function is called whenever a remote node wants to open a channel to the local node.
378  *  The application then has to decide whether to accept or reject this channel.
379  *
380  *  @param mesh         A handle which represents an instance of MeshLink.
381  *  @param node         The node to which this channel is being initiated.
382  *  @param port         The port number the peer wishes to connect to.
383  *  @param cb           A pointer to the function which will be called when the remote node sends data to the local node.
384  *  @param data         A pointer to a buffer containing data to already queue for sending.
385  *  @param len          The length of the data.
386  *
387  *  @return             A handle for the channel, or NULL in case of an error.
388  */
389 extern meshlink_channel_t *meshlink_channel_open(meshlink_handle_t *mesh, meshlink_node_t *node, uint16_t port, meshlink_channel_receive_cb_t cb, const void *data, size_t len);
390
391 /// Partially close a reliable stream channel.
392 /** This shuts down the read or write side of a channel, or both, without closing the handle.
393  *  It can be used to inform the remote node that the local node has finished sending all data on the channel,
394  *  but still allows waiting for incoming data from the remote node.
395  *
396  *  @param mesh         A handle which represents an instance of MeshLink.
397  *  @param channel      A handle for the channel.
398  *  @param direction    Must be one of SHUT_RD, SHUT_WR or SHUT_RDWR.
399  */
400 extern void meshlink_channel_shutdown(meshlink_handle_t *mesh, meshlink_channel_t *channel, int direction);
401
402 /// Close a reliable stream channel.
403 /** This informs the remote node that the local node has finished sending all data on the channel.
404  *  It also causes the local node to stop accepting incoming data from the remote node.
405  *  Afterwards, the channel handle is invalid and must not be used any more.
406  *
407  *  @param mesh         A handle which represents an instance of MeshLink.
408  *  @param channel      A handle for the channel.
409  */
410 extern void meshlink_channel_close(meshlink_handle_t *mesh, meshlink_channel_t *channel);
411
412 /// Transmit data on a channel
413 /** This queues data to send to the remote node.
414  *
415  *  @param mesh         A handle which represents an instance of MeshLink.
416  *  @param channel      A handle for the channel.
417  *  @param data         A pointer to a buffer containing data sent by the source.
418  *  @param len          The length of the data.
419  *
420  *  @return             The amount of data that was queued, which can be less than len, or a negative value in case of an error.
421  */
422 extern ssize_t meshlink_channel_send(meshlink_handle_t *mesh, meshlink_channel_t *channel, const void *data, size_t len);
423
424 #ifdef __cplusplus
425 }
426 #endif
427
428 #endif // MESHLINK_H