package signer

import (
	"crypto"
	"crypto/ecdsa"
	"crypto/rand"
	"crypto/sha256"
	"crypto/x509"
	"encoding/asn1"
	"encoding/pem"
	"math/big"
	"os"
	"strings"

	pb "schain/proto"
	"schain/proto/util"

	"github.com/pkg/errors"
)

// Config 用户签名的配置（里面包含MSPID 用户属于那个组织，IdentityPath 用户证书的地址，KeyPath 用户密钥的地址）
type Config struct {
	MSPID        string
	IdentityPath string
	KeyPath      string
}

// Signer 用户的签名，包含公钥、私钥和用户的身份
type Signer struct {
	privateKey   *ecdsa.PrivateKey
	publicKeyKey *ecdsa.PublicKey
	creator      []byte
}

type ECDSASignature struct {
	R, S *big.Int
}

// NewSigner 根据配置创建一个用户签名
func NewSigner(conf *Config) (*Signer, error) {
	sId, err := serializeIdentity(conf.IdentityPath, conf.MSPID)
	if err != nil {
		return nil, errors.WithStack(err)
	}

	//加载私钥
	privateKey, err := loadPrivateKey(conf.KeyPath)
	if err != nil {
		return nil, errors.WithStack(err)
	}

	//加载公钥，需要先调取用户证书，再从证书中获取公钥
	publicKey, err := loadPublicKey(conf.IdentityPath)
	if err != nil {
		return nil, errors.WithStack(err)
	}
	return &Signer{
		creator:      sId,
		privateKey:   privateKey,
		publicKeyKey: publicKey,
	}, nil
}

// 序列化身份，客户端证书和组织id
func serializeIdentity(clientCert string, mspID string) ([]byte, error) {
	//获取证书并返回证书里的内容b
	b, err := os.ReadFile(clientCert)
	if err != nil {
		return nil, errors.WithStack(err)
	}
	if err := validateEnrollmentCertificate(b); err != nil {
		return nil, err
	}

	//Decode将在输入中找到下一个PEM格式的块（证书、私钥等）。它返回该块和输入的其余部分。
	/*pem格式中的块数据 pem.Block
	type Block struct {
	    Type    string          // 类型，如 "CERTIFICATE"、"PRIVATE KEY"、"PUBLIC KEY" 等
	    Headers map[string]string // 标题，如 "Proc-Type"、"DEK-Info" 等
	    Bytes   []byte          // 数据部分的字节切片
	}*/
	bl, _ := pem.Decode(b)
	if bl == nil {
		return nil, err
	}

	//从给定的ASN.1 DER数据中解析单个证书，证书结构体如下
	/*type Certificate struct {
	    Raw                     []byte // 完整的 DER 编码证书数据
	    RawTBSCertificate       []byte // 证书内容的 DER 编码（不包含签名）
	    RawSubjectPublicKeyInfo []byte // 主体公钥的 DER 编码
	    RawSubject              []byte // 主体字段的 DER 编码
	    RawIssuer               []byte // 颁发者字段的 DER 编码
	    SignatureAlgorithm      SignatureAlgorithm // 签名算法
	    PublicKeyAlgorithm      PublicKeyAlgorithm // 公钥算法
	    PublicKey               interface{} // 公钥
	    Version                 int // 证书版本号
	    SerialNumber            *big.Int // 序列号
	    Issuer                  pkix.Name // 颁发者
	    Subject                 pkix.Name // 主体
	    NotBefore               time.Time // 有效期开始时间
	    NotAfter                time.Time // 有效期结束时间
	    KeyUsage                KeyUsage // 密钥用途
	    ExtKeyUsage             []ExtKeyUsage // 扩展密钥用途
	    UnknownExtKeyUsage      []asn1.ObjectIdentifier // 未知的扩展密钥用途
	    BasicConstraintsValid   bool // 是否启用基本约束验证
	    IsCA                    bool // 是否是证书颁发机构
	    MaxPathLen              int // 最大路径长度约束
	    MaxPathLenZero          bool // 最大路径长度约束是否为零
	    SubjectKeyId            []byte // 主体密钥标识符
	    AuthorityKeyId          []byte // 颁发者密钥标识符
	    OCSPServer              []string // OCSP 服务器列表
	    IssuingCertificateURL   []string // 颁发者证书 URL 列表
	    DNSNames                []string // 域名列表
	    EmailAddresses          []string // 电子邮件地址列表
	    IPAddresses             []net.IP // IP 地址列表
	    URIs                    []string // 统一资源标识符列表
	    PermittedDNSDomainsCritical bool // 允许的 DNS 域名是否为关键扩展
	    PermittedDNSDomains     []string // 允许的 DNS 域名列表
	    CRLDistributionPointsCritical bool // CRL 分发点是否为关键扩展
	    CRLDistributionPoints   []string // CRL 分发点列表
	    PolicyIdentifiers       []asn1.ObjectIdentifier // 策略标识符
	    // ... 其他字段
	}*/
	key, err := x509.ParseCertificate(bl.Bytes)
	if err != nil {
		return nil, err
	}

	//将公钥对象转换为 DER 编码的 PKIX
	//（Public-Key Infrastructure Cross-Certificate Interoperability Specification）公钥格式的字节切片
	publicKeyBytes, err := x509.MarshalPKIXPublicKey(key.PublicKey)
	if err != nil {
		return nil, err
	}

	sId := &pb.Creator{
		Mspid:   mspID,
		IdBytes: publicKeyBytes,
	}
	return util.MarshalOrPanic(sId), nil
}

// 验证注册证书
func validateEnrollmentCertificate(b []byte) error {
	bl, _ := pem.Decode(b)
	if bl == nil {
		return errors.Errorf("enrollment certificate isn't a valid PEM block")
	}

	if bl.Type != "CERTIFICATE" {
		return errors.Errorf("enrollment certificate should be a certificate, got a %s instead", strings.ToLower(bl.Type))
	}

	//从给定的ASN.1 DER数据中解析单个证书
	if _, err := x509.ParseCertificate(bl.Bytes); err != nil {
		return errors.Errorf("enrollment certificate is not a valid x509 certificate: %v", err)
	}
	return nil
}

func (si *Signer) Serialize() ([]byte, error) {
	return si.creator, nil
}

// 返回一个长度为 32 的字节数组，表示计算得到的 SHA256 校验和
func (si *Signer) Sign(msg []byte) ([]byte, error) {
	digest := sha256.Sum256(msg)
	return signECDSA(si.privateKey, digest[:])
}

// 验证 ECDSA 签名
func (si *Signer) Verify(signature, msg []byte) bool {
	//计算消息的哈希值
	digest := sha256.Sum256(msg)
	return verifyECDSA(si.publicKeyKey, signature, digest[:])
}

// Verify 验证签名是否正确
func Verify(creatorBytes []byte, signature, msg []byte) error {
	creator, err := util.UnmarshalCreator(creatorBytes)
	if err != nil {
		return err
	}

	publicKey, err := x509.ParsePKIXPublicKey(creator.IdBytes)
	if err != nil {
		return err
	}
	publicKeyKey := publicKey.(*ecdsa.PublicKey)
	digest := sha256.Sum256(msg)
	if !verifyECDSA(publicKeyKey, signature, digest[:]) {
		return errors.New("verifySignature error")
	}

	return nil
}

// 根据文件加载用户的私钥
func loadPrivateKey(file string) (*ecdsa.PrivateKey, error) {
	b, err := os.ReadFile(file)
	if err != nil {
		return nil, errors.WithStack(err)
	}
	bl, _ := pem.Decode(b)
	if bl == nil {
		return nil, errors.Errorf("failed to decode PEM block from %s", file)
	}
	key, err := parsePrivateKey(bl.Bytes)
	if err != nil {
		return nil, err
	}
	return key.(*ecdsa.PrivateKey), nil
}

// 根据文件加载用户的公钥
func loadPublicKey(file string) (*ecdsa.PublicKey, error) {
	b, err := os.ReadFile(file)
	if err != nil {
		return nil, errors.WithStack(err)
	}
	bl, _ := pem.Decode(b)
	if bl == nil {
		return nil, errors.Errorf("failed to decode PEM block from %s", file)
	}
	key, err := x509.ParseCertificate(bl.Bytes)
	if err != nil {
		return nil, err
	}
	publicKey := key.PublicKey
	return publicKey.(*ecdsa.PublicKey), nil
}

func parsePrivateKey(der []byte) (crypto.PrivateKey, error) {
	// OpenSSL 1.0.0 generates PKCS#8 keys.
	if key, err := x509.ParsePKCS8PrivateKey(der); err == nil {
		switch key := key.(type) {
		// Fabric only supports ECDSA at the moment.
		case *ecdsa.PrivateKey:
			return key, nil
		default:
			return nil, errors.Errorf("found unknown private key type (%T) in PKCS#8 wrapping", key)
		}
	}

	// OpenSSL ecparam generates SEC1 EC private keys for ECDSA.
	key, err := x509.ParseECPrivateKey(der)
	if err != nil {
		return nil, errors.Errorf("failed to parse private key: %v", err)
	}

	return key, nil
}

func signECDSA(k *ecdsa.PrivateKey, digest []byte) (signature []byte, err error) {
	r, s, err := ecdsa.Sign(rand.Reader, k, digest)
	if err != nil {
		return nil, err
	}

	return asn1.Marshal(ECDSASignature{R: r, S: s})
}

func verifyECDSA(pubKey *ecdsa.PublicKey, signature, digest []byte) bool {

	// 解析 ASN.1 编码的签名数据
	var sig ECDSASignature
	_, err := asn1.Unmarshal(signature, &sig)
	if err != nil {
		return false
	}

	// 使用 ECDSA 签名算法对消息的哈希值进行验证
	return ecdsa.Verify(pubKey, digest, sig.R, sig.S)
}