/*
* File:        keygen.cpp
*
* Copyright (c) Freescale Semiconductor, Inc. All rights reserved.
* See included license file for license details.
*/

#include "stdafx.h"
#include <iostream>
#include <fstream>
#include <sstream>
#include <stdlib.h>
#include <stdexcept>
#include <string>
#include <vector>
#include "options.h"
#include "smart_ptr.h"
#include "Logging.h"
#include "AESKey.h"

//! The tool's name.
const char k_toolName[] = "keygen";

//! Current version number for the tool.
const char k_version[] = "1.0";

//! Copyright string.
const char k_copyright[] = "Copyright (c) 2006-2009 Freescale Semiconductor, Inc.\nAll rights reserved.";

//! Definition of command line options.
static const char * k_optionsDefinition[] = {
       "?|help",
       "v|version",
       "q|quiet",
       "V|verbose",
       "n:number <int>",
       NULL
};

//! Help string.
const char k_usageText[] = "\nOptions:\n\
 -?/--help                    Show this help\n\
 -v/--version                 Display tool version\n\
 -q/--quiet                   Output only warnings and errors\n\
 -V/--verbose                 Print extra detailed log information\n\
 -n/--number <int>            Number of keys to generate per file (default=1)\n\n";

//! An array of strings.
typedef std::vector<std::string> string_vector_t;

// prototypes
int main(int argc, char* argv[], char* envp[]);

/*!
* \brief Class that encapsulates the keygen interface.
*
* A single global logger instance is created during object construction. It is
* never freed because we need it up to the last possible minute, when an
* exception could be thrown.
*/
class keygen
{
protected:
       int m_argc;                                                     //!< Number of command line arguments.
       char ** m_argv;                                         //!< String value for each command line argument.
       StdoutLogger * m_logger;                        //!< Singleton logger instance.
       string_vector_t m_positionalArgs;       //!< Arguments coming after explicit options.
       bool m_isVerbose;                                       //!< Whether the verbose flag was turned on.
       int m_keyCount;                                         //!< Number of keys to generate.

public:
       /*!
        * Constructor.
        *
        * Creates the singleton logger instance.
        */
       keygen(int argc, char * argv[])
       :       m_argc(argc),
               m_argv(argv),
               m_logger(0),
               m_positionalArgs(),
               m_isVerbose(false),
               m_keyCount(1)
       {
               // create logger instance
               m_logger = new StdoutLogger();
               m_logger->setFilterLevel(Logger::INFO);
               Log::setLogger(m_logger);
       }

       /*!
        * Destructor.
        */
       ~keygen()
       {
       }

       /*!
        * Reads the command line options passed into the constructor.
        *
        * This method can return a return code to its caller, which will cause the
        * tool to exit immediately with that return code value. Normally, though, it
        * will return -1 to signal that the tool should continue to execute and
        * all options were processed successfully.
        *
        * The Options class is used to parse command line options. See
        * #k_optionsDefinition for the list of options and #k_usageText for the
        * descriptive help for each option.
        *
        * \retval -1 The options were processed successfully. Let the tool run normally.
        * \return A zero or positive result is a return code value that should be
        *              returned from the tool as it exits immediately.
        */
       int processOptions()
       {
               Options options(*m_argv, k_optionsDefinition);
               OptArgvIter iter(--m_argc, ++m_argv);

               // process command line options
               int optchar;
               const char * optarg;
               while (optchar = options(iter, optarg))
               {
                       switch (optchar)
                       {
                               case '?':
                                       printUsage(options);
                                       return 0;

                               case 'v':
                                       printf("%s %s\n%s\n", k_toolName, k_version, k_copyright);
                                       return 0;

                               case 'd':
                                       Log::getLogger()->setFilterLevel(Logger::DEBUG);
                                       break;

                               case 'q':
                                       Log::getLogger()->setFilterLevel(Logger::WARNING);
                                       break;

                               case 'V':
                                       m_isVerbose = true;
                                       break;

                               case 'n':
                                       m_keyCount = strtol(optarg, NULL, 0);
                                       break;

                               default:
                                       Log::log(Logger::ERROR, "error: unrecognized option\n\n");
                                       printUsage(options);
                                       return 1;
                       }
               }

               // handle positional args
               if (iter.index() < m_argc)
               {
//                      Log::SetOutputLevel leveler(Logger::DEBUG);
//                      Log::log("positional args:\n");
                       int i;
                       for (i = iter.index(); i < m_argc; ++i)
                       {
//                              Log::log("%d: %s\n", i - iter.index(), m_argv[i]);
                               m_positionalArgs.push_back(m_argv[i]);
                       }
               }

               // all is well
               return -1;
       }

       /*!
        * Prints help for the tool.
        */
       void printUsage(Options & options)
       {
               options.usage(std::cout, "key-files...");
               printf("%s", k_usageText);
       }

       /*!
        * Core of the tool. Calls processOptions() to handle command line options
        * before performing the real work the tool does.
        */
       int run()
       {
               try
               {
                       // read command line options
                       int result;
                       if ((result = processOptions()) != -1)
                       {
                               return result;
                       }

                       // set verbose logging
                       setVerboseLogging();

                       // make sure a file was provided
                       if (m_positionalArgs.size() < 1)
                       {
                               throw std::runtime_error("no output file path was provided");
                       }

                       // generate key files
                       string_vector_t::const_iterator it = m_positionalArgs.begin();
                       for (; it != m_positionalArgs.end(); ++it)
                       {
                               generateKeyFile(*it);
                       }
               }
               catch (std::exception & e)
               {
                       Log::log(Logger::ERROR, "error: %s\n", e.what());
                       return 1;
               }
               catch (...)
               {
                       Log::log(Logger::ERROR, "error: unexpected exception\n");
                       return 1;
               }

               return 0;
       }

       /*!
        * \brief Turns on verbose logging.
        */
       void setVerboseLogging()
       {
               if (m_isVerbose)
               {
                       // verbose only affects the INFO and DEBUG filter levels
                       // if the user has selected quiet mode, it overrides verbose
                       switch (Log::getLogger()->getFilterLevel())
                       {
                               case Logger::INFO:
                                       Log::getLogger()->setFilterLevel(Logger::INFO2);
                                       break;
                               case Logger::DEBUG:
                                       Log::getLogger()->setFilterLevel(Logger::DEBUG2);
                                       break;
                       }
               }
       }

       /*!
        * \brief Opens the file at \a path and writes a random key file.
        *
        * Each key file will have #m_keyCount number of keys written into it,
        * each on a line by itself.
        */
       void generateKeyFile(const std::string & path)
       {
               std::ofstream outputStream(path.c_str(), std::ios_base::binary | std::ios_base::out | std::ios_base::trunc);
               if (outputStream.is_open())
               {
                       int i;
                       for (i = 0; i < m_keyCount; ++i)
                       {
                               AESKey<128> key;
                               key.randomize();
                               key.writeToStream(outputStream);

                               // put a newline after the key
                               outputStream.write("\n", 1);

                               // dump it
                               dumpKey(key);
                       }

                       Log::log(Logger::INFO, "wrote key file %s\n", path.c_str());
               }
               else
               {
                       throw std::runtime_error("could not open output file");
               }
       }

       /*!
        * \brief Write the value of each byte of the \a key to the log.
        */
       void dumpKey(const AESKey<128> & key)
       {
               // dump key bytes
               Log::log(Logger::INFO2, "key bytes: ");
               AESKey<128>::key_t the_key;
               key.getKey(&the_key);
               int q;
               for (q=0; q<16; q++)
               {
                       Log::log(Logger::INFO2, "%02x ", the_key[q]);
               }
               Log::log(Logger::INFO2, "\n");
       }

       /*!
        * \brief Log an array of bytes as hex.
        */
       void logHexArray(Logger::log_level_t level, const uint8_t * bytes, unsigned count)
       {
               Log::SetOutputLevel leveler(level);
//              Log::log("    ");
               unsigned i;
               for (i = 0; i < count; ++i, ++bytes)
               {
                       if ((i % 16 == 0) && (i < count - 1))
                       {
                               if (i != 0)
                               {
                                       Log::log("\n");
                               }
                               Log::log("    0x%04x: ", i);
                       }
                       Log::log("%02x ", *bytes & 0xff);
               }

               Log::log("\n");
       }

};

/*!
* Main application entry point. Creates an sbtool instance and lets it take over.
*/
int main(int argc, char* argv[], char* envp[])
{
       try
       {
               return keygen(argc, argv).run();
       }
       catch (...)
       {
               Log::log(Logger::ERROR, "error: unexpected exception\n");
               return 1;
       }

       return 0;
}