#include <cstdio>
#include <fstream>
#include <string>
#include <iostream>
#include <cmath>

using namespace std;

struct KluczeRSA
{
    // (e,n) - klucz publiczny
    // (d,n) - klucz prywatny
    int e;
    int n;
    int d;
};

string szyfruj(string, string);
string deszyfruj(string, string);
string toUpper(string);
string autoHaslo(string);

bool czyPierwsza(int);
int euler(int, int);
int znajdzWzgledniePierwsza(int);
KluczeRSA generujKlucze(int&, int&);

const char ASCII[36] = { 'A', 'B', 'C', 'D', 'E', 'F', 'G', 'H', 'I', 'J', 'K', 'L', 'M', 'N', 'O', 'P', 'Q', 'R',
'S', 'T', 'U', 'V', 'W', 'X', 'Y', 'Z', '0', '1', '2', '3', '4', '5', '6', '7', '8', '9' };

int main()
{
    int pos;
    int p, q, n;    // p,q - liczby pierwsze wczytane od uzytkownika; n = p*q
    string str, inData, upperData, wynik, haslo, upperHaslo;

    ifstream inFile;
    ifstream inPass;
    ofstream outFile;

    const string path = "in.txt";
    const string passPath = "pass.txt";
    const string outFilePath = "out.txt";

    inFile.open(path, ios::in);
    inPass.open(passPath, ios::in);
    outFile.open(outFilePath, ios::out);

    cout << "Dane wczytywane sa z pliku: \"" << path << "\"" << endl;

    while (getline(inFile, str))
    {
        inData += str;
    }
    cout << "Wczytano: " << inData << endl;
    cout << "---" << endl;


    cout << "Podaj liczbe pierwsza: ";
    cin >> p;
    cout << endl;
    if (!czyPierwsza(p))
    {
        cout << "Liczba " << p << " nie jest pierwsza. Program konczy prace." << endl;

        system("pause");

        inFile.close();
        inPass.close();
        outFile.close();
        return 1;
    }

    cout << "podaj kolejna liczbe pierwsza: ";
    cin >> q;
    cout << endl;
    if (!czyPierwsza(q))
    {
        cout << "Liczba " << q << " nie jest pierwsza. Program konczy prace." << endl;

        system("pause");

        inFile.close();
        inPass.close();
        outFile.close();
        return 1;
    }

    cout << "Wczytano liczby: " << p << ", " << q << ". Na ich podstawie wygenerowane zostana klucze prywatny i publiczny." << endl << endl;


    //!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
    //DOPISAC - TUTAJ PRZERWANO
    // e - liczba wzglednie pierwsza z eu, 1 < e < eu
    //int e =
    KluczeRSA keys = generujKlucze(p, q);

    /*cout << "---" << endl;
    cout << "Dane zapisywane sa do pliku: \"" << outFilePath << "\" w formacie: \nHaslo\nZaszyfrowana wiadomosc\nOdszyfrowana wiadomosc" << endl;
    cout << "---" << endl;*/


    /*wynik = szyfruj(upperData, upperHaslo);
    cout << wynik << endl;
    outFile << wynik << endl;*/

    //wynik = deszyfruj(wynik, upperHaslo);
    //cout << wynik << endl;
    //outFile << wynik << endl;


    system("pause");

    inFile.close();
    inPass.close();
    outFile.close();
    return 0;
}

// Te 4 zostaly z poprzedniej wersji
string toUpper(string data)
{
    int znak;
    string out = data;

    for (unsigned int i = 0; i < data.length(); ++i)
    {
        znak = (int)data[i];

        if ((znak >= 97) && (znak <= 122))
        {
            znak -= 32;
            out[i] = (char)znak;
        }
    }

    return out;
}

string szyfruj(string data, string haslo)
{
    int znak;
    int pos;
    string out = data;
    cout << "Szyfrowanie" << endl;

    for (unsigned int i = 0; i < data.length(); ++i)
    {
        znak = (int)data[i];
        pos = (int)haslo[i];


        if ((pos <= 90) && (pos >= 65))
        {
            pos = pos - 65;
        }
        else if ((pos <= 57) && (pos >= 48))
        {
            pos = pos - 48 + 26;
        }

        if ((znak <= 90) && (znak >= 65))
        {
            znak = znak - 65;
        }
        else if ((znak <= 57) && (znak >= 48))
        {
            znak = znak - 48 + 26;
        }
        else continue;

        znak += pos;
        znak = znak % 36;   // 36 - szerokosc tablicy ze znakami
        out[i] = ASCII[znak];
    }
    return out;
}

string deszyfruj(string data, string haslo)
{
    int znak;
    int pos;
    string out = data;
    cout << "Deszyfrowanie" << endl;

    for (unsigned int i = 0; i < data.length(); ++i)
    {
        znak = (int)data[i];
        pos = (int)haslo[i];

        if ((pos <= 90) && (pos >= 65))
        {
            pos = pos - 65;
        }
        else if ((pos <= 57) && (pos >= 48))
        {
            pos = pos - 48 + 26;
        }

        if ((znak <= 90) && (znak >= 65))
        {
            znak = znak - 65;
        }
        else if ((znak <= 57) && (znak >= 48))
        {
            znak = znak - 48 + 26;
        }
        else continue;

        znak -= pos;

        while (znak < 0)
        {
            znak += 36;
        }
        znak = znak % 36;   // 36 - szerokosc tablicy ze znakami
        out[i] = ASCII[znak];

    }
    return out;
}

string autoHaslo(string data)
{
    char pierwszyZnak;
    cout << "Podaj pierwsza literke: ";
    cin >> pierwszyZnak;

    int znak;
    string out = data;

    out[0] = pierwszyZnak;
    for (unsigned int i = 0; i < data.length(); ++i)
    {
        out[i + 1] = data[i];
    }
    return out;
}
// /\ Koniec z poprzedniej wersji


bool czyPierwsza(int num)
{
    if (num <= 1)
        return false;
    else if (num == 2)
        return true;
    else if (num % 2 == 0)
        return false;
    else
    {
        bool prime = true;
        int divisor = 3;
        double num_d = static_cast<double>(num);
        int upperLimit = static_cast<int>(sqrt(num_d) + 1);

        while (divisor <= upperLimit)
        {
            if (num % divisor == 0)
                prime = false;
            divisor += 2;
        }
        return prime;
    }
}

int nwd(int a, int b)
{
    int t;

    while (b != 0)
    {
        t = b;
        b = a % b;
        a = t;
    };
    return a;
}

int znajdzWzgledniePierwsza(int eu)
{
    int e = 3;

    for (; nwd(e, eu) != 1; e += 2);

    return e;
}

int odwrMod(int e, int eu)
{
    int a0, n0, p0, p1, q, r, t;

    p0 = 0; p1 = 1; a0 = e; n0 = eu;
    q = n0 / a0;
    r = n0 % a0;
    while (r > 0)
    {
        t = p0 - q * p1;
        if (t >= 0)
            t = t % eu;
        else
            t = eu - ((-t) % eu);
        p0 = p1; p1 = t;
        n0 = a0; a0 = r;
        q = n0 / a0;
        r = n0 % a0;
    };

    return p1;
}

KluczeRSA generujKlucze(int& p, int& q)
{
    KluczeRSA keys;

    keys.n = p*q;
    // eu - wartosc funkcji eulera dla n
    int eu = (p - 1)*(q - 1);
    // e - liczba wzglednie pierwsza do eu
    keys.e = znajdzWzgledniePierwsza(eu);
    // d - odwrotnosc modulu
    keys.d = odwrMod(keys.e, eu);
    // tutaj przerwano

    //----------------------------------------
    // Klucz publiczny to para liczb (e, n), |
    // prywatny - (d, n)                         |
    //----------------------------------------

    cout << "KLUCZ PUBLICZNY:" << endl
        << "wykladnik eu = " << eu << endl
        << "    modul n = " << keys.n << endl
        << endl
        << "KLUCZ PRYWATNY:" << endl
        << "wykladnik d = " << keys.d << endl
        << "    modul n = " << keys.n << endl
        << "Aby kontynuowac nacisnij dowolny klawisz." << endl << endl;
    cin.get();

    return keys;
}