import java.math.BigInteger;
import java.util.Arrays;
import java.util.Random;
import java.util.Scanner;

public class main {
static BigInteger N;

static BigInteger e;

static BigInteger d;

static int bitLowInterval = 512;
static int bitHighInterval = 2048;



public static void main(String[] args) {
  //For RSA
  System.out.println("\n CONFIGURANDO RSA!!! \n");

  Random random = new Random();
  int BIT_LENGTH = random.nextInt(bitHighInterval-bitLowInterval) + bitLowInterval;

  BigInteger p = BigInteger.probablePrime(BIT_LENGTH, random);

  BigInteger q = BigInteger.probablePrime(BIT_LENGTH, random);

  // n= p.q
  N = p.multiply(q);

  // z= (p-1).(q-1)
  BigInteger z = p.subtract(BigInteger.ONE).multiply(q.subtract(BigInteger.ONE));

  // Escolha um número inteiro ”e”, tal que 1 < e < ze ”z” e ”e” sejam primos entre si
  e = BigInteger.probablePrime(BIT_LENGTH / 2, random);

  while (z.gcd(e).compareTo(BigInteger.ONE) > 0 && e.compareTo(z) < 0) {
  e.add(BigInteger.ONE);
  }

  // ”d” tal que d= e-1mod z
  d = e.modInverse(z);

  System.out.println("BIT LENGTH: " + BIT_LENGTH);
  System.out.println("n Primo p: " + p);
  System.out.println("n Primo q: " + q);
  System.out.println("N: " + N);
  System.out.println("Z: " + z);
  System.out.println("E: " + e);
  System.out.println("D: " + d);



  //

  Scanner scanner = new Scanner(System.in);

  System.out.println("\n Escreva o texto para encriptar: ");

  String toEncrypt = scanner.nextLine();
  if(toEncrypt.isEmpty()) {
  toEncrypt = "vazio";
  }
  byte[] toEncryptBytes = toEncrypt.getBytes();
  //
  System.out.println("Para encriptar: " + toEncrypt);
  System.out.println("Em bytes: " + Arrays.toString(toEncryptBytes));

  System.out.println("\n ENCRIPTANDO!!! \n");


  byte[] encrypted = encrypt(toEncrypt.getBytes());

  System.out.println("Encriptado: " + Arrays.toString(encrypted));

  byte[] decrypted = decrypt(encrypted);

  System.out.println("Decriptado: " + Arrays.toString(decrypted));

  System.out.println("Descriptado em string: " + new String(decrypted));

  System.out.println("Chave pública: " + Arrays.toString(getPublicKey()));

  System.out.println("Chave privada: " + Arrays.toString(getPrivateKey()));

  }

  public static BigInteger[] getPublicKey() {
  // chave pública consiste em {e, n}
  return new BigInteger[]{e, N};
  }

  public static BigInteger[] getPrivateKey() {
  // chave privada {d, n}
  return new BigInteger[]{d, N};
  }

  public static byte[] encrypt(byte[] message) {
  // Para cifrar uma mensagem ”m”, onde 1 < m < n-1, usando a chave pública {e, n}, faz-se: –c = me mod n
  // ”c” é a mensagem cifrada que pode ser enviada com segurança ao receptor
  return (new BigInteger(message)).modPow(e, N).toByteArray();
  }

  public static byte[] decrypt(byte[] message) {
  // Para decifrar a mensagem, o receptor utiliza sua chave privada (par {d, n}) fazendo outra potenciação modular: –m = cd mod n
  return (new BigInteger(message)).modPow(d, N).toByteArray();
  }
}