package org.bouncycastle.crypto.prng;

import org.bouncycastle.util.Pack;

public class VMPCRandomGenerator implements RandomGenerator
{
    private byte n = 0;

    /**
     * Permutation generated by code: <code>
     * // First 1850 fractional digit of Pi number. 
     * byte[] key = new BigInteger("14159265358979323846...5068006422512520511").toByteArray();
     * s = 0;
     * P = new byte[256];
     * for (int i = 0; i < 256; i++) {
     *     P[i] = (byte) i;
     * }
     * for (int m = 0; m < 768; m++) {
     *     s = P[(s + P[m & 0xff] + key[m % key.length]) & 0xff];
     *     byte temp = P[m & 0xff];
     *     P[m & 0xff] = P[s & 0xff];
     *     P[s & 0xff] = temp;
     * } </code>
     */
    private byte[] P =
    {
        (byte) 0xbb, (byte) 0x2c, (byte) 0x62, (byte) 0x7f,
        (byte) 0xb5, (byte) 0xaa, (byte) 0xd4, (byte) 0x0d, (byte) 0x81,
        (byte) 0xfe, (byte) 0xb2, (byte) 0x82, (byte) 0xcb, (byte) 0xa0,
        (byte) 0xa1, (byte) 0x08, (byte) 0x18, (byte) 0x71, (byte) 0x56,
        (byte) 0xe8, (byte) 0x49, (byte) 0x02, (byte) 0x10, (byte) 0xc4,
        (byte) 0xde, (byte) 0x35, (byte) 0xa5, (byte) 0xec, (byte) 0x80,
        (byte) 0x12, (byte) 0xb8, (byte) 0x69, (byte) 0xda, (byte) 0x2f,
        (byte) 0x75, (byte) 0xcc, (byte) 0xa2, (byte) 0x09, (byte) 0x36,
        (byte) 0x03, (byte) 0x61, (byte) 0x2d, (byte) 0xfd, (byte) 0xe0,
        (byte) 0xdd, (byte) 0x05, (byte) 0x43, (byte) 0x90, (byte) 0xad,
        (byte) 0xc8, (byte) 0xe1, (byte) 0xaf, (byte) 0x57, (byte) 0x9b,
        (byte) 0x4c, (byte) 0xd8, (byte) 0x51, (byte) 0xae, (byte) 0x50,
        (byte) 0x85, (byte) 0x3c, (byte) 0x0a, (byte) 0xe4, (byte) 0xf3,
        (byte) 0x9c, (byte) 0x26, (byte) 0x23, (byte) 0x53, (byte) 0xc9,
        (byte) 0x83, (byte) 0x97, (byte) 0x46, (byte) 0xb1, (byte) 0x99,
        (byte) 0x64, (byte) 0x31, (byte) 0x77, (byte) 0xd5, (byte) 0x1d,
        (byte) 0xd6, (byte) 0x78, (byte) 0xbd, (byte) 0x5e, (byte) 0xb0,
        (byte) 0x8a, (byte) 0x22, (byte) 0x38, (byte) 0xf8, (byte) 0x68,
        (byte) 0x2b, (byte) 0x2a, (byte) 0xc5, (byte) 0xd3, (byte) 0xf7,
        (byte) 0xbc, (byte) 0x6f, (byte) 0xdf, (byte) 0x04, (byte) 0xe5,
        (byte) 0x95, (byte) 0x3e, (byte) 0x25, (byte) 0x86, (byte) 0xa6,
        (byte) 0x0b, (byte) 0x8f, (byte) 0xf1, (byte) 0x24, (byte) 0x0e,
        (byte) 0xd7, (byte) 0x40, (byte) 0xb3, (byte) 0xcf, (byte) 0x7e,
        (byte) 0x06, (byte) 0x15, (byte) 0x9a, (byte) 0x4d, (byte) 0x1c,
        (byte) 0xa3, (byte) 0xdb, (byte) 0x32, (byte) 0x92, (byte) 0x58,
        (byte) 0x11, (byte) 0x27, (byte) 0xf4, (byte) 0x59, (byte) 0xd0,
        (byte) 0x4e, (byte) 0x6a, (byte) 0x17, (byte) 0x5b, (byte) 0xac,
        (byte) 0xff, (byte) 0x07, (byte) 0xc0, (byte) 0x65, (byte) 0x79,
        (byte) 0xfc, (byte) 0xc7, (byte) 0xcd, (byte) 0x76, (byte) 0x42,
        (byte) 0x5d, (byte) 0xe7, (byte) 0x3a, (byte) 0x34, (byte) 0x7a,
        (byte) 0x30, (byte) 0x28, (byte) 0x0f, (byte) 0x73, (byte) 0x01,
        (byte) 0xf9, (byte) 0xd1, (byte) 0xd2, (byte) 0x19, (byte) 0xe9,
        (byte) 0x91, (byte) 0xb9, (byte) 0x5a, (byte) 0xed, (byte) 0x41,
        (byte) 0x6d, (byte) 0xb4, (byte) 0xc3, (byte) 0x9e, (byte) 0xbf,
        (byte) 0x63, (byte) 0xfa, (byte) 0x1f, (byte) 0x33, (byte) 0x60,
        (byte) 0x47, (byte) 0x89, (byte) 0xf0, (byte) 0x96, (byte) 0x1a,
        (byte) 0x5f, (byte) 0x93, (byte) 0x3d, (byte) 0x37, (byte) 0x4b,
        (byte) 0xd9, (byte) 0xa8, (byte) 0xc1, (byte) 0x1b, (byte) 0xf6,
        (byte) 0x39, (byte) 0x8b, (byte) 0xb7, (byte) 0x0c, (byte) 0x20,
        (byte) 0xce, (byte) 0x88, (byte) 0x6e, (byte) 0xb6, (byte) 0x74,
        (byte) 0x8e, (byte) 0x8d, (byte) 0x16, (byte) 0x29, (byte) 0xf2,
        (byte) 0x87, (byte) 0xf5, (byte) 0xeb, (byte) 0x70, (byte) 0xe3,
        (byte) 0xfb, (byte) 0x55, (byte) 0x9f, (byte) 0xc6, (byte) 0x44,
        (byte) 0x4a, (byte) 0x45, (byte) 0x7d, (byte) 0xe2, (byte) 0x6b,
        (byte) 0x5c, (byte) 0x6c, (byte) 0x66, (byte) 0xa9, (byte) 0x8c,
        (byte) 0xee, (byte) 0x84, (byte) 0x13, (byte) 0xa7, (byte) 0x1e,
        (byte) 0x9d, (byte) 0xdc, (byte) 0x67, (byte) 0x48, (byte) 0xba,
        (byte) 0x2e, (byte) 0xe6, (byte) 0xa4, (byte) 0xab, (byte) 0x7c,
        (byte) 0x94, (byte) 0x00, (byte) 0x21, (byte) 0xef, (byte) 0xea,
        (byte) 0xbe, (byte) 0xca, (byte) 0x72, (byte) 0x4f, (byte) 0x52,
        (byte) 0x98, (byte) 0x3f, (byte) 0xc2, (byte) 0x14, (byte) 0x7b,
        (byte) 0x3b, (byte) 0x54 };

    /**
     * Value generated in the same way as {@link VMPCRandomGenerator#P};
     */
    private byte s = (byte) 0xbe;

    public VMPCRandomGenerator()
    {
    }

    public void addSeedMaterial(byte[] seed)
    {
        for (int m = 0; m < seed.length; m++)
        {
            s = P[(s + P[n & 0xff] + seed[m]) & 0xff];
            byte temp = P[n & 0xff];
            P[n & 0xff] = P[s & 0xff];
            P[s & 0xff] = temp;
            n = (byte) ((n + 1) & 0xff);
        }
    }

    public void addSeedMaterial(long seed)
    {
        addSeedMaterial(Pack.longToBigEndian(seed));
    }

    public void nextBytes(byte[] bytes)
    {
        nextBytes(bytes, 0, bytes.length);
    }

    public void nextBytes(byte[] bytes, int start, int len)
    {
        synchronized (P)
        {
            int end = start + len;
            for (int i = start; i != end; i++)
            {
                s = P[(s + P[n & 0xff]) & 0xff];
                bytes[i] = P[(P[(P[s & 0xff]) & 0xff] + 1) & 0xff];
                byte temp = P[n & 0xff];
                P[n & 0xff] = P[s & 0xff];
                P[s & 0xff] = temp;
                n = (byte) ((n + 1) & 0xff);
            }
        }
    }
}
