///! # 加密函数库
///!
///! Cryptographic Utilities
///! 提供加密哈希和签名验证函数
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///! **版本**: v1.0
///! **模块**: charter-std/utils/crypto.ch

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// 哈希函数（NAC使用SHA3-384，不是SHA256/Keccak256）
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/// SHA3-384哈希（NAC标准）
///
/// # 参数
/// - `data`: 待哈希数据
///
/// # 返回
/// - `Hash`: SHA3-384哈希值（48字节）
pub fn sha3_384_hash(data: Bytes) -> Hash {
    return Hash::sha3_384(data);
}

/// SHA3-384哈希（字符串）
///
/// # 参数
/// - `data`: 待哈希字符串
///
/// # 返回
/// - `Hash`: SHA3-384哈希值
pub fn sha3_384_hash_string(data: String) -> Hash {
    return Hash::sha3_384(data.as_bytes());
}

/// SHA3-384哈希（多个数据）
///
/// # 参数
/// - `data_list`: 数据列表
///
/// # 返回
/// - `Hash`: SHA3-384哈希值
pub fn sha3_384_hash_multiple(data_list: Vec<Bytes>) -> Hash {
    let mut combined = Bytes::new();
    
    for data in data_list {
        combined.extend(data);
    }
    
    return Hash::sha3_384(combined);
}

// ============================================================================
// 地址相关
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/// 从公钥派生地址
///
/// # 参数
/// - `public_key`: 公钥（33字节压缩格式或65字节未压缩格式）
///
/// # 返回
/// - `Address`: 地址
pub fn address_from_public_key(public_key: Bytes) -> Address {
    require(
        public_key.len() == 33 || public_key.len() == 65,
        "Invalid public key length"
    );
    
    // SHA3-384哈希公钥，取前20字节作为地址
    let hash = sha3_384_hash(public_key);
    return Address::from_hash(hash);
}

/// 验证地址格式
///
/// # 参数
/// - `address`: 地址
///
/// # 返回
/// - `bool`: 是否有效
pub fn is_valid_address(address: Address) -> bool {
    return !address.is_zero();
}

// ============================================================================
// 签名验证
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/// 验证Ed25519签名
///
/// # 参数
/// - `message`: 消息
/// - `signature`: 签名（64字节）
/// - `public_key`: 公钥（48字节）
///
/// # 返回
/// - `bool`: 签名是否有效
pub fn verify_ed25519_signature(
    message: Bytes,
    signature: Bytes,
    public_key: Bytes
) -> bool {
    require(signature.len() == 64, "Invalid signature length");
    require(public_key.len() == 32, "Invalid public key length");
    
    return crypto::ed25519_verify(message, signature, public_key);
}

/// 验证ECDSA签名（secp256k1）
///
/// # 参数
/// - `message_hash`: 消息哈希
/// - `signature`: 签名（64字节 + 1字节recovery id）
/// - `public_key`: 公钥（33字节压缩格式或65字节未压缩格式）
///
/// # 返回
/// - `bool`: 签名是否有效
pub fn verify_ecdsa_signature(
    message_hash: Hash,
    signature: Bytes,
    public_key: Bytes
) -> bool {
    require(signature.len() == 65, "Invalid signature length");
    require(
        public_key.len() == 33 || public_key.len() == 65,
        "Invalid public key length"
    );
    
    return crypto::ecdsa_verify(message_hash.as_bytes(), signature, public_key);
}

/// 从ECDSA签名恢复公钥
///
/// # 参数
/// - `message_hash`: 消息哈希
/// - `signature`: 签名（64字节 + 1字节recovery id）
///
/// # 返回
/// - `Bytes`: 恢复的公钥（65字节未压缩格式）
pub fn recover_ecdsa_public_key(
    message_hash: Hash,
    signature: Bytes
) -> Bytes {
    require(signature.len() == 65, "Invalid signature length");
    
    return crypto::ecdsa_recover(message_hash.as_bytes(), signature);
}

// ============================================================================
// 消息签名和验证
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/// 创建消息哈希（用于签名）
///
/// # 参数
/// - `message`: 消息
///
/// # 返回
/// - `Hash`: 消息哈希
pub fn create_message_hash(message: String) -> Hash {
    // NAC消息签名格式："\x19NAC Signed Message:\n" + len(message) + message
    let prefix = "\x19NAC Signed Message:\n";
    let len_str = message.len().to_string();
    
    let mut full_message = Bytes::from(prefix);
    full_message.extend(Bytes::from(len_str));
    full_message.extend(Bytes::from(message));
    
    return sha3_384_hash(full_message);
}

/// 验证签名消息
///
/// # 参数
/// - `message`: 原始消息
/// - `signature`: 签名
/// - `signer`: 签名者地址
///
/// # 返回
/// - `bool`: 签名是否有效
pub fn verify_signed_message(
    message: String,
    signature: Bytes,
    signer: Address
) -> bool {
    require(signature.len() == 65, "Invalid signature length");
    
    // 创建消息哈希
    let message_hash = create_message_hash(message);
    
    // 恢复公钥
    let recovered_pubkey = recover_ecdsa_public_key(message_hash, signature);
    
    // 从公钥派生地址
    let recovered_address = address_from_public_key(recovered_pubkey);
    
    // 比较地址
    return recovered_address == signer;
}

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// Merkle树
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/// 计算Merkle根
///
/// # 参数
/// - `leaves`: 叶子节点哈希列表
///
/// # 返回
/// - `Hash`: Merkle根
pub fn compute_merkle_root(leaves: Vec<Hash>) -> Hash {
    require(leaves.len() > 0, "Leaves cannot be empty");
    
    if leaves.len() == 1 {
        return leaves[0];
    }
    
    let mut current_level = leaves;
    
    while current_level.len() > 1 {
        let mut next_level = Vec::new();
        
        let mut i = 0;
        while i < current_level.len() {
            if i + 1 < current_level.len() {
                // 配对节点
                let combined = Bytes::new();
                combined.extend(current_level[i].as_bytes());
                combined.extend(current_level[i + 1].as_bytes());
                next_level.push(sha3_384_hash(combined));
                i += 2;
            } else {
                // 奇数节点，复制自己
                let combined = Bytes::new();
                combined.extend(current_level[i].as_bytes());
                combined.extend(current_level[i].as_bytes());
                next_level.push(sha3_384_hash(combined));
                i += 1;
            }
        }
        
        current_level = next_level;
    }
    
    return current_level[0];
}

/// 验证Merkle证明
///
/// # 参数
/// - `leaf`: 叶子节点哈希
/// - `proof`: Merkle证明（哈希列表）
/// - `root`: Merkle根
/// - `index`: 叶子节点索引
///
/// # 返回
/// - `bool`: 证明是否有效
pub fn verify_merkle_proof(
    leaf: Hash,
    proof: Vec<Hash>,
    root: Hash,
    index: u256
) -> bool {
    let mut computed_hash = leaf;
    let mut current_index = index;
    
    for proof_element in proof {
        let combined = Bytes::new();
        
        if current_index % 2 == 0 {
            // 当前节点在左边
            combined.extend(computed_hash.as_bytes());
            combined.extend(proof_element.as_bytes());
        } else {
            // 当前节点在右边
            combined.extend(proof_element.as_bytes());
            combined.extend(computed_hash.as_bytes());
        }
        
        computed_hash = sha3_384_hash(combined);
        current_index = current_index / 2;
    }
    
    return computed_hash == root;
}

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// 随机数生成（伪随机）
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/// 生成伪随机数
///
/// # 参数
/// - `seed`: 种子
///
/// # 返回
/// - `u256`: 伪随机数
///
/// # 警告
/// 这不是密码学安全的随机数生成器！
/// 仅用于非安全关键场景
pub fn pseudo_random(seed: Bytes) -> u256 {
    let hash = sha3_384_hash(seed);
    return u256::from_bytes(hash.as_bytes());
}

/// 生成伪随机数（使用区块信息）
///
/// # 返回
/// - `u256`: 伪随机数
///
/// # 警告
/// 这不是密码学安全的随机数生成器！
/// 可被矿工操纵，仅用于非安全关键场景
pub fn pseudo_random_from_block() -> u256 {
    let mut seed = Bytes::new();
    seed.extend(block.hash.as_bytes());
    seed.extend(block.timestamp.to_bytes());
    seed.extend(tx.hash.as_bytes());
    
    return pseudo_random(seed);
}

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// Base58编码/解码（用于地址显示）
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/// Base58编码
///
/// # 参数
/// - `data`: 待编码数据
///
/// # 返回
/// - `String`: Base58编码字符串
pub fn base58_encode(data: Bytes) -> String {
    const ALPHABET: &str = "123456789ABCDEFGHJKLMNPQRSTUVWXYZabcdefghijkmnopqrstuvwxyz";
    
    // 实现Base58编码逻辑
    // （简化版本，实际实现需要更复杂的逻辑）
    return crypto::base58_encode(data);
}

/// Base58解码
///
/// # 参数
/// - `encoded`: Base58编码字符串
///
/// # 返回
/// - `Bytes`: 解码后的数据
pub fn base58_decode(encoded: String) -> Bytes {
    return crypto::base58_decode(encoded);
}

// ============================================================================
// 十六进制编码/解码
// ============================================================================

/// 十六进制编码
///
/// # 参数
/// - `data`: 待编码数据
///
/// # 返回
/// - `String`: 十六进制字符串（带0x前缀）
pub fn hex_encode(data: Bytes) -> String {
    return "0x" + data.to_hex();
}

/// 十六进制解码
///
/// # 参数
/// - `hex_string`: 十六进制字符串（可带或不带0x前缀）
///
/// # 返回
/// - `Bytes`: 解码后的数据
pub fn hex_decode(hex_string: String) -> Bytes {
    let hex = hex_string.trim_start_matches("0x");
    return Bytes::from_hex(hex);
}