新增IEDScout调试工具功能

DELL

2024-02-21 4982b9614516dde101c3e44c60a612b3bfd8d6fe

 iec61850_forFoShanAES_Model/src/org/openmuc/josistack/AcseAssociation.java

@@ -1,957 +1,957 @@
/*
 * Copyright 2011-17 Fraunhofer ISE, energy & meteo Systems GmbH and other contributors
 *
 * Licensed under the Apache License, Version 2.0 (the "License");
 * you may not use this file except in compliance with the License.
 * You may obtain a copy of the License at
 *
 * http://www.apache.org/licenses/LICENSE-2.0
 *
 * Unless required by applicable law or agreed to in writing, software
 * distributed under the License is distributed on an "AS IS" BASIS,
 * WITHOUT WARRANTIES OR CONDITIONS OF ANY KIND, either express or implied.
 * See the License for the specific language governing permissions and
 * limitations under the License.
 *
 */
package org.openmuc.josistack;

import java.io.ByteArrayInputStream;
import java.io.EOFException;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStream;
import java.math.BigInteger;
import java.net.InetAddress;
import java.nio.ByteBuffer;
import java.util.ArrayList;
import java.util.Arrays;
import java.util.LinkedList;
import java.util.List;
import java.util.concurrent.TimeoutException;

import org.openmuc.jasn1.ber.ReverseByteArrayOutputStream;
import org.openmuc.jasn1.ber.types.BerAny;
import org.openmuc.jasn1.ber.types.BerInteger;
import org.openmuc.jasn1.ber.types.BerObjectIdentifier;
import org.openmuc.jasn1.ber.types.string.BerGraphicString;
import org.openmuc.josistack.internal.acse.asn1.AAREApdu;
import org.openmuc.josistack.internal.acse.asn1.AARQApdu;
import org.openmuc.josistack.internal.acse.asn1.ACSEApdu;
import org.openmuc.josistack.internal.acse.asn1.ACSERequirements;
import org.openmuc.josistack.internal.acse.asn1.AEQualifier;
import org.openmuc.josistack.internal.acse.asn1.AEQualifierForm2;
import org.openmuc.josistack.internal.acse.asn1.APTitle;
import org.openmuc.josistack.internal.acse.asn1.APTitleForm2;
import org.openmuc.josistack.internal.acse.asn1.AssociateResult;
import org.openmuc.josistack.internal.acse.asn1.AssociateSourceDiagnostic;
import org.openmuc.josistack.internal.acse.asn1.AssociationInformation;
import org.openmuc.josistack.internal.acse.asn1.AuthenticationValue;
import org.openmuc.josistack.internal.acse.asn1.MechanismName;
import org.openmuc.josistack.internal.acse.asn1.Myexternal;
import org.openmuc.josistack.internal.presentation.asn1.CPAPPDU;
import org.openmuc.josistack.internal.presentation.asn1.CPType;
import org.openmuc.josistack.internal.presentation.asn1.CalledPresentationSelector;
import org.openmuc.josistack.internal.presentation.asn1.CallingPresentationSelector;
import org.openmuc.josistack.internal.presentation.asn1.FullyEncodedData;
import org.openmuc.josistack.internal.presentation.asn1.ModeSelector;
import org.openmuc.josistack.internal.presentation.asn1.PDVList;
import org.openmuc.josistack.internal.presentation.asn1.PresentationContextDefinitionList;
import org.openmuc.josistack.internal.presentation.asn1.PresentationContextDefinitionResultList;
import org.openmuc.josistack.internal.presentation.asn1.PresentationContextIdentifier;
import org.openmuc.josistack.internal.presentation.asn1.RespondingPresentationSelector;
import org.openmuc.josistack.internal.presentation.asn1.UserData;
import org.openmuc.jositransport.ClientTSap;
import org.openmuc.jositransport.TConnection;

public final class AcseAssociation {

    // private static final Logger logger = LoggerFactory.getLogger(AcseAssociation.class);

    private boolean connected = false;
    private TConnection tConnection;
    private ByteBuffer associateResponseAPDU = null;
    private final RespondingPresentationSelector pSelLocalBerOctetString;

    private static final PresentationContextDefinitionList context_list = new PresentationContextDefinitionList(
            new byte[] { (byte) 0x23, (byte) 0x30, (byte) 0x0f, (byte) 0x02, (byte) 0x01, (byte) 0x01, (byte) 0x06,
                    (byte) 0x04, (byte) 0x52, (byte) 0x01, (byte) 0x00, (byte) 0x01, (byte) 0x30, (byte) 0x04,
                    (byte) 0x06, (byte) 0x02, (byte) 0x51, (byte) 0x01, (byte) 0x30, (byte) 0x10, (byte) 0x02,
                    (byte) 0x01, (byte) 0x03, (byte) 0x06, (byte) 0x05, (byte) 0x28, (byte) 0xca, (byte) 0x22,
                    (byte) 0x02, (byte) 0x01, (byte) 0x30, (byte) 0x04, (byte) 0x06, (byte) 0x02, (byte) 0x51,
                    (byte) 0x01 });

    private static final PresentationContextIdentifier acsePresentationContextId = new PresentationContextIdentifier(
            new byte[] { (byte) 0x01, (byte) 0x01 });
    private static final ModeSelector normalModeSelector = new ModeSelector();

    private static final PresentationContextDefinitionResultList presentationResultList = new PresentationContextDefinitionResultList(
            new byte[] { (byte) 0x12, (byte) 0x30, (byte) 0x07, (byte) 0x80, (byte) 0x01, (byte) 0x00, (byte) 0x81,
                    (byte) 0x02, (byte) 0x51, (byte) 0x01, (byte) 0x30, (byte) 0x07, (byte) 0x80, (byte) 0x01,
                    (byte) 0x00, (byte) 0x81, (byte) 0x02, (byte) 0x51, (byte) 0x01 });

    private static final AssociateResult aareAccepted = new AssociateResult(new byte[] { (byte) 0x01, (byte) 0x00 });

    private static final AssociateSourceDiagnostic associateSourceDiagnostic = new AssociateSourceDiagnostic(
            new byte[] { (byte) 0xa1, (byte) 0x03, (byte) 0x02, (byte) 0x01, (byte) 0x00 });

    // is always equal to 1.0.9506.2.3 (MMS)
    private static final BerObjectIdentifier application_context_name = new BerObjectIdentifier(
            new byte[] { (byte) 0x05, (byte) 0x28, (byte) 0xca, (byte) 0x22, (byte) 0x02, (byte) 0x03 });

    private static final BerObjectIdentifier directReference = new BerObjectIdentifier(
            new byte[] { (byte) 0x02, (byte) 0x51, (byte) 0x01 });
    private static final BerInteger indirectReference = new BerInteger(new byte[] { (byte) 0x01, (byte) 0x03 });

    private static final MechanismName default_mechanism_name = new MechanismName(
            new byte[] { 0x03, 0x52, 0x03, 0x01 });

    static {
        normalModeSelector.setModeValue(new BerInteger(BigInteger.ONE));
    }

    AcseAssociation(TConnection tConnection, byte[] pSelLocal) {
        this.tConnection = tConnection;
        pSelLocalBerOctetString = new RespondingPresentationSelector(pSelLocal);
    }

    /**
     * A server that got an Association Request Indication may use this function to accept the association.
     * 
     * @param payload
     *            the payload to send with the accept message
     * @throws IOException
     *             if an error occures accepting the association
     */
    public void accept(ByteBuffer payload) throws IOException {

        BerAny anyPayload = new BerAny(Arrays.copyOfRange(payload.array(), payload.position(), payload.limit()));

        Myexternal.Encoding encoding = new Myexternal.Encoding();
        encoding.setSingleASN1Type(anyPayload);

        Myexternal myExternal = new Myexternal();
        myExternal.setDirectReference(directReference);
        myExternal.setIndirectReference(indirectReference);
        myExternal.setEncoding(encoding);

        AssociationInformation userInformation = new AssociationInformation();
        List<Myexternal> externalList = userInformation.getMyexternal();
        externalList.add(myExternal);

        AAREApdu aare = new AAREApdu();
        aare.setApplicationContextName(application_context_name);
        aare.setResult(aareAccepted);
        aare.setResultSourceDiagnostic(associateSourceDiagnostic);
        aare.setUserInformation(userInformation);

        ACSEApdu acse = new ACSEApdu();
        acse.setAare(aare);

        ReverseByteArrayOutputStream reverseOStream = new ReverseByteArrayOutputStream(100, true);
        acse.encode(reverseOStream);

        UserData userData = getPresentationUserDataField(reverseOStream.getArray());
        CPAPPDU.NormalModeParameters normalModeParameters = new CPAPPDU.NormalModeParameters();
        normalModeParameters.setRespondingPresentationSelector(pSelLocalBerOctetString);
        normalModeParameters.setPresentationContextDefinitionResultList(presentationResultList);
        normalModeParameters.setUserData(userData);

        CPAPPDU cpaPPdu = new CPAPPDU();
        cpaPPdu.setModeSelector(normalModeSelector);
        cpaPPdu.setNormalModeParameters(normalModeParameters);

        reverseOStream.reset();
        cpaPPdu.encode(reverseOStream, true);

        List<byte[]> ssduList = new LinkedList<>();
        List<Integer> ssduOffsets = new LinkedList<>();
        List<Integer> ssduLengths = new LinkedList<>();

        ssduList.add(reverseOStream.buffer);
        ssduOffsets.add(reverseOStream.index + 1);
        ssduLengths.add(reverseOStream.buffer.length - (reverseOStream.index + 1));

        writeSessionAccept(ssduList, ssduOffsets, ssduLengths);

        connected = true;
    }

    private void writeSessionAccept(List<byte[]> ssdu, List<Integer> ssduOffsets, List<Integer> ssduLengths)
            throws IOException {
        byte[] sduAcceptHeader = new byte[20];
        int idx = 0;

        int ssduLength = 0;
        for (int ssduElementLength : ssduLengths) {
            ssduLength += ssduElementLength;
        }

        // write ISO 8327-1 Header
        // SPDU Type: ACCEPT (14)
        sduAcceptHeader[idx++] = 0x0e;
        // Length: length of session user data + 22 ( header data after length
        // field )
        sduAcceptHeader[idx++] = (byte) ((ssduLength + 18) & 0xff);

        // -- start Connect Accept Item
        // Parameter type: Connect Accept Item (5)
        sduAcceptHeader[idx++] = 0x05;
        // Parameter length
        sduAcceptHeader[idx++] = 0x06;

        // Protocol options:
        // Parameter Type: Protocol Options (19)
        sduAcceptHeader[idx++] = 0x13;
        // Parameter length
        sduAcceptHeader[idx++] = 0x01;
        // flags: (.... ...0 = Able to receive extended concatenated SPDU:
        // False)
        sduAcceptHeader[idx++] = 0x00;

        // Version number:
        // Parameter type: Version Number (22)
        sduAcceptHeader[idx++] = 0x16;
        // Parameter length
        sduAcceptHeader[idx++] = 0x01;
        // flags: (.... ..1. = Protocol Version 2: True)
        sduAcceptHeader[idx++] = 0x02;
        // -- end Connect Accept Item

        // Session Requirement
        // Parameter type: Session Requirement (20)
        sduAcceptHeader[idx++] = 0x14;
        // Parameter length
        sduAcceptHeader[idx++] = 0x02;
        // flags: (.... .... .... ..1. = Duplex functional unit: True)
        sduAcceptHeader[idx++] = 0x00;
        sduAcceptHeader[idx++] = 0x02;

        // Called Session Selector
        // Parameter type: Called Session Selector (52)
        sduAcceptHeader[idx++] = 0x34;
        // Parameter length
        sduAcceptHeader[idx++] = 0x02;
        // Called Session Selector
        sduAcceptHeader[idx++] = 0x00;
        sduAcceptHeader[idx++] = 0x01;

        // Session user data
        // Parameter type: Session user data (193)
        sduAcceptHeader[idx++] = (byte) 0xc1;

        // Parameter length
        sduAcceptHeader[idx++] = (byte) ssduLength;

        ssdu.add(0, sduAcceptHeader);
        ssduOffsets.add(0, 0);
        ssduLengths.add(0, sduAcceptHeader.length);

        tConnection.send(ssdu, ssduOffsets, ssduLengths);
    }

    public ByteBuffer getAssociateResponseAPdu() {
        ByteBuffer returnBuffer = associateResponseAPDU;
        associateResponseAPDU = null;
        return returnBuffer;
    }

    /**
     * Starts an Application Association by sending an association request and waiting for an association accept message
     * 
     * @param payload
     *            payload that can be sent with the association request
     * @param port
     * @param address
     * @param tSAP
     * @param aeQualifierCalling
     * @param aeQualifierCalled
     * @param apTitleCalling
     * @param apTitleCalled
     * @throws IOException
     */
    void startAssociation(ByteBuffer payload, InetAddress address, int port, InetAddress localAddr, int localPort,
            String authenticationParameter, byte[] sSelRemote, byte[] sSelLocal, byte[] pSelRemote, ClientTSap tSAP,
            int[] apTitleCalled, int[] apTitleCalling, int aeQualifierCalled, int aeQualifierCalling)
            throws IOException {
        if (connected == true) {
            throw new IOException();
        }

        APTitle called_ap_title = new APTitle();
        called_ap_title.setApTitleForm2(new APTitleForm2(apTitleCalled));
        APTitle calling_ap_title = new APTitle();
        calling_ap_title.setApTitleForm2(new APTitleForm2(apTitleCalling));

        AEQualifier called_ae_qualifier = new AEQualifier();
        called_ae_qualifier.setAeQualifierForm2(new AEQualifierForm2(aeQualifierCalled));
        AEQualifier calling_ae_qualifier = new AEQualifier();
        calling_ae_qualifier.setAeQualifierForm2(new AEQualifierForm2(aeQualifierCalling));

        Myexternal.Encoding encoding = new Myexternal.Encoding();
        encoding.setSingleASN1Type(
                new BerAny(Arrays.copyOfRange(payload.array(), payload.position(), payload.limit())));

        Myexternal myExternal = new Myexternal();
        myExternal.setDirectReference(directReference);
        myExternal.setIndirectReference(indirectReference);
        myExternal.setEncoding(encoding);

        AssociationInformation userInformation = new AssociationInformation();
        List<Myexternal> externalList = userInformation.getMyexternal();
        externalList.add(myExternal);

        ACSERequirements sender_acse_requirements = null;
        MechanismName mechanism_name = null;
        AuthenticationValue authentication_value = null;
        if (authenticationParameter != null) {
            sender_acse_requirements = new ACSERequirements(new byte[] { (byte) 0x02, (byte) 0x07, (byte) 0x80 });
            mechanism_name = default_mechanism_name;
            authentication_value = new AuthenticationValue();
            authentication_value.setCharstring(new BerGraphicString(authenticationParameter.getBytes()));
        }

        AARQApdu aarq = new AARQApdu();
        aarq.setApplicationContextName(application_context_name);
        aarq.setCalledAPTitle(called_ap_title);
        aarq.setCalledAEQualifier(called_ae_qualifier);
        aarq.setCallingAPTitle(calling_ap_title);
        aarq.setCallingAEQualifier(calling_ae_qualifier);
        aarq.setSenderAcseRequirements(sender_acse_requirements);
        aarq.setMechanismName(mechanism_name);
        aarq.setCallingAuthenticationValue(authentication_value);
        aarq.setUserInformation(userInformation);

        ACSEApdu acse = new ACSEApdu();
        acse.setAarq(aarq);

        ReverseByteArrayOutputStream reverseOStream = new ReverseByteArrayOutputStream(200, true);
        acse.encode(reverseOStream);

        UserData userData = getPresentationUserDataField(reverseOStream.getArray());

        CPType.NormalModeParameters normalModeParameter = new CPType.NormalModeParameters();
        normalModeParameter
                .setCallingPresentationSelector(new CallingPresentationSelector(pSelLocalBerOctetString.value));
        normalModeParameter.setCalledPresentationSelector(new CalledPresentationSelector(pSelRemote));
        normalModeParameter.setPresentationContextDefinitionList(context_list);
        normalModeParameter.setUserData(userData);

        CPType cpType = new CPType();
        cpType.setModeSelector(normalModeSelector);
        cpType.setNormalModeParameters(normalModeParameter);

        reverseOStream.reset();
        cpType.encode(reverseOStream, true);

        List<byte[]> ssduList = new LinkedList<>();
        List<Integer> ssduOffsets = new LinkedList<>();
        List<Integer> ssduLengths = new LinkedList<>();

        ssduList.add(reverseOStream.buffer);
        ssduOffsets.add(reverseOStream.index + 1);
        ssduLengths.add(reverseOStream.buffer.length - (reverseOStream.index + 1));

        ByteBuffer res = null;
        res = startSConnection(ssduList, ssduOffsets, ssduLengths, address, port, localAddr, localPort, tSAP,
                sSelRemote, sSelLocal);

        associateResponseAPDU = decodePConResponse(res);

    }

    private static ByteBuffer decodePConResponse(ByteBuffer ppdu) throws IOException {

        CPAPPDU cpa_ppdu = new CPAPPDU();
        InputStream iStream = new ByteBufferInputStream(ppdu);
        cpa_ppdu.decode(iStream);

        iStream = new ByteArrayInputStream(cpa_ppdu.getNormalModeParameters()
                .getUserData()
                .getFullyEncodedData()
                .getPDVList()
                .get(0)
                .getPresentationDataValues()
                .getSingleASN1Type().value);

        ACSEApdu acseApdu = new ACSEApdu();
        acseApdu.decode(iStream, null);
        return ByteBuffer.wrap(
                acseApdu.getAare().getUserInformation().getMyexternal().get(0).getEncoding().getSingleASN1Type().value);

    }

    private static UserData getPresentationUserDataField(byte[] userDataBytes) {
        PDVList.PresentationDataValues presDataValues = new PDVList.PresentationDataValues();
        presDataValues.setSingleASN1Type(new BerAny(userDataBytes));
        PDVList pdvList = new PDVList();
        pdvList.setPresentationContextIdentifier(acsePresentationContextId);
        pdvList.setPresentationDataValues(presDataValues);

        FullyEncodedData fullyEncodedData = new FullyEncodedData();
        List<PDVList> pdvListList = fullyEncodedData.getPDVList();
        pdvListList.add(pdvList);

        UserData userData = new UserData();
        userData.setFullyEncodedData(fullyEncodedData);
        return userData;
    }

    /**
     * Starts a session layer connection, sends a CONNECT (CN), waits for a ACCEPT (AC) and throws an IOException if not
     * successful
     * 
     * @throws IOException
     */
    private ByteBuffer startSConnection(List<byte[]> ssduList, List<Integer> ssduOffsets, List<Integer> ssduLengths,
            InetAddress address, int port, InetAddress localAddr, int localPort, ClientTSap tSAP, byte[] sSelRemote,
            byte[] sSelLocal) throws IOException {
        if (connected == true) {
            throw new IOException();
        }

        byte[] spduHeader = new byte[24];
        int idx = 0;
        // byte[] res = null;

        int ssduLength = 0;
        for (int ssduElementLength : ssduLengths) {
            ssduLength += ssduElementLength;
        }

        // write ISO 8327-1 Header
        // SPDU Type: CONNECT (13)
        spduHeader[idx++] = 0x0d;
        // Length: length of session user data + 22 ( header data after
        // length field )
        spduHeader[idx++] = (byte) ((ssduLength + 22) & 0xff);

        // -- start Connect Accept Item
        // Parameter type: Connect Accept Item (5)
        spduHeader[idx++] = 0x05;
        // Parameter length
        spduHeader[idx++] = 0x06;

        // Protocol options:
        // Parameter Type: Protocol Options (19)
        spduHeader[idx++] = 0x13;
        // Parameter length
        spduHeader[idx++] = 0x01;
        // flags: (.... ...0 = Able to receive extended concatenated SPDU:
        // False)
        spduHeader[idx++] = 0x00;

        // Version number:
        // Parameter type: Version Number (22)
        spduHeader[idx++] = 0x16;
        // Parameter length
        spduHeader[idx++] = 0x01;
        // flags: (.... ..1. = Protocol Version 2: True)
        spduHeader[idx++] = 0x02;
        // -- end Connect Accept Item

        // Session Requirement
        // Parameter type: Session Requirement (20)
        spduHeader[idx++] = 0x14;
        // Parameter length
        spduHeader[idx++] = 0x02;
        // flags: (.... .... .... ..1. = Duplex functional unit: True)
        spduHeader[idx++] = 0x00;
        spduHeader[idx++] = 0x02;

        // Calling Session Selector
        // Parameter type: Calling Session Selector (51)
        spduHeader[idx++] = 0x33;
        // Parameter length
        spduHeader[idx++] = 0x02;
        // Calling Session Selector
        spduHeader[idx++] = sSelRemote[0];
        spduHeader[idx++] = sSelRemote[1];

        // Called Session Selector
        // Parameter type: Called Session Selector (52)
        spduHeader[idx++] = 0x34;
        // Parameter length
        spduHeader[idx++] = 0x02;
        // Called Session Selector
        spduHeader[idx++] = sSelLocal[0];
        spduHeader[idx++] = sSelLocal[1];

        // Session user data
        // Parameter type: Session user data (193)
        spduHeader[idx++] = (byte) 0xc1;
        // Parameter length
        spduHeader[idx++] = (byte) (ssduLength & 0xff);
        // write session user data

        ssduList.add(0, spduHeader);
        ssduOffsets.add(0, 0);
        ssduLengths.add(0, spduHeader.length);

        tConnection = tSAP.connectTo(address, port, localAddr, localPort);

        tConnection.send(ssduList, ssduOffsets, ssduLengths);

        // TODO how much should be allocated here?
        ByteBuffer pduBuffer = ByteBuffer.allocate(500);

        try {
            tConnection.receive(pduBuffer);
        } catch (TimeoutException e) {
            throw new IOException("ResponseTimeout waiting for connection response.", e);
        }
        idx = 0;

        // read ISO 8327-1 Header
        // SPDU Type: ACCEPT (14)
        byte spduType = pduBuffer.get();
        if (spduType != 0x0e) {
            throw new IOException("ISO 8327-1 header wrong SPDU type, expected ACCEPT (14), got "
                    + getSPDUTypeString(spduType) + " (" + spduType + ")");
        }
        pduBuffer.get(); // skip length byte

        parameter_loop: while (true) {
            // read parameter type
            int parameterType = pduBuffer.get() & 0xff;
            // read parameter length
            int parameterLength = pduBuffer.get() & 0xff;

            switch (parameterType) {
            // Connect Accept Item (5)
            case 0x05:
                int bytesToRead = parameterLength;
                while (bytesToRead > 0) {
                    // read parameter type
                    int ca_parameterType = pduBuffer.get();
                    // read parameter length
                    // int ca_parameterLength = res[idx++];
                    pduBuffer.get();

                    bytesToRead -= 2;

                    switch (ca_parameterType & 0xff) {
                    // Protocol Options (19)
                    case 0x13:
                        // flags: .... ...0 = Able to receive extended
                        // concatenated SPDU: False
                        byte protocolOptions = pduBuffer.get();
                        if (protocolOptions != 0x00) {
                            throw new IOException(
                                    "SPDU Connect Accept Item/Protocol Options is " + protocolOptions + ", expected 0");
                        }

                        bytesToRead--;
                        break;
                    // Version Number
                    case 0x16:
                        // flags .... ..1. = Protocol Version 2: True
                        byte versionNumber = pduBuffer.get();
                        if (versionNumber != 0x02) {
                            throw new IOException(
                                    "SPDU Connect Accept Item/Version Number is " + versionNumber + ", expected 2");
                        }

                        bytesToRead--;
                        break;
                    default:
                        throw new IOException(
                                "SPDU Connect Accept Item: parameter not implemented: " + ca_parameterType);
                    }
                }
                break;
            // Session Requirement (20)
            case 0x14:
                // flags: (.... .... .... ..1. = Duplex functional unit: True)
                long sessionRequirement = extractInteger(pduBuffer, parameterLength);
                if (sessionRequirement != 0x02) {
                    throw new IOException("SPDU header parameter 'Session Requirement (20)' is " + sessionRequirement
                            + ", expected 2");

                }
                break;
            // Calling Session Selector (51)
            case 0x33:
                long css = extractInteger(pduBuffer, parameterLength);
                if (css != 0x01) {
                    throw new IOException(
                            "SPDU header parameter 'Calling Session Selector (51)' is " + css + ", expected 1");

                }
                break;
            // Called Session Selector (52)
            case 0x34:
                long calledSessionSelector = extractInteger(pduBuffer, parameterLength);
                if (calledSessionSelector != 0x01) {
                    throw new IOException("SPDU header parameter 'Called Session Selector (52)' is "
                            + calledSessionSelector + ", expected 1");
                }
                break;
            // Session user data (193)
            case 0xc1:
                break parameter_loop;
            default:
                throw new IOException("SPDU header parameter type " + parameterType + " not implemented");
            }
        }

        // got correct ACCEPT (AC) from the server

        connected = true;

        return pduBuffer;
    }

    public void send(ByteBuffer payload) throws IOException {

        List<byte[]> ssduList = new ArrayList<>();
        List<Integer> ssduOffsets = new LinkedList<>();
        List<Integer> ssduLengths = new LinkedList<>();

        encodePresentationLayer(payload, ssduList, ssduOffsets, ssduLengths);

        encodeSessionLayer(ssduList, ssduOffsets, ssduLengths);

        tConnection.send(ssduList, ssduOffsets, ssduLengths);
    }

    private void encodePresentationLayer(ByteBuffer payload, List<byte[]> ssduList, List<Integer> ssduOffsets,
            List<Integer> ssduLengths) throws IOException {
        PDVList pdv_list = new PDVList();
        pdv_list.setPresentationContextIdentifier(new PresentationContextIdentifier(3l));

        PDVList.PresentationDataValues presentationDataValues = new PDVList.PresentationDataValues();
        presentationDataValues.setSingleASN1Type(
                new BerAny(Arrays.copyOfRange(payload.array(), payload.position(), payload.limit())));
        pdv_list.setPresentationDataValues(presentationDataValues);

        FullyEncodedData fully_encoded_data = new FullyEncodedData();
        List<PDVList> pdv_list_list = fully_encoded_data.getPDVList();
        pdv_list_list.add(pdv_list);

        UserData user_data = new UserData();
        user_data.setFullyEncodedData(fully_encoded_data);

        ReverseByteArrayOutputStream reverseOStream = new ReverseByteArrayOutputStream(200, true);
        user_data.encode(reverseOStream);

        ssduList.add(reverseOStream.buffer);
        ssduOffsets.add(reverseOStream.index + 1);
        ssduLengths.add(reverseOStream.buffer.length - (reverseOStream.index + 1));
    }

    private void encodeSessionLayer(List<byte[]> ssduList, List<Integer> ssduOffsets, List<Integer> ssduLengths)
            throws IOException {

        byte[] spduHeader = new byte[4];
        // --write iso 8327-1 Header--
        // write SPDU Type: give tokens PDU
        spduHeader[0] = 0x01;
        // length 0
        spduHeader[1] = 0;
        // write SPDU Type: DATA TRANSFER (DT)
        spduHeader[2] = 0x01;
        // length 0
        spduHeader[3] = 0;

        ssduList.add(0, spduHeader);
        ssduOffsets.add(0, 0);
        ssduLengths.add(0, spduHeader.length);

    }

    /**
     * Listens for a new PDU and writes it into the given buffer. Decodes all ACSE and lower layer headers. The
     * resulting buffer's position points to the beginning of the ACSE SDU. The limit will point to the byte after the
     * last byte of the ACSE SDU.
     * 
     * @param pduBuffer
     *            buffer to write the received pdu into
     * @throws DecodingException
     *             if a decoding error occurs
     * @throws IOException
     *             if a non recoverable error occurs. Afterwards the association should be closed by the user
     * @throws TimeoutException
     *             if a timeout occurs
     */
    public byte[] receive(ByteBuffer pduBuffer) throws DecodingException, IOException, TimeoutException {
        if (connected == false) {
            throw new IllegalStateException("ACSE Association not connected");
        }
        tConnection.receive(pduBuffer);

        decodeSessionLayer(pduBuffer);

        return decodePresentationLayer(pduBuffer);
    }

    private byte[] decodePresentationLayer(ByteBuffer pduBuffer) throws DecodingException {
        // decode PPDU header
        UserData user_data = new UserData();

        try {
            user_data.decode(new ByteBufferInputStream(pduBuffer), null);
        } catch (IOException e) {
            throw new DecodingException("error decoding PPDU header", e);
        }

        return user_data.getFullyEncodedData()
                .getPDVList()
                .get(0)
                .getPresentationDataValues()
                .getSingleASN1Type().value;
    }

    private void decodeSessionLayer(ByteBuffer pduBuffer) throws EOFException, DecodingException {
        int firstByte = pduBuffer.get();

        if (firstByte == 25) {
            // got an ABORT SPDU
            throw new EOFException("Received an ABORT SPDU");
        }

        // -- read ISO 8327-1 header
        // SPDU type: Give tokens PDU (1)
        if (firstByte != 0x01) {
            throw new DecodingException("SPDU header syntax errror: first SPDU type not 1");
        }
        // length
        if (pduBuffer.get() != 0) {
            throw new DecodingException("SPDU header syntax errror: first SPDU type length not 0");
        }
        // SPDU Type: DATA TRANSFER (DT) SPDU (1)
        if (pduBuffer.get() != 0x01) {
            throw new DecodingException("SPDU header syntax errror: second SPDU type not 1");
        }
        // length
        if (pduBuffer.get() != 0) {
            throw new DecodingException("SPDU header syntax errror: second SPDU type length not 0");
        }
    }

    /**
     * Disconnects by sending a disconnect request at the Transport Layer and then closing the socket.
     */
    public void disconnect() {
        connected = false;
        if (tConnection != null) {
            tConnection.disconnect();
        }
    }

    /**
     * Closes the connection simply by closing the socket.
     */
    public void close() {
        connected = false;
        if (tConnection != null) {
            tConnection.close();
        }
    }

    private long extractInteger(ByteBuffer buffer, int size) throws IOException {
        switch (size) {
        case 1:
            return buffer.get();
        case 2:
            return buffer.getShort();
        case 4:
            return buffer.getInt();
        case 8:
            return buffer.getLong();
        default:
            throw new IOException("invalid length for reading numeric value");
        }
    }

    ByteBuffer listenForCn(ByteBuffer pduBuffer) throws IOException, TimeoutException {
        if (connected == true) {
            throw new IllegalStateException("ACSE Association is already connected");
        }
        int parameter;
        int parameterLength;

        tConnection.receive(pduBuffer);
        // start reading ISO 8327-1 header
        // SPDU Type: CONNECT (CN) SPDU (13)
        byte spduType = pduBuffer.get();
        if (spduType != 0x0d) {
            throw new IOException("ISO 8327-1 header wrong SPDU type, expected CONNECT (13), got "
                    + getSPDUTypeString(spduType) + " (" + spduType + ")");
        }
        pduBuffer.get(); // skip lenght byte

        parameter_loop: while (true) {
            // read parameter code
            parameter = pduBuffer.get() & 0xff;
            // read parameter length
            parameterLength = pduBuffer.get() & 0xff;
            switch (parameter) {
            // Connect Accept Item (5)
            case 0x05:
                int bytesToRead = parameterLength;
                while (bytesToRead > 0) {
                    // read parameter type
                    int ca_parameterType = pduBuffer.get();
                    // read parameter length
                    pduBuffer.get();

                    bytesToRead -= 2;

                    switch (ca_parameterType & 0xff) {
                    // Protocol Options (19)
                    case 0x13:
                        // flags: .... ...0 = Able to receive extended
                        // concatenated SPDU: False
                        byte protocolOptions = pduBuffer.get();
                        if (protocolOptions != 0x00) {
                            throw new IOException(
                                    "SPDU Connect Accept Item/Protocol Options is " + protocolOptions + ", expected 0");
                        }

                        bytesToRead--;
                        break;
                    // Version Number
                    case 0x16:
                        // flags .... ..1. = Protocol Version 2: True
                        byte versionNumber = pduBuffer.get();
                        if (versionNumber != 0x02) {
                            throw new IOException(
                                    "SPDU Connect Accept Item/Version Number is " + versionNumber + ", expected 2");
                        }

                        bytesToRead--;
                        break;
                    default:
                        throw new IOException(
                                "SPDU Connect Accept Item: parameter not implemented: " + ca_parameterType);
                    }
                }
                break;
            // Session Requirement (20)
            case 0x14:
                // flags: (.... .... .... ..1. = Duplex functional unit: True)
                long sessionRequirement = extractInteger(pduBuffer, parameterLength);
                if (sessionRequirement != 0x02) {
                    throw new IOException("SPDU header parameter 'Session Requirement (20)' is " + sessionRequirement
                            + ", expected 2");
                }
                break;
            // Calling Session Selector (51)
            case 0x33:
                extractInteger(pduBuffer, parameterLength);
                break;
            // Called Session Selector (52)
            case 0x34:
                long calledSessionSelector = extractInteger(pduBuffer, parameterLength);
                if (calledSessionSelector != 0x01) {
                    throw new IOException("SPDU header parameter 'Called Session Selector (52)' is "
                            + calledSessionSelector + ", expected 1");
                }
                break;
            // Session user data (193)
            case 0xc1:
                break parameter_loop;
            default:
                throw new IOException("SPDU header parameter type " + parameter + " not implemented");
            }

        }

        CPType cpType = new CPType();
        InputStream iStream = new ByteBufferInputStream(pduBuffer);
        cpType.decode(iStream, true);

        iStream = new ByteArrayInputStream(cpType.getNormalModeParameters()
                .getUserData()
                .getFullyEncodedData()
                .getPDVList()
                .get(0)
                .getPresentationDataValues()
                .getSingleASN1Type().value);

        ACSEApdu acseApdu = new ACSEApdu();
        acseApdu.decode(iStream, null);
        return ByteBuffer.wrap(
                acseApdu.getAarq().getUserInformation().getMyexternal().get(0).getEncoding().getSingleASN1Type().value);

    }

    public int getMessageTimeout() {
        return tConnection.getMessageTimeout();
    }

    public void setMessageTimeout(int i) {
        tConnection.setMessageTimeout(i);
    }

    public static String getSPDUTypeString(byte spduType) {
        switch (spduType) {
        case 0:
            return "EXCEPTION REPORT (ER)";
        case 1:
            return "DATA TRANSFER (DT)";
        case 2:
            return "PLEASE TOKENS (PT)";
        case 5:
            return "EXPEDITED (EX)";
        case 7:
            return "PREPARE (PR)";
        case 8:
            return "NOT FINISHED (NF)";
        case 9:
            return "FINISH (FN)";
        case 10:
            return "DISCONNECT (DN)";
        case 12:
            return "REFUSE (RF)";
        case 13:
            return "CONNECT (CN)";
        case 14:
            return "ACCEPT (AC)";
        case 15:
            return "CONNECT DATA OVERFLOW (CDO)";
        case 16:
            return "OVERFLOW ACCEPT (OA)";
        case 21:
            return "GIVE TOKENS CONFIRM (GTC)";
        case 22:
            return "GIVE TOKENS ACK (GTA)";
        case 25:
            return "ABORT (AB)";
        case 26:
            return "ABORT ACCEPT (AA)";
        case 29:
            return "ACTIVITY RESUME (AR)";
        case 33:
            return "TYPED DATA (TD)";
        case 34:
            return "RESYNCHRONIZE ACK (RA)";
        case 41:
            return "MAJOR SYNC POINT (MAP)";
        case 42:
            return "MAJOR SYNC ACK (MAA)";
        case 45:
            return "ACTIVITY START (AS)";
        case 48:
            return "EXCEPTION DATA (ED)";
        case 49:
            return "MINOR SYNC POINT (MIP)";
        case 50:
            return "MINOR SYNC ACK (MIA)";
        case 53:
            return "RESYNCHRONIZE (RS)";
        case 57:
            return "ACTIVITY DISCARD (AD)";
        case 58:
            return "ACTIVITY DISCARD ACK (ADA)";
        case 61:
            return "CAPABILITY DATA (CD)";
        case 62:
            return "CAPABILITY DATA ACK (CDA)";
        case 64:
            return "UNIT DATA (UD)";
        default:
            return "<unknown SPDU type>";
        }
    }
}
/*

 * Copyright 2011-17 Fraunhofer ISE, energy & meteo Systems GmbH and other contributors

 *

 * Licensed under the Apache License, Version 2.0 (the "License");

 * you may not use this file except in compliance with the License.

 * You may obtain a copy of the License at

 *

 * http://www.apache.org/licenses/LICENSE-2.0

 *

 * Unless required by applicable law or agreed to in writing, software

 * distributed under the License is distributed on an "AS IS" BASIS,

 * WITHOUT WARRANTIES OR CONDITIONS OF ANY KIND, either express or implied.

 * See the License for the specific language governing permissions and

 * limitations under the License.

 *

 */

package org.openmuc.josistack;



import java.io.ByteArrayInputStream;

import java.io.EOFException;

import java.io.IOException;

import java.io.InputStream;

import java.math.BigInteger;

import java.net.InetAddress;

import java.nio.ByteBuffer;

import java.util.ArrayList;

import java.util.Arrays;

import java.util.LinkedList;

import java.util.List;

import java.util.concurrent.TimeoutException;



import org.openmuc.jasn1.ber.ReverseByteArrayOutputStream;

import org.openmuc.jasn1.ber.types.BerAny;

import org.openmuc.jasn1.ber.types.BerInteger;

import org.openmuc.jasn1.ber.types.BerObjectIdentifier;

import org.openmuc.jasn1.ber.types.string.BerGraphicString;

import org.openmuc.josistack.internal.acse.asn1.AAREApdu;

import org.openmuc.josistack.internal.acse.asn1.AARQApdu;

import org.openmuc.josistack.internal.acse.asn1.ACSEApdu;

import org.openmuc.josistack.internal.acse.asn1.ACSERequirements;

import org.openmuc.josistack.internal.acse.asn1.AEQualifier;

import org.openmuc.josistack.internal.acse.asn1.AEQualifierForm2;

import org.openmuc.josistack.internal.acse.asn1.APTitle;

import org.openmuc.josistack.internal.acse.asn1.APTitleForm2;

import org.openmuc.josistack.internal.acse.asn1.AssociateResult;

import org.openmuc.josistack.internal.acse.asn1.AssociateSourceDiagnostic;

import org.openmuc.josistack.internal.acse.asn1.AssociationInformation;

import org.openmuc.josistack.internal.acse.asn1.AuthenticationValue;

import org.openmuc.josistack.internal.acse.asn1.MechanismName;

import org.openmuc.josistack.internal.acse.asn1.Myexternal;

import org.openmuc.josistack.internal.presentation.asn1.CPAPPDU;

import org.openmuc.josistack.internal.presentation.asn1.CPType;

import org.openmuc.josistack.internal.presentation.asn1.CalledPresentationSelector;

import org.openmuc.josistack.internal.presentation.asn1.CallingPresentationSelector;

import org.openmuc.josistack.internal.presentation.asn1.FullyEncodedData;

import org.openmuc.josistack.internal.presentation.asn1.ModeSelector;

import org.openmuc.josistack.internal.presentation.asn1.PDVList;

import org.openmuc.josistack.internal.presentation.asn1.PresentationContextDefinitionList;

import org.openmuc.josistack.internal.presentation.asn1.PresentationContextDefinitionResultList;

import org.openmuc.josistack.internal.presentation.asn1.PresentationContextIdentifier;

import org.openmuc.josistack.internal.presentation.asn1.RespondingPresentationSelector;

import org.openmuc.josistack.internal.presentation.asn1.UserData;

import org.openmuc.jositransport.ClientTSap;

import org.openmuc.jositransport.TConnection;



public final class AcseAssociation {



    // private static final Logger logger = LoggerFactory.getLogger(AcseAssociation.class);



    private boolean connected = false;

    private TConnection tConnection;

    private ByteBuffer associateResponseAPDU = null;

    private final RespondingPresentationSelector pSelLocalBerOctetString;



    private static final PresentationContextDefinitionList context_list = new PresentationContextDefinitionList(

            new byte[] { (byte) 0x23, (byte) 0x30, (byte) 0x0f, (byte) 0x02, (byte) 0x01, (byte) 0x01, (byte) 0x06,

                    (byte) 0x04, (byte) 0x52, (byte) 0x01, (byte) 0x00, (byte) 0x01, (byte) 0x30, (byte) 0x04,

                    (byte) 0x06, (byte) 0x02, (byte) 0x51, (byte) 0x01, (byte) 0x30, (byte) 0x10, (byte) 0x02,

                    (byte) 0x01, (byte) 0x03, (byte) 0x06, (byte) 0x05, (byte) 0x28, (byte) 0xca, (byte) 0x22,

                    (byte) 0x02, (byte) 0x01, (byte) 0x30, (byte) 0x04, (byte) 0x06, (byte) 0x02, (byte) 0x51,

                    (byte) 0x01 });



    private static final PresentationContextIdentifier acsePresentationContextId = new PresentationContextIdentifier(

            new byte[] { (byte) 0x01, (byte) 0x01 });

    private static final ModeSelector normalModeSelector = new ModeSelector();



    private static final PresentationContextDefinitionResultList presentationResultList = new PresentationContextDefinitionResultList(

            new byte[] { (byte) 0x12, (byte) 0x30, (byte) 0x07, (byte) 0x80, (byte) 0x01, (byte) 0x00, (byte) 0x81,

                    (byte) 0x02, (byte) 0x51, (byte) 0x01, (byte) 0x30, (byte) 0x07, (byte) 0x80, (byte) 0x01,

                    (byte) 0x00, (byte) 0x81, (byte) 0x02, (byte) 0x51, (byte) 0x01 });



    private static final AssociateResult aareAccepted = new AssociateResult(new byte[] { (byte) 0x01, (byte) 0x00 });



    private static final AssociateSourceDiagnostic associateSourceDiagnostic = new AssociateSourceDiagnostic(

            new byte[] { (byte) 0xa1, (byte) 0x03, (byte) 0x02, (byte) 0x01, (byte) 0x00 });



    // is always equal to 1.0.9506.2.3 (MMS)

    private static final BerObjectIdentifier application_context_name = new BerObjectIdentifier(

            new byte[] { (byte) 0x05, (byte) 0x28, (byte) 0xca, (byte) 0x22, (byte) 0x02, (byte) 0x03 });



    private static final BerObjectIdentifier directReference = new BerObjectIdentifier(

            new byte[] { (byte) 0x02, (byte) 0x51, (byte) 0x01 });

    private static final BerInteger indirectReference = new BerInteger(new byte[] { (byte) 0x01, (byte) 0x03 });



    private static final MechanismName default_mechanism_name = new MechanismName(

            new byte[] { 0x03, 0x52, 0x03, 0x01 });



    static {

        normalModeSelector.setModeValue(new BerInteger(BigInteger.ONE));

    }



    AcseAssociation(TConnection tConnection, byte[] pSelLocal) {

        this.tConnection = tConnection;

        pSelLocalBerOctetString = new RespondingPresentationSelector(pSelLocal);

    }



    /**

     * A server that got an Association Request Indication may use this function to accept the association.

     * 
     * @param payload

     *            the payload to send with the accept message

     * @throws IOException

     *             if an error occures accepting the association

     */

    public void accept(ByteBuffer payload) throws IOException {



        BerAny anyPayload = new BerAny(Arrays.copyOfRange(payload.array(), payload.position(), payload.limit()));



        Myexternal.Encoding encoding = new Myexternal.Encoding();

        encoding.setSingleASN1Type(anyPayload);



        Myexternal myExternal = new Myexternal();

        myExternal.setDirectReference(directReference);

        myExternal.setIndirectReference(indirectReference);

        myExternal.setEncoding(encoding);



        AssociationInformation userInformation = new AssociationInformation();

        List<Myexternal> externalList = userInformation.getMyexternal();

        externalList.add(myExternal);



        AAREApdu aare = new AAREApdu();

        aare.setApplicationContextName(application_context_name);

        aare.setResult(aareAccepted);

        aare.setResultSourceDiagnostic(associateSourceDiagnostic);

        aare.setUserInformation(userInformation);



        ACSEApdu acse = new ACSEApdu();

        acse.setAare(aare);



        ReverseByteArrayOutputStream reverseOStream = new ReverseByteArrayOutputStream(100, true);

        acse.encode(reverseOStream);



        UserData userData = getPresentationUserDataField(reverseOStream.getArray());

        CPAPPDU.NormalModeParameters normalModeParameters = new CPAPPDU.NormalModeParameters();

        normalModeParameters.setRespondingPresentationSelector(pSelLocalBerOctetString);

        normalModeParameters.setPresentationContextDefinitionResultList(presentationResultList);

        normalModeParameters.setUserData(userData);



        CPAPPDU cpaPPdu = new CPAPPDU();

        cpaPPdu.setModeSelector(normalModeSelector);

        cpaPPdu.setNormalModeParameters(normalModeParameters);



        reverseOStream.reset();

        cpaPPdu.encode(reverseOStream, true);



        List<byte[]> ssduList = new LinkedList<>();

        List<Integer> ssduOffsets = new LinkedList<>();

        List<Integer> ssduLengths = new LinkedList<>();



        ssduList.add(reverseOStream.buffer);

        ssduOffsets.add(reverseOStream.index + 1);

        ssduLengths.add(reverseOStream.buffer.length - (reverseOStream.index + 1));



        writeSessionAccept(ssduList, ssduOffsets, ssduLengths);



        connected = true;

    }



    private void writeSessionAccept(List<byte[]> ssdu, List<Integer> ssduOffsets, List<Integer> ssduLengths)

            throws IOException {

        byte[] sduAcceptHeader = new byte[20];

        int idx = 0;



        int ssduLength = 0;

        for (int ssduElementLength : ssduLengths) {

            ssduLength += ssduElementLength;

        }



        // write ISO 8327-1 Header

        // SPDU Type: ACCEPT (14)

        sduAcceptHeader[idx++] = 0x0e;

        // Length: length of session user data + 22 ( header data after length

        // field )

        sduAcceptHeader[idx++] = (byte) ((ssduLength + 18) & 0xff);



        // -- start Connect Accept Item

        // Parameter type: Connect Accept Item (5)

        sduAcceptHeader[idx++] = 0x05;

        // Parameter length

        sduAcceptHeader[idx++] = 0x06;



        // Protocol options:

        // Parameter Type: Protocol Options (19)

        sduAcceptHeader[idx++] = 0x13;

        // Parameter length

        sduAcceptHeader[idx++] = 0x01;

        // flags: (.... ...0 = Able to receive extended concatenated SPDU:

        // False)

        sduAcceptHeader[idx++] = 0x00;



        // Version number:

        // Parameter type: Version Number (22)

        sduAcceptHeader[idx++] = 0x16;

        // Parameter length

        sduAcceptHeader[idx++] = 0x01;

        // flags: (.... ..1. = Protocol Version 2: True)

        sduAcceptHeader[idx++] = 0x02;

        // -- end Connect Accept Item



        // Session Requirement

        // Parameter type: Session Requirement (20)

        sduAcceptHeader[idx++] = 0x14;

        // Parameter length

        sduAcceptHeader[idx++] = 0x02;

        // flags: (.... .... .... ..1. = Duplex functional unit: True)

        sduAcceptHeader[idx++] = 0x00;

        sduAcceptHeader[idx++] = 0x02;



        // Called Session Selector

        // Parameter type: Called Session Selector (52)

        sduAcceptHeader[idx++] = 0x34;

        // Parameter length

        sduAcceptHeader[idx++] = 0x02;

        // Called Session Selector

        sduAcceptHeader[idx++] = 0x00;

        sduAcceptHeader[idx++] = 0x01;



        // Session user data

        // Parameter type: Session user data (193)

        sduAcceptHeader[idx++] = (byte) 0xc1;



        // Parameter length

        sduAcceptHeader[idx++] = (byte) ssduLength;



        ssdu.add(0, sduAcceptHeader);

        ssduOffsets.add(0, 0);

        ssduLengths.add(0, sduAcceptHeader.length);



        tConnection.send(ssdu, ssduOffsets, ssduLengths);

    }



    public ByteBuffer getAssociateResponseAPdu() {

        ByteBuffer returnBuffer = associateResponseAPDU;

        associateResponseAPDU = null;

        return returnBuffer;

    }



    /**

     * Starts an Application Association by sending an association request and waiting for an association accept message

     * 
     * @param payload

     *            payload that can be sent with the association request

     * @param port

     * @param address

     * @param tSAP

     * @param aeQualifierCalling

     * @param aeQualifierCalled

     * @param apTitleCalling

     * @param apTitleCalled

     * @throws IOException

     */

    void startAssociation(ByteBuffer payload, InetAddress address, int port, InetAddress localAddr, int localPort,

            String authenticationParameter, byte[] sSelRemote, byte[] sSelLocal, byte[] pSelRemote, ClientTSap tSAP,

            int[] apTitleCalled, int[] apTitleCalling, int aeQualifierCalled, int aeQualifierCalling)

            throws IOException {

        if (connected == true) {

            throw new IOException();

        }



        APTitle called_ap_title = new APTitle();

        called_ap_title.setApTitleForm2(new APTitleForm2(apTitleCalled));

        APTitle calling_ap_title = new APTitle();

        calling_ap_title.setApTitleForm2(new APTitleForm2(apTitleCalling));



        AEQualifier called_ae_qualifier = new AEQualifier();

        called_ae_qualifier.setAeQualifierForm2(new AEQualifierForm2(aeQualifierCalled));

        AEQualifier calling_ae_qualifier = new AEQualifier();

        calling_ae_qualifier.setAeQualifierForm2(new AEQualifierForm2(aeQualifierCalling));



        Myexternal.Encoding encoding = new Myexternal.Encoding();

        encoding.setSingleASN1Type(

                new BerAny(Arrays.copyOfRange(payload.array(), payload.position(), payload.limit())));



        Myexternal myExternal = new Myexternal();

        myExternal.setDirectReference(directReference);

        myExternal.setIndirectReference(indirectReference);

        myExternal.setEncoding(encoding);



        AssociationInformation userInformation = new AssociationInformation();

        List<Myexternal> externalList = userInformation.getMyexternal();

        externalList.add(myExternal);



        ACSERequirements sender_acse_requirements = null;

        MechanismName mechanism_name = null;

        AuthenticationValue authentication_value = null;

        if (authenticationParameter != null) {

            sender_acse_requirements = new ACSERequirements(new byte[] { (byte) 0x02, (byte) 0x07, (byte) 0x80 });

            mechanism_name = default_mechanism_name;

            authentication_value = new AuthenticationValue();

            authentication_value.setCharstring(new BerGraphicString(authenticationParameter.getBytes()));

        }



        AARQApdu aarq = new AARQApdu();

        aarq.setApplicationContextName(application_context_name);

        aarq.setCalledAPTitle(called_ap_title);

        aarq.setCalledAEQualifier(called_ae_qualifier);

        aarq.setCallingAPTitle(calling_ap_title);

        aarq.setCallingAEQualifier(calling_ae_qualifier);

        aarq.setSenderAcseRequirements(sender_acse_requirements);

        aarq.setMechanismName(mechanism_name);

        aarq.setCallingAuthenticationValue(authentication_value);

        aarq.setUserInformation(userInformation);



        ACSEApdu acse = new ACSEApdu();

        acse.setAarq(aarq);



        ReverseByteArrayOutputStream reverseOStream = new ReverseByteArrayOutputStream(200, true);

        acse.encode(reverseOStream);



        UserData userData = getPresentationUserDataField(reverseOStream.getArray());



        CPType.NormalModeParameters normalModeParameter = new CPType.NormalModeParameters();

        normalModeParameter

                .setCallingPresentationSelector(new CallingPresentationSelector(pSelLocalBerOctetString.value));

        normalModeParameter.setCalledPresentationSelector(new CalledPresentationSelector(pSelRemote));

        normalModeParameter.setPresentationContextDefinitionList(context_list);

        normalModeParameter.setUserData(userData);



        CPType cpType = new CPType();

        cpType.setModeSelector(normalModeSelector);

        cpType.setNormalModeParameters(normalModeParameter);



        reverseOStream.reset();

        cpType.encode(reverseOStream, true);



        List<byte[]> ssduList = new LinkedList<>();

        List<Integer> ssduOffsets = new LinkedList<>();

        List<Integer> ssduLengths = new LinkedList<>();



        ssduList.add(reverseOStream.buffer);

        ssduOffsets.add(reverseOStream.index + 1);

        ssduLengths.add(reverseOStream.buffer.length - (reverseOStream.index + 1));



        ByteBuffer res = null;

        res = startSConnection(ssduList, ssduOffsets, ssduLengths, address, port, localAddr, localPort, tSAP,

                sSelRemote, sSelLocal);



        associateResponseAPDU = decodePConResponse(res);



    }



    private static ByteBuffer decodePConResponse(ByteBuffer ppdu) throws IOException {



        CPAPPDU cpa_ppdu = new CPAPPDU();

        InputStream iStream = new ByteBufferInputStream(ppdu);

        cpa_ppdu.decode(iStream);



        iStream = new ByteArrayInputStream(cpa_ppdu.getNormalModeParameters()

                .getUserData()

                .getFullyEncodedData()

                .getPDVList()

                .get(0)

                .getPresentationDataValues()

                .getSingleASN1Type().value);



        ACSEApdu acseApdu = new ACSEApdu();

        acseApdu.decode(iStream, null);

        return ByteBuffer.wrap(

                acseApdu.getAare().getUserInformation().getMyexternal().get(0).getEncoding().getSingleASN1Type().value);



    }



    private static UserData getPresentationUserDataField(byte[] userDataBytes) {

        PDVList.PresentationDataValues presDataValues = new PDVList.PresentationDataValues();

        presDataValues.setSingleASN1Type(new BerAny(userDataBytes));

        PDVList pdvList = new PDVList();

        pdvList.setPresentationContextIdentifier(acsePresentationContextId);

        pdvList.setPresentationDataValues(presDataValues);



        FullyEncodedData fullyEncodedData = new FullyEncodedData();

        List<PDVList> pdvListList = fullyEncodedData.getPDVList();

        pdvListList.add(pdvList);



        UserData userData = new UserData();

        userData.setFullyEncodedData(fullyEncodedData);

        return userData;

    }



    /**

     * Starts a session layer connection, sends a CONNECT (CN), waits for a ACCEPT (AC) and throws an IOException if not

     * successful

     * 
     * @throws IOException

     */

    private ByteBuffer startSConnection(List<byte[]> ssduList, List<Integer> ssduOffsets, List<Integer> ssduLengths,

            InetAddress address, int port, InetAddress localAddr, int localPort, ClientTSap tSAP, byte[] sSelRemote,

            byte[] sSelLocal) throws IOException {

        if (connected == true) {

            throw new IOException();

        }



        byte[] spduHeader = new byte[24];

        int idx = 0;

        // byte[] res = null;



        int ssduLength = 0;

        for (int ssduElementLength : ssduLengths) {

            ssduLength += ssduElementLength;

        }



        // write ISO 8327-1 Header

        // SPDU Type: CONNECT (13)

        spduHeader[idx++] = 0x0d;

        // Length: length of session user data + 22 ( header data after

        // length field )

        spduHeader[idx++] = (byte) ((ssduLength + 22) & 0xff);



        // -- start Connect Accept Item

        // Parameter type: Connect Accept Item (5)

        spduHeader[idx++] = 0x05;

        // Parameter length

        spduHeader[idx++] = 0x06;



        // Protocol options:

        // Parameter Type: Protocol Options (19)

        spduHeader[idx++] = 0x13;

        // Parameter length

        spduHeader[idx++] = 0x01;

        // flags: (.... ...0 = Able to receive extended concatenated SPDU:

        // False)

        spduHeader[idx++] = 0x00;



        // Version number:

        // Parameter type: Version Number (22)

        spduHeader[idx++] = 0x16;

        // Parameter length

        spduHeader[idx++] = 0x01;

        // flags: (.... ..1. = Protocol Version 2: True)

        spduHeader[idx++] = 0x02;

        // -- end Connect Accept Item



        // Session Requirement

        // Parameter type: Session Requirement (20)

        spduHeader[idx++] = 0x14;

        // Parameter length

        spduHeader[idx++] = 0x02;

        // flags: (.... .... .... ..1. = Duplex functional unit: True)

        spduHeader[idx++] = 0x00;

        spduHeader[idx++] = 0x02;



        // Calling Session Selector

        // Parameter type: Calling Session Selector (51)

        spduHeader[idx++] = 0x33;

        // Parameter length

        spduHeader[idx++] = 0x02;

        // Calling Session Selector

        spduHeader[idx++] = sSelRemote[0];

        spduHeader[idx++] = sSelRemote[1];



        // Called Session Selector

        // Parameter type: Called Session Selector (52)

        spduHeader[idx++] = 0x34;

        // Parameter length

        spduHeader[idx++] = 0x02;

        // Called Session Selector

        spduHeader[idx++] = sSelLocal[0];

        spduHeader[idx++] = sSelLocal[1];



        // Session user data

        // Parameter type: Session user data (193)

        spduHeader[idx++] = (byte) 0xc1;

        // Parameter length

        spduHeader[idx++] = (byte) (ssduLength & 0xff);

        // write session user data



        ssduList.add(0, spduHeader);

        ssduOffsets.add(0, 0);

        ssduLengths.add(0, spduHeader.length);



        tConnection = tSAP.connectTo(address, port, localAddr, localPort);



        tConnection.send(ssduList, ssduOffsets, ssduLengths);



        // TODO how much should be allocated here?

        ByteBuffer pduBuffer = ByteBuffer.allocate(500);



        try {

            tConnection.receive(pduBuffer);

        } catch (TimeoutException e) {

            throw new IOException("ResponseTimeout waiting for connection response.", e);

        }

        idx = 0;



        // read ISO 8327-1 Header

        // SPDU Type: ACCEPT (14)

        byte spduType = pduBuffer.get();

        if (spduType != 0x0e) {

            throw new IOException("ISO 8327-1 header wrong SPDU type, expected ACCEPT (14), got "

                    + getSPDUTypeString(spduType) + " (" + spduType + ")");

        }

        pduBuffer.get(); // skip length byte



        parameter_loop: while (true) {

            // read parameter type

            int parameterType = pduBuffer.get() & 0xff;

            // read parameter length

            int parameterLength = pduBuffer.get() & 0xff;



            switch (parameterType) {

            // Connect Accept Item (5)

            case 0x05:

                int bytesToRead = parameterLength;

                while (bytesToRead > 0) {

                    // read parameter type

                    int ca_parameterType = pduBuffer.get();

                    // read parameter length

                    // int ca_parameterLength = res[idx++];

                    pduBuffer.get();



                    bytesToRead -= 2;



                    switch (ca_parameterType & 0xff) {

                    // Protocol Options (19)

                    case 0x13:

                        // flags: .... ...0 = Able to receive extended

                        // concatenated SPDU: False

                        byte protocolOptions = pduBuffer.get();

                        if (protocolOptions != 0x00) {

                            throw new IOException(

                                    "SPDU Connect Accept Item/Protocol Options is " + protocolOptions + ", expected 0");

                        }



                        bytesToRead--;

                        break;

                    // Version Number

                    case 0x16:

                        // flags .... ..1. = Protocol Version 2: True

                        byte versionNumber = pduBuffer.get();

                        if (versionNumber != 0x02) {

                            throw new IOException(

                                    "SPDU Connect Accept Item/Version Number is " + versionNumber + ", expected 2");

                        }



                        bytesToRead--;

                        break;

                    default:

                        throw new IOException(

                                "SPDU Connect Accept Item: parameter not implemented: " + ca_parameterType);

                    }

                }

                break;

            // Session Requirement (20)

            case 0x14:

                // flags: (.... .... .... ..1. = Duplex functional unit: True)

                long sessionRequirement = extractInteger(pduBuffer, parameterLength);

                if (sessionRequirement != 0x02) {

                    throw new IOException("SPDU header parameter 'Session Requirement (20)' is " + sessionRequirement

                            + ", expected 2");



                }

                break;

            // Calling Session Selector (51)

            case 0x33:

                long css = extractInteger(pduBuffer, parameterLength);

                if (css != 0x01) {

                    throw new IOException(

                            "SPDU header parameter 'Calling Session Selector (51)' is " + css + ", expected 1");



                }

                break;

            // Called Session Selector (52)

            case 0x34:

                long calledSessionSelector = extractInteger(pduBuffer, parameterLength);

                if (calledSessionSelector != 0x01) {

                    throw new IOException("SPDU header parameter 'Called Session Selector (52)' is "

                            + calledSessionSelector + ", expected 1");

                }

                break;

            // Session user data (193)

            case 0xc1:

                break parameter_loop;

            default:

                throw new IOException("SPDU header parameter type " + parameterType + " not implemented");

            }

        }



        // got correct ACCEPT (AC) from the server



        connected = true;



        return pduBuffer;

    }



    public void send(ByteBuffer payload) throws IOException {



        List<byte[]> ssduList = new ArrayList<>();

        List<Integer> ssduOffsets = new LinkedList<>();

        List<Integer> ssduLengths = new LinkedList<>();



        encodePresentationLayer(payload, ssduList, ssduOffsets, ssduLengths);



        encodeSessionLayer(ssduList, ssduOffsets, ssduLengths);



        tConnection.send(ssduList, ssduOffsets, ssduLengths);

    }



    private void encodePresentationLayer(ByteBuffer payload, List<byte[]> ssduList, List<Integer> ssduOffsets,

            List<Integer> ssduLengths) throws IOException {

        PDVList pdv_list = new PDVList();

        pdv_list.setPresentationContextIdentifier(new PresentationContextIdentifier(3l));



        PDVList.PresentationDataValues presentationDataValues = new PDVList.PresentationDataValues();

        presentationDataValues.setSingleASN1Type(

                new BerAny(Arrays.copyOfRange(payload.array(), payload.position(), payload.limit())));

        pdv_list.setPresentationDataValues(presentationDataValues);



        FullyEncodedData fully_encoded_data = new FullyEncodedData();

        List<PDVList> pdv_list_list = fully_encoded_data.getPDVList();

        pdv_list_list.add(pdv_list);



        UserData user_data = new UserData();

        user_data.setFullyEncodedData(fully_encoded_data);



        ReverseByteArrayOutputStream reverseOStream = new ReverseByteArrayOutputStream(200, true);

        user_data.encode(reverseOStream);



        ssduList.add(reverseOStream.buffer);

        ssduOffsets.add(reverseOStream.index + 1);

        ssduLengths.add(reverseOStream.buffer.length - (reverseOStream.index + 1));

    }



    private void encodeSessionLayer(List<byte[]> ssduList, List<Integer> ssduOffsets, List<Integer> ssduLengths)

            throws IOException {



        byte[] spduHeader = new byte[4];

        // --write iso 8327-1 Header--

        // write SPDU Type: give tokens PDU

        spduHeader[0] = 0x01;

        // length 0

        spduHeader[1] = 0;

        // write SPDU Type: DATA TRANSFER (DT)

        spduHeader[2] = 0x01;

        // length 0

        spduHeader[3] = 0;



        ssduList.add(0, spduHeader);

        ssduOffsets.add(0, 0);

        ssduLengths.add(0, spduHeader.length);



    }



    /**

     * Listens for a new PDU and writes it into the given buffer. Decodes all ACSE and lower layer headers. The

     * resulting buffer's position points to the beginning of the ACSE SDU. The limit will point to the byte after the

     * last byte of the ACSE SDU.

     * 
     * @param pduBuffer

     *            buffer to write the received pdu into

     * @throws DecodingException

     *             if a decoding error occurs

     * @throws IOException

     *             if a non recoverable error occurs. Afterwards the association should be closed by the user

     * @throws TimeoutException

     *             if a timeout occurs

     */

    public byte[] receive(ByteBuffer pduBuffer) throws DecodingException, IOException, TimeoutException {

        if (connected == false) {

            throw new IllegalStateException("ACSE Association not connected");

        }

        tConnection.receive(pduBuffer);



        decodeSessionLayer(pduBuffer);



        return decodePresentationLayer(pduBuffer);

    }



    private byte[] decodePresentationLayer(ByteBuffer pduBuffer) throws DecodingException {

        // decode PPDU header

        UserData user_data = new UserData();



        try {

            user_data.decode(new ByteBufferInputStream(pduBuffer), null);

        } catch (IOException e) {

            throw new DecodingException("error decoding PPDU header", e);

        }



        return user_data.getFullyEncodedData()

                .getPDVList()

                .get(0)

                .getPresentationDataValues()

                .getSingleASN1Type().value;

    }



    private void decodeSessionLayer(ByteBuffer pduBuffer) throws EOFException, DecodingException {

        int firstByte = pduBuffer.get();



        if (firstByte == 25) {

            // got an ABORT SPDU

            throw new EOFException("Received an ABORT SPDU");

        }



        // -- read ISO 8327-1 header

        // SPDU type: Give tokens PDU (1)

        if (firstByte != 0x01) {

            throw new DecodingException("SPDU header syntax errror: first SPDU type not 1");

        }

        // length

        if (pduBuffer.get() != 0) {

            throw new DecodingException("SPDU header syntax errror: first SPDU type length not 0");

        }

        // SPDU Type: DATA TRANSFER (DT) SPDU (1)

        if (pduBuffer.get() != 0x01) {

            throw new DecodingException("SPDU header syntax errror: second SPDU type not 1");

        }

        // length

        if (pduBuffer.get() != 0) {

            throw new DecodingException("SPDU header syntax errror: second SPDU type length not 0");

        }

    }



    /**

     * Disconnects by sending a disconnect request at the Transport Layer and then closing the socket.

     */

    public void disconnect() {

        connected = false;

        if (tConnection != null) {

            tConnection.disconnect();

        }

    }



    /**

     * Closes the connection simply by closing the socket.

     */

    public void close() {

        connected = false;

        if (tConnection != null) {

            tConnection.close();

        }

    }



    private long extractInteger(ByteBuffer buffer, int size) throws IOException {

        switch (size) {

        case 1:

            return buffer.get();

        case 2:

            return buffer.getShort();

        case 4:

            return buffer.getInt();

        case 8:

            return buffer.getLong();

        default:

            throw new IOException("invalid length for reading numeric value");

        }

    }



    ByteBuffer listenForCn(ByteBuffer pduBuffer) throws IOException, TimeoutException {

        if (connected == true) {

            throw new IllegalStateException("ACSE Association is already connected");

        }

        int parameter;

        int parameterLength;



        tConnection.receive(pduBuffer);

        // start reading ISO 8327-1 header

        // SPDU Type: CONNECT (CN) SPDU (13)

        byte spduType = pduBuffer.get();

        if (spduType != 0x0d) {

            throw new IOException("ISO 8327-1 header wrong SPDU type, expected CONNECT (13), got "

                    + getSPDUTypeString(spduType) + " (" + spduType + ")");

        }

        pduBuffer.get(); // skip lenght byte



        parameter_loop: while (true) {

            // read parameter code

            parameter = pduBuffer.get() & 0xff;

            // read parameter length

            parameterLength = pduBuffer.get() & 0xff;

            switch (parameter) {

            // Connect Accept Item (5)

            case 0x05:

                int bytesToRead = parameterLength;

                while (bytesToRead > 0) {

                    // read parameter type

                    int ca_parameterType = pduBuffer.get();

                    // read parameter length

                    pduBuffer.get();



                    bytesToRead -= 2;



                    switch (ca_parameterType & 0xff) {

                    // Protocol Options (19)

                    case 0x13:

                        // flags: .... ...0 = Able to receive extended

                        // concatenated SPDU: False

                        byte protocolOptions = pduBuffer.get();

                        if (protocolOptions != 0x00) {

                            throw new IOException(

                                    "SPDU Connect Accept Item/Protocol Options is " + protocolOptions + ", expected 0");

                        }



                        bytesToRead--;

                        break;

                    // Version Number

                    case 0x16:

                        // flags .... ..1. = Protocol Version 2: True

                        byte versionNumber = pduBuffer.get();

                        if (versionNumber != 0x02) {

                            throw new IOException(

                                    "SPDU Connect Accept Item/Version Number is " + versionNumber + ", expected 2");

                        }



                        bytesToRead--;

                        break;

                    default:

                        throw new IOException(

                                "SPDU Connect Accept Item: parameter not implemented: " + ca_parameterType);

                    }

                }

                break;

            // Session Requirement (20)

            case 0x14:

                // flags: (.... .... .... ..1. = Duplex functional unit: True)

                long sessionRequirement = extractInteger(pduBuffer, parameterLength);

                if (sessionRequirement != 0x02) {

                    throw new IOException("SPDU header parameter 'Session Requirement (20)' is " + sessionRequirement

                            + ", expected 2");

                }

                break;

            // Calling Session Selector (51)

            case 0x33:

                extractInteger(pduBuffer, parameterLength);

                break;

            // Called Session Selector (52)

            case 0x34:

                long calledSessionSelector = extractInteger(pduBuffer, parameterLength);

                if (calledSessionSelector != 0x01) {

                    throw new IOException("SPDU header parameter 'Called Session Selector (52)' is "

                            + calledSessionSelector + ", expected 1");

                }

                break;

            // Session user data (193)

            case 0xc1:

                break parameter_loop;

            default:

                throw new IOException("SPDU header parameter type " + parameter + " not implemented");

            }



        }



        CPType cpType = new CPType();

        InputStream iStream = new ByteBufferInputStream(pduBuffer);

        cpType.decode(iStream, true);



        iStream = new ByteArrayInputStream(cpType.getNormalModeParameters()

                .getUserData()

                .getFullyEncodedData()

                .getPDVList()

                .get(0)

                .getPresentationDataValues()

                .getSingleASN1Type().value);



        ACSEApdu acseApdu = new ACSEApdu();

        acseApdu.decode(iStream, null);

        return ByteBuffer.wrap(

                acseApdu.getAarq().getUserInformation().getMyexternal().get(0).getEncoding().getSingleASN1Type().value);



    }



    public int getMessageTimeout() {

        return tConnection.getMessageTimeout();

    }



    public void setMessageTimeout(int i) {

        tConnection.setMessageTimeout(i);

    }



    public static String getSPDUTypeString(byte spduType) {

        switch (spduType) {

        case 0:

            return "EXCEPTION REPORT (ER)";

        case 1:

            return "DATA TRANSFER (DT)";

        case 2:

            return "PLEASE TOKENS (PT)";

        case 5:

            return "EXPEDITED (EX)";

        case 7:

            return "PREPARE (PR)";

        case 8:

            return "NOT FINISHED (NF)";

        case 9:

            return "FINISH (FN)";

        case 10:

            return "DISCONNECT (DN)";

        case 12:

            return "REFUSE (RF)";

        case 13:

            return "CONNECT (CN)";

        case 14:

            return "ACCEPT (AC)";

        case 15:

            return "CONNECT DATA OVERFLOW (CDO)";

        case 16:

            return "OVERFLOW ACCEPT (OA)";

        case 21:

            return "GIVE TOKENS CONFIRM (GTC)";

        case 22:

            return "GIVE TOKENS ACK (GTA)";

        case 25:

            return "ABORT (AB)";

        case 26:

            return "ABORT ACCEPT (AA)";

        case 29:

            return "ACTIVITY RESUME (AR)";

        case 33:

            return "TYPED DATA (TD)";

        case 34:

            return "RESYNCHRONIZE ACK (RA)";

        case 41:

            return "MAJOR SYNC POINT (MAP)";

        case 42:

            return "MAJOR SYNC ACK (MAA)";

        case 45:

            return "ACTIVITY START (AS)";

        case 48:

            return "EXCEPTION DATA (ED)";

        case 49:

            return "MINOR SYNC POINT (MIP)";

        case 50:

            return "MINOR SYNC ACK (MIA)";

        case 53:

            return "RESYNCHRONIZE (RS)";

        case 57:

            return "ACTIVITY DISCARD (AD)";

        case 58:

            return "ACTIVITY DISCARD ACK (ADA)";

        case 61:

            return "CAPABILITY DATA (CD)";

        case 62:

            return "CAPABILITY DATA ACK (CDA)";

        case 64:

            return "UNIT DATA (UD)";

        default:

            return "<unknown SPDU type>";

        }

    }

}