20145205 《Java程序设计》实验报告五：Java网络编程及安全
20145205 《Java程序设计》实验报告五：Java网络编程及安全
实验要求
1.掌握Socket程序的编写；
2.掌握密码技术的使用；
3.客户端中输入明文，利用DES算法加密，DES的秘钥用RSA公钥密码中服务器的公钥加密，计算明文的Hash函数值，一起传送给客户端。
实验内容
我和20135237方浩南结对编程，我设计服务器的部分
获取本机的IP地址时，因为我的环境变量有问题，所以是无法直接用ipconfig在cmd中得到IP地址的，要在前面加上System32\ipconfig才可以的得到IP地址
截图如下：
首先建立一个端口号启动服务器并与客户端相连，获得网络输入流与输出流对象的引用
接着使用服务器端RSA的私钥对DES的密钥进行解密，对秘钥进行解密之后使用DES对密文进行解密
然后计算解密后的hash值来确定解密是否正确
以上用到的加密算法、秘钥、Hash函数计算过程均利用的老师提供的代码。
在抛出异常部分，因为继承的是Exception类，所以直接输出抛出的异常。
代码写好后，先运行服务器，再运行客户端，显示“服务器已经启动后”启动客户端，，连接成功会显示“已经建立连接”，然后就可以从客户端输入数据发送到服务器了。
截图如下：
服务器代码
package shiyan5;
import java.net.*;
import java.io.*;
import java.security.*;
import javax.crypto.*;
import javax.crypto.spec.*;
import java.security.interfaces.*;
import java.math.*;
public class ComputeTCPServer{
public static void main(String srgs[]) throws Exception
{
ServerSocket sc = null;
Socket socket=null;
try
{
sc= new ServerSocket(1452);//创建服务器套接字
System.out.println("端口号:" + sc.getLocalPort());
System.out.println("服务器已经启动...");
socket = sc.accept(); //等待客户端连接
System.out.println("已经建立连接");//获得网络输入流对象的引用
BufferedReader in = new BufferedReader(new InputStreamReader(socket.getInputStream()));//获得网络输出流对象的引用
PrintWriter out=new PrintWriter(new BufferedWriter(new OutputStreamWriter(socket.getOutputStream())),true);
//使用服务器端RSA的私钥对DES的密钥进行解密
String aline2=in.readLine();
BigInteger c=new BigInteger(aline2);
FileInputStream f=new FileInputStream("Skey_RSA_priv.dat");
ObjectInputStream b=new ObjectInputStream(f);
RSAPrivateKey prk=(RSAPrivateKey)b.readObject( );
BigInteger d=prk.getPrivateExponent();
BigInteger n=prk.getModulus();
BigInteger m=c.modPow(d,n);
byte[] keykb=m.toByteArray();
//使用DES对密文进行解密
String aline=in.readLine();//读取客户端传送来的数据
byte[] ctext=parseHexStr2Byte(aline);
Key k=new SecretKeySpec(keykb,"DESede");
Cipher cp=Cipher.getInstance("DESede");
cp.init(Cipher.DECRYPT_MODE, k);
byte []ptext=cp.doFinal(ctext);
String p=new String(ptext,"UTF8");
System.out.println("从客户端接收到信息为："+p); //通过网络输出流返回结果给客户端
//使用Hash函数检测明文完整性
String aline3=in.readLine();
String x=p;
MessageDigest m2=MessageDigest.getInstance("MD5");
m2.update(x.getBytes( ));
byte a[ ]=m2.digest( );
String result="";
for (int i=0; i<a.length; i++)
{
result+=Integer.toHexString((0x000000ff & a[i]) |
0xffffff00).substring(6);
}
System.out.println(result);
if(aline3.equals(result))
{
System.out.println("匹配成功");
}
out.println("匹配成功");
out.close();
in.close();
sc.close();
} catch (Exception e) {
System.out.println(e);
}
}
public static byte[] parseHexStr2Byte(String hexStr)
{
if (hexStr.length() < 1)
return null;
byte[] result = new byte[hexStr.length()/2];
for (int i = 0;i< hexStr.length()/2; i++)
{
int high = Integer.parseInt(hexStr.substring(i*2, i*2+1 ), 16);
int low = Integer.parseInt(hexStr.substring(i*2+1, i*2+2), 16);
result[i] = (byte) (high * 16 + low);
}
return result;
}
public static String parseByte2HexStr(byte buf[]) {
StringBuffer sb = new StringBuffer();
for (int i = 0; i < buf.length; i++)
{
String hex = Integer.toHexString(buf[i] & 0xFF);
if (hex.length() == 1)
{
hex = '0' + hex;
}
sb.append(hex.toUpperCase());
}
return sb.toString();
}
}
实验中遇到的问题：
因为有一个权限的问题，截图如下
但是并没有影响到我们实验的进行所以只是当作一个未解决的问题，之后解决。
总结感想：
本次实验算上是和计算机网络的第一次有关衔接，而且是结合我们所学的密码学相结合，得到了本次的实验结果，也是十分有意思，两个人在同样的一个局域网内就可以通过编程软件进行交流，无需其他软件就可以完成信息的发送。
PSP时间
| 步骤 | 耗时 ：100分钟 | 百分比 |
|---|---|---|
| 需求分析 | 20分钟 | 13.3% |
| 设计 | 20分钟 | 13.3% |
| 代码实现 | 60分钟 | 40% |
| 测试 | 20分钟 | 13.3% |
| 分析总结 | 30分钟 | 20% |
