20165232 实验五
20165232 实验五 网络编程与安全
一、实验报告封面
一、实验报告封面
课程:Java程序设计 班级:1652班
姓名:何彦达 学号:20165232
指导教师:娄嘉鹏 实验日期:2018年5月28日
实验时间:15:35 - 17:15 实验序号:实验5
实验名称:网络编程与安全
二、实验内容
实验五 网络编程与安全-1
两人一组结对编程:
0. 参考http://www.cnblogs.com/rocedu/p/6766748.html#SECDSA
- 结对实现中缀表达式转后缀表达式的功能 MyBC.java
- 结对实现从上面功能中获取的表达式中实现后缀表达式求值的功能,调用MyDC.java
- 上传测试代码运行结果截图和码云链接
实验代码
Stack<Character> s = new Stack<Character>();
String suffix = "";
int length = exp.length();
for (int i = 0; i < length; i++) {
char temp;
char ch = exp.charAt(i);
switch (ch) {
case ' ':
break;
case '(':
s.push(ch);
break;
case '+':
case '-':
while (s.size() != 0) {
temp = s.pop();
if (temp == '(') {
s.push('(');
break;
}
suffix += temp+" ";
}
case '*':
case '/':
while (s.size() != 0) {
temp = s.pop();
if (temp == '+' || temp == '-' || temp == '(') {
s.push(temp);
break;
} else {
suffix += temp+" ";
}
}
s.push(ch);
break;
case ')':
// while ((temp = s.pop()) != '(') {
// suffix += temp;
// }
while (!s.isEmpty()) {
temp = s.pop();
if (temp == '(') {
break;
} else {
suffix += temp+" ";
}
}
break;
default:
suffix += ch+" ";
break;
}
}
while (s.size() != 0) {
suffix += s.pop();
}
//
return suffix;
}
}
public class Main {
public static void main(String[] args) {
MyBc b=new MyBc();
String str=b.infixToSuffix("( 1 + 2 ) * ( ( 8 - 2 ) / ( 7 - 4 ) ) ");
MyDC m=new MyDC();
int sum=m.evaluate(str);
System.out.println("后缀表达式是"+str);
System.out.println("结果为:"+sum);
}
}
运行截图
实验五 网络编程与安全-2
结对编程:1人负责客户端,一人负责服务器
0. 注意责任归宿,要会通过测试证明自己没有问题
- 基于Java Socket实现客户端/服务器功能,传输方式用TCP
- 客户端让用户输入中缀表达式,然后把中缀表达式调用MyBC.java的功能转化为后缀表达式,把后缀表达式通过网络发送给服务器
- 服务器接收到后缀表达式,调用MyDC.java的功能计算后缀表达式的值,把结果发送给客户端
- 客户端显示服务器发送过来的结果
- 上传测试结果截图和码云链接
实验代码
import java.io.*;
import java.net.*;
public class Client {
public static void main(String args[]) {
String mess ="( 1 + 2 ) * 7";
System.out.println("客户端提出的问题是:"+mess);
MyBc b=new MyBc();
String str=b.infixToSuffix(mess);
Socket mysocket;
DataInputStream in=null;
DataOutputStream out=null;
try{ mysocket=new Socket("192.168.56.1",2010);
in=new DataInputStream(mysocket.getInputStream());
out=new DataOutputStream(mysocket.getOutputStream());
BufferedReader in1=new BufferedReader(new InputStreamReader(mysocket.getInputStream()));
PrintWriter writer=new PrintWriter(mysocket.getOutputStream());
out.writeUTF(str);
String s=in.readUTF(); //in读取信息,堵塞状态
System.out.println("客户收到服务器的回答:"+s);
Thread.sleep(500);
}
catch(Exception e) {
System.out.println("服务器已断开"+e);
}
}
}
运行截图
实验五 网络编程与安全-3
加密结对编程:1人负责客户端,一人负责服务器
0. 注意责任归宿,要会通过测试证明自己没有问题
- 基于Java Socket实现客户端/服务器功能,传输方式用TCP
- 客户端让用户输入中缀表达式,然后把中缀表达式调用MyBC.java的功能转化为后缀表达式,把后缀表达式用3DES或AES算法加密后通过网络把密文发送给服务器
- 服务器接收到后缀表达式表达式后,进行解密(和客户端协商密钥,可以用数组保存),然后调用MyDC.java的功能计算后缀表达式的值,把结果发送给客户端
- 客户端显示服务器发送过来的结果
- 上传测试结果截图和码云链接
实验代码
import java.io.*;
import javax.crypto.*;
public class Skey_DES{
public static void main(String args[]) throws Exception{
KeyGenerator kg=KeyGenerator.getInstance("DESede");
kg.init(168);
SecretKey k=kg.generateKey( );
FileOutputStream f=new FileOutputStream("key1.dat");
ObjectOutputStream b=new ObjectOutputStream(f);
b.writeObject(k);
}
}
import java.io.*;
import java.security.*;
public class Skey_kb{
public static void main(String args[]) throws Exception{
FileInputStream f=new FileInputStream("Key1.dat");
ObjectInputStream b=new ObjectInputStream(f);
Key k=(Key)b.readObject( );
byte[ ] kb=k.getEncoded( );
FileOutputStream f2=new FileOutputStream("keykb1.dat");
f2.write(kb);
// 打印密钥编码中的内容
for(int i=0;i<kb.length;i++){
System.out.print(kb[i]+",");
}
}
}
import java.io.IOException;
import java.io.UnsupportedEncodingException;
import java.security.InvalidKeyException;
import java.security.NoSuchAlgorithmException;
import java.security.SecureRandom;
import java.util.Base64;
import java.util.Scanner;
import javax.crypto.BadPaddingException;
import javax.crypto.Cipher;
import javax.crypto.IllegalBlockSizeException;
import javax.crypto.KeyGenerator;
import javax.crypto.NoSuchPaddingException;
import javax.crypto.SecretKey;
import javax.crypto.spec.SecretKeySpec;
import sun.misc.BASE64Decoder;
import sun.misc.BASE64Encoder;
/*
* AES对称加密和解密
*/
public class AES_R {
/*
* 加密
* 1.构造密钥生成器
* 2.根据ecnodeRules规则初始化密钥生成器
* 3.产生密钥
* 4.创建和初始化密码器
* 5.内容加密
* 6.返回字符串
*/
public static String AESEncode(String encodeRules,String content){
try {
//1.构造密钥生成器,指定为AES算法,不区分大小写
KeyGenerator keygen=KeyGenerator.getInstance("AES");
//2.根据ecnodeRules规则初始化密钥生成器
//生成一个128位的随机源,根据传入的字节数组
keygen.init(128, new SecureRandom(encodeRules.getBytes()));
//3.产生原始对称密钥
SecretKey original_key=keygen.generateKey();
//4.获得原始对称密钥的字节数组
byte [] raw=original_key.getEncoded();
//5.根据字节数组生成AES密钥
SecretKey key=new SecretKeySpec(raw, "AES");
//6.根据指定算法AES自成密码器
Cipher cipher=Cipher.getInstance("AES");
//7.初始化密码器,第一个参数为加密(Encrypt_mode)或者解密解密(Decrypt_mode)操作,第二个参数为使用的KEY
cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, key);
//8.获取加密内容的字节数组(这里要设置为utf-8)不然内容中如果有中文和英文混合中文就会解密为乱码
byte [] byte_encode=content.getBytes("utf-8");
//9.根据密码器的初始化方式--加密:将数据加密
byte [] byte_AES=cipher.doFinal(byte_encode);
//10.将加密后的数据转换为字符串
//这里用Base64Encoder中会找不到包
//解决办法:
//在项目的Build path中先移除JRE System Library,再添加库JRE System Library,重新编译后就一切正常了。
String AES_encode=new String(new BASE64Encoder().encode(byte_AES));
//11.将字符串返回
return AES_encode;
} catch (NoSuchAlgorithmException e) {
e.printStackTrace();
} catch (NoSuchPaddingException e) {
e.printStackTrace();
} catch (InvalidKeyException e) {
e.printStackTrace();
} catch (IllegalBlockSizeException e) {
e.printStackTrace();
} catch (BadPaddingException e) {
e.printStackTrace();
} catch (UnsupportedEncodingException e) {
e.printStackTrace();
}
//如果有错就返加nulll
return null;
}
/*
* 解密
* 解密过程:
* 1.同加密1-4步
* 2.将加密后的字符串反纺成byte[]数组
* 3.将加密内容解密
*/
public static String AESDncode(String encodeRules,String content){
try {
//1.构造密钥生成器,指定为AES算法,不区分大小写
KeyGenerator keygen=KeyGenerator.getInstance("AES");
//2.根据ecnodeRules规则初始化密钥生成器
//生成一个128位的随机源,根据传入的字节数组
keygen.init(128, new SecureRandom(encodeRules.getBytes()));
//3.产生原始对称密钥
SecretKey original_key=keygen.generateKey();
//4.获得原始对称密钥的字节数组
byte [] raw=original_key.getEncoded();
//5.根据字节数组生成AES密钥
SecretKey key=new SecretKeySpec(raw, "AES");
//6.根据指定算法AES自成密码器
Cipher cipher=Cipher.getInstance("AES");
//7.初始化密码器,第一个参数为加密(Encrypt_mode)或者解密(Decrypt_mode)操作,第二个参数为使用的KEY
cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE, key);
//8.将加密并编码后的内容解码成字节数组
byte [] byte_content= new BASE64Decoder().decodeBuffer(content);
/*
* 解密
*/
byte [] byte_decode=cipher.doFinal(byte_content);
String AES_decode=new String(byte_decode,"utf-8");
return AES_decode;
} catch (NoSuchAlgorithmException e) {
e.printStackTrace();
} catch (NoSuchPaddingException e) {
e.printStackTrace();
} catch (InvalidKeyException e) {
e.printStackTrace();
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
} catch (IllegalBlockSizeException e) {
e.printStackTrace();
} catch (BadPaddingException e) {
e.printStackTrace();
}
//如果有错就返加nulll
return null;
}
}
运行截图
实验五 网络编程与安全-4
密钥分发结对编程:1人负责客户端,一人负责服务器
0. 注意责任归宿,要会通过测试证明自己没有问题
- 基于Java Socket实现客户端/服务器功能,传输方式用TCP
- 客户端让用户输入中缀表达式,然后把中缀表达式调用MyBC.java的功能转化为后缀表达式,把后缀表达式用3DES或AES算法加密通过网络把密文发送给服务器
- 客户端和服务器用DH算法进行3DES或AES算法的密钥交换
- 服务器接收到后缀表达式表达式后,进行解密,然后调用MyDC.java的功能计算后缀表达式的值,把结果发送给客户端
- 客户端显示服务器发送过来的结果
- 上传测试结果截图和码云链接
实验代码
import java.security.PublicKey;
import java.security.PrivateKey;
import java.io.*;
import javax.crypto.KeyAgreement;
import javax.crypto.spec.*;
public class KeyAgree{
public static void main(String args[ ]) throws Exception{
// 读取对方的DH公钥
File file=new File("Ckey.dat");
FileInputStream f1=new FileInputStream("Apub.dat");
ObjectInputStream b1=new ObjectInputStream(f1);
PublicKey pbk=(PublicKey)b1.readObject( );
//读取自己的DH私钥
FileInputStream f2=new FileInputStream("Bpri.dat");
ObjectInputStream b2=new ObjectInputStream(f2);
PrivateKey prk=(PrivateKey)b2.readObject( );
// 执行密钥协定
KeyAgreement ka=KeyAgreement.getInstance("DH");
ka.init(prk);
ka.doPhase(pbk,true);
//生成共享信息
byte[ ] sb=ka.generateSecret();
for(int i=0;i<sb.length;i++){
System.out.print(sb[i]+",");
}
OutputStream out=new FileOutputStream(file);
out.write(sb);
out.close();
SecretKeySpec k=new SecretKeySpec(sb,"AES");
}
}
运行截图
实验五 网络编程与安全-5
实验五 网络编程与安全-5
完整性校验结对编程:1人负责客户端,一人负责服务器
0. 注意责任归宿,要会通过测试证明自己没有问题
- 基于Java Socket实现客户端/服务器功能,传输方式用TCP
- 客户端让用户输入中缀表达式,然后把中缀表达式调用MyBC.java的功能转化为后缀表达式,把后缀表达式用3DES或AES算法加密通过网络把密文和明文的MD5値发送给服务器
- 客户端和服务器用DH算法进行3DES或AES算法的密钥交换
- 服务器接收到后缀表达式表达式后,进行解密,解密后计算明文的MD5值,和客户端传来的MD5进行比较,一致则调用MyDC.java的功能计算后缀表达式的值,把结果发送给客户端
- 客户端显示服务器发送过来的结果
- 上传测试结果截图和码云链接
实验代码
import java.security.*;
public class DigestPass{
static String md5(String str) throws Exception{
MessageDigest m=MessageDigest.getInstance("MD5");
m.update(str.getBytes("UTF8"));
byte s[ ]=m.digest( );
String result="";
for (int i=0; i<s.length; i++){
result+=Integer.toHexString((0x000000ff & s[i]) |
0xffffff00).substring(6);
}
return result;
}
}
public class Dapart {
String dapartstring(String str){
String s="";
char c[]=str.toCharArray();
for(int i=0;i<c.length;i++){
s=s+c[i]+" ";
}
return s;
}
}
运行截图
三、实验感悟
这次实验感觉难度较大,代码的查阅以及改写都花了很多时间,任务点也比较多。
PSP
步骤 | 耗时 | 百分比 |
---|---|---|
需求分析 | 25min | 8% |
设计 | 75min | 25% |
代码实现 | 150min | 50% |
测试 | 12.5min | 4% |
分析总结 | 37.5min | 13% |
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