实验五 Java网络编程
实验五 Java网络编程
实验五 Java网络编程
实验五所涉及的密码学算法及编程思路
## Java对称加密-DES算法
（1） 获取密钥生成器
KeyGenerator kg=KeyGenerator.getInstance("DESede");
（2） 初始化密钥生成器
kg.init(168);
（3） 生成密钥
SecretKey k=kg.generateKey( );
（4） 通过对象序列化方式将密钥保存在文件中
FileOutputStream f=new FileOutputStream("key1.dat");
ObjectOutputStream b=new ObjectOutputStream(f);
b.writeObject(k);
-解密阶段
（1） 获取密文
FileInputStream f=new FileInputStream("SEnc.dat");
int num=f.available();
byte[ ] ctext=new byte[num];
f.read(ctext);
2） 获取密钥
FileInputStream f2=new FileInputStream("keykb1.dat");
int num2=f2.available();
byte[ ] keykb=new byte[num2];
f2.read(keykb);
SecretKeySpec k=new SecretKeySpec(keykb,"DESede");
（3） 创建密码器（Cipher对象）
Cipher cp=Cipher.getInstance("DESede");
（4） 初始化密码器
cp.init(Cipher.DECRYPT_MODE, k);
（5） 执行解密
byte []ptext=cp.doFinal(ctext);
非对称加密-RSA算法
（1） 创建密钥对生成器
KeyPairGenerator kpg=KeyPairGenerator.getInstance("RSA");
（2） 初始化密钥生成器
kpg.initialize(1024);
（3） 生成密钥对
KeyPair kp=kpg.genKeyPair( );
（4） 获取公钥和私钥
PublicKey pbkey=kp.getPublic( );
PrivateKey prkey=kp.getPrivate( );
-加密过程
（1） 获取公钥
FileInputStream f=new FileInputStream("Skey_RSA_pub.dat");
ObjectInputStream b=new ObjectInputStream(f);
RSAPublicKey pbk=(RSAPublicKey)b.readObject( );
（2） 获取公钥的参数(e, n)
BigInteger e=pbk.getPublicExponent();
BigInteger n=pbk.getModulus();
（3） 获取明文整数(m)
String s="Hello World!";
byte ptext[]=s.getBytes("UTF8");
BigInteger m=new BigInteger(ptext);
（4） 执行计算
BigInteger c=m.modPow(e,n);
-解密过程
（1） 读取密文
BufferedReader in= new BufferedReader(new
InputStreamReader(newFileInputStream("Enc_RSA.dat")));
String ctext=in.readLine();
BigInteger c=new BigInteger(ctext);
2） 获取私钥
FileInputStream f=new FileInputStream("Skey_RSA_priv.dat");
ObjectInputStream b=new ObjectInputStream(f);
RSAPrivateKey prk=(RSAPrivateKey)b.readObject( );
（3） 获取私钥的参数(d, n)
BigInteger d=prk.getPrivateExponent( );
BigInteger n=prk.getModulus( );
（4） 执行计算
BigInteger m=c.modPow(d,n);
（5） 计算明文整型数对应的字符串
byte[] mt=m.toByteArray();
for(int i=0;i<mt.length;i++){
System.out.print((char) mt[i]);
}
创建共享密钥
- （1） 读取自己的DH私钥和对方的DH公钥
FileInputStream f1=new FileInputStream(args[0]);
ObjectInputStream b1=new ObjectInputStream(f1);
PublicKey pbk=(PublicKey)b1.readObject( );
FileInputStream f2=newJava摘要算法- MD5 FileInputStream(args[1]);
ObjectInputStream b2=new ObjectInputStream(f2);
PrivateKey prk=(PrivateKey)b2.readObject( );
（2） 创建密钥协定对象
KeyAgreement ka=KeyAgreement.getInstance("DH");
（3） 初始化密钥协定对象
ka.init(prk);
（4） 执行密钥协定
ka.doPhase(pbk,true);
（5） 生成共享信息
byte[ ] sb=ka.generateSecret();
Java摘要算法- MD5
（1） 生成MessageDigest对象
MessageDigest m=MessageDigest.getInstance("MD5");
（2） 传入需要计算的字符串
m.update(x.getBytes("UTF8" ));
（3） 计算消息摘要
byte s[ ]=m.digest( );
（4） 处理计算结果
String result="";
for (int i=0; i<s.length; i++){
result+=Integer.toHexString((0x000000ff & s[i]) | 0xffffff00).substring(6);
}
实验步骤：
- 与结对伙伴链接上同一个热点。
- 在cmd中输入ipconfig
- 找到相应的网域的ip(如我的ip为192.168.43.159)
- 伙伴在cmd中输入ping 192.168.43.159(应先关闭防火墙）
- 显示连接成功
- 找到一个闲置的端口（我用的端口为我的学号5329）
- 伙伴或自己打开服务器，自己在运行客户端，便可以开始测试代码了。
-此时可以连接服务器了
实验内容
-实验截图分别为我idea截图和与我合作的黄斐学长的idea截图
第一题：
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
-
将运算符写在两个操作数中间的表达式，称为“中缀表达式”，如1+2/(3-4)+5。在中缀表达式中，运算符具有不同的优先级，圆括号用于改变运算符的运算次序，所以求值过程不能直接按照从左到右的顺序进行。
-
将运算符写在两个操作数之后的表达式称为“后缀表达式”，如上面的中缀表达式可转换为后缀表达式1 2 3 4 - * + 5 +。后缀表达式中没有括号，而且运算符没有优先级。后缀表达式的求值过程能够严格地从左到右按顺序进行，符合运算器的求值规律。
-
表达式求值算法分两步进行：①中缀转后缀；②求后缀表达式的值。
①中缀转后缀的算法可描述为：
- 设置一个运算符栈，设置一个后缀表达式字符串；
- 从左到右依次对中缀表达式中的每个字符ch分别进行以下处理，直至表达式结束：
- 若ch是左括号‘（’，将其入栈；
- 若ch是数字，将其后连续若干数字添加到后缀表达式字符串之后，并添加空格作为分隔符；
- 若ch是运算符，先将栈顶若干优先级高于ch的运算符出栈，添加到后缀表达式字符串之后，再将ch入栈。当‘（’运算符在栈中时，它的优先级最低。
- 若ch是‘）’，则若干运算符全部出栈，直到出栈的是左括号，一对括号匹配。
- 若表达式结束，将栈中运算符全部出栈，添加到后缀表达式字符串之后。
代码如下：
- MyBC
import java.util.*;
public class MyBC {
private static LinkedList<String> op1 = new LinkedList<>();
private static LinkedList<String> op2 = new LinkedList<>();
private static StringBuilder a = new StringBuilder();
public StringBuilder houzhui(LinkedList<String> list) {
Iterator<String> i = list.iterator();
while (i.hasNext()) {
String s = i.next();
if (isOperator(s)) {
if (op1.isEmpty()) {
op1.push(s);
} else {
if (priority(op1.peek()) <= priority(s) && !s.equals(")")) {
op1.push(s);
} else if (!s.equals(")") && priority(op1.peek()) > priority(s)) {
while (op1.size() != 0 && priority(op1.peek()) >= priority(s)
&& !op1.peek().equals("(")) {
if (!op1.peek().equals("(")) {
String operator = op1.pop();
a.append(operator).append(" ");
op2.push(operator);
}
}
op1.push(s);
} else if (s.equals(")")) {
while (!op1.peek().equals("(")) {
String operator = op1.pop();
a.append(operator).append(" ");
op2.push(operator);
}
op1.pop();
}
}
} else {
a.append(s).append(" ");
op2.push(s);
}
}
if (!op1.isEmpty()) {
Iterator<String> iterator = op1.iterator();
while (iterator.hasNext()) {
String operator = iterator.next();
a.append(operator).append(" ");
op2.push(operator);
iterator.remove();
}
}
return a;
}
private static boolean isOperator(String oper) {
if (oper.equals("+") || oper.equals("-") || oper.equals("/") || oper.equals("*")
|| oper.equals("(") || oper.equals(")")) {
return true;
}
return false;
}
private static int priority(String s) {
switch (s) {
case "+":
return 1;
case "-":
return 1;
case "*":
return 2;
case "/":
return 2;
case "(":
return 3;
case ")":
return 3;
default:
return 0;
}
}
}
- MyDC
import java.util.LinkedList;
import java.util.*;
import java.util.*;
public class MyDC {
public static int evaluate(StringBuilder b) {
LinkedList<String> mList = new LinkedList<>();
String[] postStr = b.toString().split(" ");
int result;
for (String s : postStr) {
if (fuhao(s)) {
if (!mList.isEmpty()) {
int num1 = Integer.valueOf(mList.pop());
int num2 = Integer.valueOf(mList.pop());
if (s.equals("/") && num1 == 0) {
System.out.println("除数不能为0");
return 0;
}
int newNum = cal(num2, num1, s);
mList.push(String.valueOf(newNum));
}
} else {
mList.push(s);
}
}
result=Integer.parseInt(mList.pop());
return result;
}
private static boolean fuhao(String a) {
if (a.equals("+") || a.equals("-") || a.equals("/") || a.equals("*")
|| a.equals("(") || a.equals(")")) {
return true;
}
return false;
}
private static int cal(int num1, int num2, String operator) {
switch (operator) {
case "+":
return num1 + num2;
case "-":
return num1 - num2;
case "*":
return num1 * num2;
case "/":
return num1 / num2;
default:
return 0;
}
}
}
- MyDCTest
import java.util.LinkedList;
import java.util.*;
public class MyDCTest {
public static void main(String[] args){
LinkedList<String> list=new LinkedList<>();
StringBuilder result1;
int result2;
String expression, again;
System.out.println("请输入一个中缀表达式并以#结束");
Scanner scanner=new Scanner(System.in);
String s;
while (!(s=scanner.next()).equals("#")) {
list.add(s);
}
MyBC hz=new MyBC();
result1 = hz.houzhui(list);
System.out.println("后缀表达式： "+result1);
MyDC evaluator = new MyDC();
result2 = evaluator.evaluate(result1);
System.out.println("That expression equals " + result2);
System.out.println();
}
}
实验截图
第二题：
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
- 套接字是一个网络连接的端点。在java中，使用java.net.Socket对象来表示一个套接字。
- 要创建一个套接字，可以使用Socket的构造方法，如：public Socket(java.lang.String host, int port)。其中，host是远程机器名或IP地址，port是远程应用程序的端口号。
- 一旦成功创建了Socket类的一个实例，就可以使用它发送或接收字节流。要发送字节流，必须先调用Socket类的getOutputStream方法来获取一个java.io.OutputStream对象。要向远程应用程序发送文本，通常要从返回的OutputStream对象构建一个java.io.PrintWriter对象。要接收来自连接的另一端的字节流，可以调用Socket类的getInputStream方法，它返回一个java.io.InputStream。
代码如下
Stack
public class MyStack<T> implements SStack<T> {
private Object element[];
private int top;
public MyStack(int size){
this.element = new Object[Math.abs(size)];
this.top = -1;
}
public MyStack() {
this(64);
}
public boolean isEmpty() {
return this.top == -1;
}
public void push(T x) {
if(x==null)
return;
if(this.top == element.length-1){
Object[] temp = this.element;
this.element = new Object[temp.length*2];
for(int i = 0; i < temp.length; i++)
this.element[i] = temp[i];
}
this.top++;
this.element[this.top] = x;
}
public T pop() {
return this.top==-1 ? null:(T)this.element[this.top--];
}
public T get() {
return this.top==-1 ? null:(T)this.element[this.top];
}
}
SStack
public interface SStack<T> {
boolean isEmpty();
void push(T x);
T pop();
T get();
}
Client（客户端代码）
import java.net.*;
import java.io.*;
public class TCPClient {
public static void main(String srgs[]) {
try {
//创建连接特定服务器的指定端口的Socket对象
Socket socket = new Socket("127.0.0.1", 4421);
//获得从服务器端来的网络输入流
BufferedReader in = new BufferedReader(new InputStreamReader(socket.getInputStream()));
//获得从客户端向服务器端输出数据的网络输出流
PrintWriter out=new PrintWriter(new BufferedWriter(new OutputStreamWriter(socket.getOutputStream())),true);
//创建键盘输入流，以便客户端从键盘上输入信息
BufferedReader stdin = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
System.out.print("请输入待发送的数据：");
String str=stdin.readLine(); //从键盘读入待发送的数据
String postfix = MyBC.toPostfix(str);
out.println(postfix); //通过网络传送到服务器
str=in.readLine();//从网络输入流读取结果
System.out.println( "从服务器接收到的结果为："+str); //输出服务器返回的结果
}
catch (Exception e) {
System.out.println(e);
}
finally{
//stdin.close();
//in.close();
//out.close();
//socket.close();
}
}
}
- ServerSocket是服务器套接字的一个实现。ServerSocket和Socket不同，服务器套接字的角色是，等待来自客户端的连接请求。一旦服务器套接字获得了一个连接请求，它就会创建一个Socket实例，以处理和客户端的通信。
Service（服务端代码）
import java.net.*;
import java.io.*;
public class TCPServer{
public static void main(String srgs[]) {
ServerSocket sc = null;
Socket socket=null;
try {
NewMyDC evaluator = new NewMyDC();
sc= new ServerSocket(4421);//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);
String aline=in.readLine();//读取客户端传送来的数据
System.out.println("从客户端接收到信息为："+aline); //通过网络输出流返回结果给客户端
int result = evaluator.value(aline);
out.println("Echo:" + result);
out.close();
in.close();
sc.close();
} catch (Exception e) {
System.out.println(e);
}
}
}
实验截图：
第三题：
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
- 实现DES加密主要有以下几个步骤：
- 对称密钥的生成和保存；
- 使用对称密钥进行加密和解密；
- 从文件中获取加密时使用的密钥，使用密钥进行解密；
代码如下
- 客户端加密并发送至服务器部分的代码如下：
KeyGenerator kg = KeyGenerator.getInstance("DESede");
kg.init(168);
SecretKey k = kg.generateKey();
byte[] ptext2 = k.getEncoded();
Socket socket = new Socket("127.0.0.1", 4421);
BufferedReader in = new BufferedReader(new InputStreamReader(socket.getInputStream()));
PrintWriter out = new PrintWriter(new BufferedWriter(new OutputStreamWriter(socket.getOutputStream())), true);
BufferedReader stdin = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
//RSA算法，使用服务器端的公钥对DES的密钥进行加密
FileInputStream f3 = new FileInputStream("Skey_RSA_pub.dat");
ObjectInputStream b2 = new ObjectInputStream(f3);
RSAPublicKey pbk = (RSAPublicKey) b2.readObject();
BigInteger e = pbk.getPublicExponent();
BigInteger n = pbk.getModulus();
BigInteger m = new BigInteger(ptext2);
BigInteger c = m.modPow(e, n);
String cs = c.toString();
out.println(cs); // 通过网络将加密后的秘钥传送到服务器
System.out.print("请输入待发送的数据：");
//用DES加密明文得到密文
String s = stdin.readLine(); // 从键盘读入待发送的数据
String postfix = MyBC.toPostfix(s);
Cipher cp = Cipher.getInstance("DESede");
cp.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, k);
byte ptext[] = postfix.getBytes("UTF8");
byte ctext[] = cp.doFinal(ptext);
String str = parseByte2HexStr(ctext);
out.println(str); // 通过网络将密文传送到服务器
-服务器解密、计算并发送至客户端部分的代码如下：
String line = in.readLine();
BigInteger cipher = new BigInteger(line);
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();//mod n
BigInteger m = cipher.modPow(d, n);//m=d (mod n)
System.out.println("d= " + d);
System.out.println("n= " + n);
System.out.println("m= " + m);
byte[] keykb = m.toByteArray();
// 使用DES对密文进行解密
String readline = in.readLine();//读取客户端传送来的数据
FileInputStream f2 = new FileInputStream("keykb1.dat");
int num2 = f2.available();
byte[] ctext = parseHexStr2Byte(readline);
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");//编码转换
System.out.println("从客户端接收到信息为：" + p); //打印解密结果
NewMyDC evaluator = new NewMyDC();
int _result = evaluator.value(p);
out.println("Echo:" + _result);
out.close();
in.close();
link.close();
- 服务端代码如下（Serice)
import java.io.BufferedReader;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStreamReader;
import java.io.PrintWriter;
import java.net.ServerSocket;
import java.net.Socket;
import java.io.*;
import java.security.*;
import javax.crypto.*;
import javax.crypto.spec.*;
public class SocketService {
public static void main(String[] args) throws IOException, IllegalBlockSizeException, InvalidKeyException, BadPaddingException, NoSuchAlgorithmException, NoSuchPaddingException {
SocketService socketService = new SocketService();
try {
socketService.oneServer();
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
} catch (NoSuchPaddingException e) {
e.printStackTrace();
} catch (NoSuchAlgorithmException e) {
e.printStackTrace();
} catch (InvalidKeyException e) {
e.printStackTrace();
} catch (BadPaddingException e) {
e.printStackTrace();
} catch (IllegalBlockSizeException e) {
e.printStackTrace();
}
}
public void oneServer() throws IOException, NoSuchPaddingException, NoSuchAlgorithmException, InvalidKeyException, BadPaddingException, IllegalBlockSizeException {
MyDC mydc=new MyDC();
try{
ServerSocket server=null;
try{
server=new ServerSocket(5204);
System.out.println("服务器启动成功");
}catch(Exception e) {
System.out.println("没有启动监听："+e);
}
Socket socket=null;
try{
socket=server.accept();
}catch(Exception e) {
System.out.println("Error."+e);
}
String line;
BufferedReader in=new BufferedReader(new InputStreamReader(socket.getInputStream()));
PrintWriter writer=new PrintWriter(socket.getOutputStream());
line=in.readLine();
System.out.printf("密文=%s\n",line);
// 获取密钥
byte[]ctext=line.getBytes("ISO-8859-1");
FileInputStream f2=new FileInputStream("keykb1.dat");
int num2=f2.available();
byte[ ] keykb=new byte[num2];
System.out.printf("\n");
f2.read(keykb);
SecretKeySpec k=new SecretKeySpec(keykb,"DESede");
// 解密
Cipher cp=Cipher.getInstance("DESede");
cp.init(Cipher.DECRYPT_MODE, k);
byte []ptext=cp.doFinal(ctext);
// 显示明文
String p=new String(ptext,"UTF8");
System.out.println("明文:"+p);
int a;
String Np="";
for(int i=1;i<p.length();i++)
Np+=p.charAt(i);
a=mydc.evaluate(Np);
writer.println(a);
writer.flush();
writer.close();
in.close();
socket.close();
server.close();
}catch(Exception e) {
System.out.println("Error."+e);
}
// 获取密文
}
}
- 客户端代码
import java.io.BufferedReader;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStreamReader;
import java.io.PrintWriter;
import java.net.Socket;
import java.io.*;
import java.security.*;
import java.util.Arrays;
import javax.crypto.*;
public class SocketClient {
// 搭建客户端
public static void main(String[] args) throws IOException, ClassNotFoundException, NoSuchPaddingException, NoSuchAlgorithmException, InvalidKeyException, BadPaddingException, IllegalBlockSizeException {
MyBC mybc=new MyBC();
try {
Socket socket = new Socket("192.168.43.166",5329);
System.out.println("客户端启动成功");
BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
PrintWriter write = new PrintWriter(socket.getOutputStream());
BufferedReader in = new BufferedReader(new InputStreamReader(socket.getInputStream()));
String readline;
System.out.println("Client:" );
readline = br.readLine();
String line=mybc.evaluate(readline);
FileInputStream f=new FileInputStream("key1.dat");
ObjectInputStream b=new ObjectInputStream(f);
Key k=(Key)b.readObject();
Cipher cp=Cipher.getInstance("DESede");
cp.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, k);
byte ptext[]=line.getBytes("UTF-8");
byte ctext[]=cp.doFinal(ptext);
String Str=new String(ctext,"ISO-8859-1");
write.println(Str);
write.flush();
System.out.println("Server return:" + in.readLine());
write.close();
in.close();
socket.close();
} catch (Exception e) {
System.out.println("can not listen to:" + e);
}
}
}
实验截图
第四题：
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
- 执行密钥协定的标准算法是DH算法（Diffie-Hellman算法），分为以下两步：
- 创建DH公钥和私钥；
- 创建共享密钥。
- 创建DH公钥和私钥：
代码如下
public class Key_DH{
private static final byte skip1024ModulusBytes[] = {
(byte)0xF4, (byte)0x88, (byte)0xFD, (byte)0x58,
(byte)0x4E, (byte)0x49, (byte)0xDB, (byte)0xCD,
(byte)0x20, (byte)0xB4, (byte)0x9D, (byte)0xE4,
(byte)0x91, (byte)0x07, (byte)0x36, (byte)0x6B,
(byte)0x33, (byte)0x6C, (byte)0x38, (byte)0x0D,
(byte)0x45, (byte)0x1D, (byte)0x0F, (byte)0x7C,
(byte)0x88, (byte)0xB3, (byte)0x1C, (byte)0x7C,
(byte)0x5B, (byte)0x2D, (byte)0x8E, (byte)0xF6,
(byte)0xF3, (byte)0xC9, (byte)0x23, (byte)0xC0,
(byte)0x43, (byte)0xF0, (byte)0xA5, (byte)0x5B,
(byte)0x18, (byte)0x8D, (byte)0x8E, (byte)0xBB,
(byte)0x55, (byte)0x8C, (byte)0xB8, (byte)0x5D,
(byte)0x38, (byte)0xD3, (byte)0x34, (byte)0xFD,
(byte)0x7C, (byte)0x17, (byte)0x57, (byte)0x43,
(byte)0xA3, (byte)0x1D, (byte)0x18, (byte)0x6C,
(byte)0xDE, (byte)0x33, (byte)0x21, (byte)0x2C,
(byte)0xB5, (byte)0x2A, (byte)0xFF, (byte)0x3C,
(byte)0xE1, (byte)0xB1, (byte)0x29, (byte)0x40,
(byte)0x18, (byte)0x11, (byte)0x8D, (byte)0x7C,
(byte)0x84, (byte)0xA7, (byte)0x0A, (byte)0x72,
(byte)0xD6, (byte)0x86, (byte)0xC4, (byte)0x03,
(byte)0x19, (byte)0xC8, (byte)0x07, (byte)0x29,
(byte)0x7A, (byte)0xCA, (byte)0x95, (byte)0x0C,
(byte)0xD9, (byte)0x96, (byte)0x9F, (byte)0xAB,
(byte)0xD0, (byte)0x0A, (byte)0x50, (byte)0x9B,
(byte)0x02, (byte)0x46, (byte)0xD3, (byte)0x08,
(byte)0x3D, (byte)0x66, (byte)0xA4, (byte)0x5D,
(byte)0x41, (byte)0x9F, (byte)0x9C, (byte)0x7C,
(byte)0xBD, (byte)0x89, (byte)0x4B, (byte)0x22,
(byte)0x19, (byte)0x26, (byte)0xBA, (byte)0xAB,
(byte)0xA2, (byte)0x5E, (byte)0xC3, (byte)0x55,
(byte)0xE9, (byte)0x2F, (byte)0x78, (byte)0xC7
};
// The SKIP 1024 bit modulus
private static final BigInteger skip1024Modulus
= new BigInteger(1, skip1024ModulusBytes);
// The base used with the SKIP 1024 bit modulus
private static final BigInteger skip1024Base = BigInteger.valueOf(2);
public static void main(String args[ ]) throws Exception{
DHParameterSpec DHP=
new DHParameterSpec(skip1024Modulus,skip1024Base);
KeyPairGenerator kpg= KeyPairGenerator.getInstance("DH");
kpg.initialize(DHP);
KeyPair kp=kpg.genKeyPair();
PublicKey pbk=kp.getPublic();
PrivateKey prk=kp.getPrivate();
// 保存公钥
FileOutputStream f1=new FileOutputStream(args[0]);
ObjectOutputStream b1=new ObjectOutputStream(f1);
b1.writeObject(pbk);
// 保存私钥
FileOutputStream f2=new FileOutputStream(args[1]);
ObjectOutputStream b2=new ObjectOutputStream(f2);
b2.writeObject(prk);
}
}
-创建共享密钥:
public class KeyAgree{
public static void main(String args[ ]) throws Exception{
// 读取对方的DH公钥
FileInputStream f1=new FileInputStream(args[0]);
ObjectInputStream b1=new ObjectInputStream(f1);
PublicKey pbk=(PublicKey)b1.readObject( );
//读取自己的DH私钥
FileInputStream f2=new FileInputStream(args[1]);
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]+",");
}
SecretKeySpec k=new SecretKeySpec(sb,"DESede");
}
}
实验截图
第五题：
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
代码如下：
Service
import java.io.BufferedReader;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStreamReader;
import java.io.PrintWriter;
import java.net.ServerSocket;
import java.net.Socket;
import java.io.*;
import java.security.*;
import javax.crypto.*;
import javax.crypto.spec.*;
public class SocketService {
public static void main(String[] args) throws IOException, IllegalBlockSizeException, InvalidKeyException, BadPaddingException, NoSuchAlgorithmException, NoSuchPaddingException {
SocketService socketService = new SocketService();
try {
socketService.oneServer();
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
} catch (NoSuchPaddingException e) {
e.printStackTrace();
} catch (NoSuchAlgorithmException e) {
e.printStackTrace();
} catch (InvalidKeyException e) {
e.printStackTrace();
} catch (BadPaddingException e) {
e.printStackTrace();
} catch (IllegalBlockSizeException e) {
e.printStackTrace();
}
}
public void oneServer() throws IOException, NoSuchPaddingException, NoSuchAlgorithmException, InvalidKeyException, BadPaddingException, IllegalBlockSizeException {
MyDC mydc=new MyDC();
try{
ServerSocket server=null;
try{
server=new ServerSocket(5329);
System.out.println("服务器启动成功");
}catch(Exception e) {
System.out.println("没有启动监听："+e);
}
Socket socket=null;
try{
socket=server.accept();
}catch(Exception e) {
System.out.println("Error."+e);
}
String line;
BufferedReader in=new BufferedReader(new InputStreamReader(socket.getInputStream()));
PrintWriter writer=new PrintWriter(socket.getOutputStream());
line=in.readLine();
String line1=in.readLine();
System.out.printf("密文=%s\n",line);
// 获取密钥
byte[]ctext=line.getBytes("ISO-8859-1");
FileInputStream f2=new FileInputStream("keykb1.dat");
int num2=f2.available();
byte[ ] keykb=new byte[num2];
System.out.printf("\n");
f2.read(keykb);
SecretKeySpec k=new SecretKeySpec(keykb,"DESede");
// 解密
Cipher cp=Cipher.getInstance("DESede");
cp.init(Cipher.DECRYPT_MODE, k);
byte []ptext=cp.doFinal(ctext);
// 显示明文
String p=new String(ptext,"UTF8");
int a;
System.out.println("明文:"+p);
String Np="";
for(int i=1;i<p.length();i++)
Np+=p.charAt(i);
a=mydc.evaluate(Np);
String x=p;
MessageDigest m=MessageDigest.getInstance("MD5");
m.update(x.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);
}
if(!(line1.equals(result)))System.out.printf("MD5比对正确！\n");
writer.println(a);
writer.flush();
writer.close();
in.close();
socket.close();
server.close();
}catch(Exception e) {
System.out.println("Error."+e);
}
// 获取密文
}
创建共享密钥
public class KeyAgree{
public static void main(String args[ ]) throws Exception{
// 读取对方的DH公钥
FileInputStream f1=new FileInputStream(args[0]);
ObjectInputStream b1=new ObjectInputStream(f1);
PublicKey pbk=(PublicKey)b1.readObject( );
//读取自己的DH私钥
FileInputStream f2=new FileInputStream(args[1]);
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]+",");
}
SecretKeySpec k=new SecretKeySpec(sb,"DESede");
}
}
实验截图
码云链接
实验总结与体会
这次实验是java这门课程的最后一次实验，在这次实验中拿到题目的第一反应就是怎么办呀，老师也没给教程，什么都没有，好无助，好绝望呀。
但是想想再挣扎一下吧，代码好难不会写怎么办呀，最后拿了学长的代码来用，拿来的代码也有很多问题，慢慢改到能编译了，发现运行结果不对，再继续修改到，编译运行都对了。本次实验花了两天时间，虽然时间花费了很多，但也学习到了很多知识。我认为这次实验完成的很棒。{{uploading-image-522164.png(uploading...)}}
重温本次实验，真正的用到了结对编程。虽然代码不是自己的，重新仔细的看了一遍。明白了每段代码发挥的作用。相对与信息安全专业来说，密码是保证信息安全得重要手段，本次实验让我们体会到了编程实现密码算法对信息安全的实用性，正确性。
