20172306《程序设计与数据结构》实验五报告
20172306 2017-2018-2 《程序设计与数据结构》实验五报告
课程：《程序设计与数据结构》
班级： 1723
姓名： 刘辰
学号：20172306
实验教师：王志强
助教：张旭升和刘伟康
实验日期：2018年6月18日
必修/选修： 必修
1.实验内容
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任务1：
两人一组结对编程：
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 -
任务2：
结对编程：1人负责客户端，一人负责服务器
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 -
任务3：
加密结对编程：1人负责客户端，一人负责服务器
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 -
任务4：
密钥分发结对编程：1人负责客户端，一人负责服务器
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 -
任务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
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
2. 实验过程及结果（我负责客户端，截图均为客户端）
实验一
过程：主要是利用之前的中缀转后缀，后缀计算的类，进行简单的测试。
结果：
实验二
过程：我们的中缀和后缀的转换过程还需要比较复杂的转换，因此，我们选用了其他的MyBC和MyDC进行接下来的实验。我负责的是客户端。
主要的代码是：
mysocket = new Socket("172.16.43.228", 8809);
inputStream = new DataInputStream(mysocket.getInputStream());
outputStream = new DataOutputStream(mysocket.getOutputStream());
System.out.println("请输入中缀表达式：");
str = scanner.nextLine();
outputStream .writeUTF(MyBC.tran(new StringBuffer(str)).toString());
String s = inputStream .readUTF();
System.out.println("宝宝收到大霸王的回应:" + s); `
结果：
实验三
过程：这个实验的要求不是传明文，而是用之前的密码学的知识对其进行加密。对于3DES的知识，在之前的时候学习过，这里又重复的看了一遍。我们这里传的是byte型的数组。
主要代码是：
结果：
实验四
过程：在实验三基础上进行客户端和服务器用DH算法进行3DES或AES算法的密钥交换。
创建DH算法的公钥和私钥：
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
};
private static final BigInteger skip1024Modulus = new BigInteger(1, skip1024ModulusBytes);
private static final BigInteger skip1024Base = BigInteger.valueOf(2);
public static void fun(String s1,String s2) 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();
//
FileOutputStream f1=new FileOutputStream(s1);
ObjectOutputStream b1=new ObjectOutputStream(f1);
b1.writeObject(pbk);
//
FileOutputStream f2=new FileOutputStream(s2);
ObjectOutputStream b2=new ObjectOutputStream(f2);
b2.writeObject(prk);
}
}
结果：
实验五
过程：在实验四基础上，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。
我所负责的客户端的代码：
public class Client_4 {
public static void main(String args[]) {
Socket mysocket;
DataInputStream in = null;
DataOutputStream out = null;
Scanner scanner = new Scanner(System.in);
String str;
try {
mysocket = new Socket("172.16.43.219", 3003);
in = new DataInputStream(mysocket.getInputStream());
out = new DataOutputStream(mysocket.getOutputStream());
System.out.println("已连接服务器，请输入中缀表达式：");
str = scanner.nextLine();
Key_DH.fun("Cpub.txt","Cpri.txt");
FileInputStream fp = new FileInputStream("Cpub.txt");
ObjectInputStream bp = new ObjectInputStream(fp);
Key kp = (Key) bp.readObject();
ByteArrayOutputStream baos = new ByteArrayOutputStream();
ObjectOutputStream oos = new ObjectOutputStream(baos);
oos.writeObject(kp);
byte[] kb = baos.toByteArray();
out.writeUTF(kb.length + "");
for (int i = 0; i < kb.length; i++) {
out.writeUTF(kb[i] + "");
}
Thread.sleep(500);
int len = Integer.parseInt(in.readUTF());
byte np[] = new byte[len];
for (int i = 0;i<len;i++) {
String temp = in.readUTF();
np[i] = Byte.parseByte(temp);
}
ObjectInputStream ois = new ObjectInputStream (new ByteArrayInputStream (np));
Key k2 = (Key)ois.readObject();;
FileOutputStream f2 = new FileOutputStream("Spub.txt");
ObjectOutputStream b2 = new ObjectOutputStream(f2);
b2.writeObject(k2);
KeyAgree.fun("Spub.txt","Cpri.txt");
FileInputStream f = new FileInputStream("sb.txt");
byte[] keysb = new byte[24];
f.read(keysb);
System.out.println("公共密钥：");
for (int i = 0;i<24;i++) {
System.out.print(keysb[i]+",");
}
System.out.println("");
SecretKeySpec k = new SecretKeySpec(keysb, "DESede");
Cipher cp = Cipher.getInstance("DESede");
cp.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, k);
byte ptext[] = MyBC.tran(new StringBuffer(str)).toString().getBytes("UTF-8");
String ptextMd5 = DigestPass.fun(MyBC.tran(new StringBuffer(str)).toString());
System.out.println("明文的MD5值："+ptextMd5);
byte ctext[] = cp.doFinal(ptext);
System.out.println("后缀表达式已被加密：");
for (int i = 0; i < ctext.length; i++) {
System.out.print(ctext[i] + ",");
}
System.out.println("");
out.writeUTF(ctext.length + "");
for (int i = 0; i < ctext.length; i++) {
out.writeUTF(ctext[i] + "");
}
out.writeUTF(ptextMd5);
String s = in.readUTF();
System.out.println("客户收到服务器的回应:" + s);
} catch (Exception e) {
System.out.println("服务器已断开" + e);
}
}
}
结果：
3. 实验过程中遇到的问题和解决过程
• 问题1：在实验2时，我在和结对伙伴连接的时候，出现了下面的问题。
• 问题1解决方案：一开始我记得有其他的同学出现了这样的问题。本来我们一直是可以连上的，突然就说在占用。后来换了一个端口就好了。后来知道了，最开始我们已经利用这个端口进行了连接，并且一直在运转中，所以我再次运行时，就会出现被占用的情况。
• 问题2：最开始我们利用的MyDC和MyBC是自己的，后来出现了这样的问题。
• 问题2解决方案：这个问题，其实还挺普遍的，我也查过了很多次。后来我知道错误的地方是String型和LinkedList数组之间的转换出现的问题。即使改正了但是也存在着随机性这样的问题。所以我们后来采用了另一个MyDC和MyBC,解决这样的问题。
其他（感悟、思考等）
最后一个实验，有关密码的，总的来说，特别的蒙圈,真的感觉密码这个东西真的是很严谨和复杂的东西。不过，最后一个实验了，想想还是很开心的。
