2019-2020-1 20175212_20175227《信息安全系统设计基础》 实验五 《通讯协议设计》

2019-2020-1 20175212_20175227《信息安全系统设计基础》

实验五 《通讯协议设计》

实验报告封面

• 课程：信息安全系统设计基础 班级：1752班 姓名：童皓桢 张雪莹 学号：20175212 20175227
• 指导教师：娄嘉鹏 实验日期：2019年12月2日
• 实验时间：--- 实验序号：五
• 实验题目：通讯协议设计

实验步骤

• 任务一
  • 要求：
    • 在Ubuntu中完成 http://www.cnblogs.com/rocedu/p/5087623.html 中的作业
  • 知识点：
    • OpenSSL是一个SSL协议的开源实现，采用C语言作为开发语言，具备了跨平台的能力，支持Unix/Linux、Windows、Mac OS等多种平台。
    • OpenSSL整个软件包大概可以分成三个主要的功能部分：
      • 密码算法库
      • SSL协议库
      • 应用程序
    • 密码算法库是一个强大完整的密码算法库，它是OpenSSL的基础部分，也是很值得一般密码安全技术人员研究的部分，它实现了目前大部分主流的密码算法和标准。
    • 主要包括对称算法、非对称算法、散列算法、数字签名和认证、X509数字证书标准、PKCS12、PKCS7等标准。其他两个功能部分SSL协议和应用程序都是基于这个库开发的。
    • 实验步骤：
      • Linux下OpenSSL的下载及安装
      • OpenSSL下载地址

• 打开终端解压OpenSSL源码：unzip openssl-master.zip
• 进入源码目录openssl-master
• 按照以下步骤进行安装：
  • ./config
  • make clean;make
  • sudo make install
• Linux下OpenSSL的使用
• 编写测试代码test_openssl.c
• 编译test_openssl.c：gcc -o test_openssl test_openssl.c -L/usr/local/ssl/lib -lcrypto -ldl -lpthread
• 执行echo $?，运行结果如下图：

• 课后作业：
  • 基于Socket实现TCP通信，一人实现服务器，一人实现客户端
    • server.c
    • client.c
  • 运行示例

• 研究OpenSSL算法，测试对称算法中的AES，非对称算法中的RSA，Hash算法中的MD5
  • OpenSSL工具的简单使用
    • 生成一个密钥：openssl genrsa -out <生成文件名.key> 1024
    • 提取公钥：openssl <算法名> -in <输入文件名.key> -pubout -out <存公钥的文件名.key>
    • 加密文件：openssl rsautl -encrypt -in <指定加密的文件名> -inkey <指定密钥的文件名.key> -pubin -out <加密后的文件.en>
    • 解密文件：openssl rsautl -decrypt -in <指定解密的文件名.en> -inkey <指定私钥文件名.key> -out <解密后的文件名.de>
  • AES
    • AES.c
    • 编译：gcc AES.c -o AES -lssl -lcrypto
    • 运行：./AES zxy20175227
    • 运行结果：

• RSA
  • RSA.c
  • 编译：gcc RSA.c -o RSA -lssl -lcrypto
  • 运行：./RSA
  • 运行结果：

• MD5
  • MD5.c
  • 编译：gcc MD5.c -o MD5 -lssl -lcrypto
  • 运行：./MD5 20175227zxy
  • 运行结果：

• 任务二

  • 要求：

    • 在Ubuntu中实现对实验二中的“wc服务器”通过混合密码系统进行防护

  • 混合密码系统
    

  • 实现：

    • server.c
    • client.c
    • 生成私钥：openssl genrsa -out privkey.pem 1024
    • 生成证书：openssl req -new -x509 -key privkey.pem -out CAcert.pem -days 1095
    • 编译：
      • gcc server.c -o server -lssl -lcrypto
      • gcc client.c -o client -lssl -lcrypto
    • 运行：
      • ./server 5227 1 CAcert.pem privkey.pem
      • ./client 127.0.0.1 5227
    • 运行结果：

遇到的问题及解决方法

• 问题1：在进行任务二生成私钥时出现error while loading shared libraries错误

• 问题1解决方法：造成该问题是因为找不到库的位置构成的，输入以下命令即可：sudo ln -s /usr/local/lib/libssl.so.1.1 /usr/lib/libssl.so.3和sudo ln -s /usr/local/lib/libcrypto.so.1.1 /usr/lib/libcrypto.so.3

• 问题2：问题1解决后仍然提示问题1的错误
  

• 问题2解决方法：先输入sudo rm -rf 文件位置文件名强力删除该文件后尝试多次重新链接库位置，发现命令中两个文件名要一致，都是libssl.so.3或libcrypto.so.3即可