2018-2019-2 20175317 实验五《网络编程与安全》实验报告

2018-2019-2 20175317 实验五《网络编程与安全》实验报告

一、实验步骤及内容

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

1. 结对实现中缀表达式转后缀表达式的功能 MyBC.java
2. 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
3. 上传测试代码运行结果截图和码云链接

实验步骤：

我们在做之前的结对项目时曾经学习并运用过堆栈的相关知识，通过Java的Stack类中的方法实现出栈和入栈，调用MyBC类将中缀式转化为后缀式并以字符串形式返回。中缀转后缀方式如下：

• 如果遇到操作数就直接输出。
• 如果遇到操作符则将其放入栈中，遇到左括号也将其放入栈中。
• 如果遇到右括号，则将栈元素弹出，将弹出的操作符输出直到遇到遇到左括号为止，但是左括号只弹出不输出。
• 如果遇到任何其他操作符，如“+”，“-”，“*”，“÷”，“(”等，从栈中弹出元素直到遇到更低优先级的元素或栈空为止。弹出完这些元素才将遇到的操作符压入栈中。
• 如果读到了输入的末尾，则将栈中所有元素依次弹出。

之后调用MyDC对转化好的后缀式进行求值：

1. 从左到右遍历表达式的每个数字和符号
2. 遇到是数字就进栈；遇到是符号，就将处于栈顶两个数字出栈，进行运算，运算结果进栈
3. 运行到最终得到结果

实验截图：

程序运行结果：

MyBC测试类检测结果：

MyDC测试类检测结果：

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

1. 基于Java Socket实现客户端/服务器功能，传输方式用TCP
2. 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
3. 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
4. 客户端显示服务器发送过来的结果
5. 上传测试结果截图和码云链接

实验步骤：

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。
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。
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。

• 客户端
  客户端提醒用户输入一个中缀式，之后将中缀式传给服务端，最后将服务端传回的结果反馈给用户。

• 服务器

服务端调用MyDC，MyDC调用MyBC，将中缀式转化为后缀式，之后MyDC对后缀式进行其进行求值，之后将求出的值传给客户端

实验截图：

1. 正常情况

• 客户端：

• 服务器：

2. 异常情况

• 客户端：

• 服务器：

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

1. 基于Java Socket实现客户端/服务器功能，传输方式用TCP
2. 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
3. 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
4. 客户端显示服务器发送过来的结果
5. 上传测试结果截图和码云链接

实验步骤：

1. 加解密步骤首先需要生成密钥，使用KeyGeneratorkg=KeyGenerator.getInstance("DESede");获取密钥生成器，之后初始化密钥生成器并生成密钥。通过对象序列化方式将密钥保存在文件中

2、解密时需要使用字节数组形式的密钥，因此需要将密钥以另一种方式保存在文件中。首先获取密钥并创建文件输入流，然后将其作为参数传递给对象输入流，最后执行对象输入流的readObject( )方法读取密钥对象。之后需要强制转换成Key类型，使返回的编码放在byte类型的数组中并保存密钥编码格式，创建文件输出流对象，在其参数中指定文件名，如keykb1.dat。然后执行文件输出流的write( )方法将得到的字节数组中的内容写入文件。

3、加密过程从文件中获取密钥，之后创建密码器并初始化密码器，接下来获取等待加密的明文，执行加密byte ctext[]=cp.doFinal(ptext);
处理加密结果，执行文件输出流将密文输出。

4、解密过程首先获取密文，之后获取密钥，创建并初始密码器后执行解密即可

实验截图：

服务器：

客户端：

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

1. 基于Java Socket实现客户端/服务器功能，传输方式用TCP
2. 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
3. 客户端和服务器用DH算法进行3DES或AES算法的密钥交换
4. 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
5. 客户端显示服务器发送过来的结果
6. 上传测试结果截图和码云链接

实验步骤：

使用DH算法进行密钥3DES或AES的密钥交换具体步骤：
使用KeyPairGenerator kpg=KeyPairGenerator.getInstance("DH");创建密钥对生成器；
使用kpg.initialize(1024);初始化密钥生成器；
使用KeyPair kp=kpg.genKeyPair( );生成密钥对；
使用PublicKey pbkey=kp.getPublic( );与PrivateKey prkey=kp.getPrivate( );获取公钥和私钥；
使用KeyAgreement ka=KeyAgreement.getInstance("DH");创建密钥协定对象；
使用SecretKeySpec k=new SecretKeySpec(sb,"AES");创建密钥

实验截图：

服务器：

客户端：

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

1. 基于Java Socket实现客户端/服务器功能，传输方式用TCP
2. 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
3. 客户端和服务器用DH算法进行3DES或AES算法的密钥交换
4. 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
5. 客户端显示服务器发送过来的结果
6. 上传测试结果截图和码云链接

实验步骤：

1. 生成MessageDigest对象

2. 传入需要计算的字符串

3. 计算消息摘要，使用DigestPass.MD5(String s)生成MD5值，服务器通过解密得到的明文利用MD5算法计算其摘要值，java.security包中提供了计算消息摘要的方法

4. 处理计算结果

实验截图：

服务器：

客户端：

二、实验过程中遇到的问题及其解决

• 问题1：

实验三刚开始在同伴的电脑上运行不出结果并一直报错

• 问题1解决方案：

经过许多尝试后我们还是没能解决，但是将代码拷贝到我的电脑中之后运行，结果正常

三、码云链接

四、参考代码

数据结构应用

Java 密码学算法

五、PSP时间

步骤	耗时（min）	百分比
需求分析	45	19.0%
设计	30	10.2%
代码实现	72	30.4%
测试	40	16.9%
分析总结	50	21.1%