20145305 《Java程序设计》实验五

实验内容

1．掌握Socket程序的编写；

2．掌握密码技术的使用；

3．设计安全传输系统。

实验步骤

1. 基于Java Socket实现安全传输

2. 基于TCP实现客户端和服务器，结对编程一人负责客户端，一人负责服务器

3. 使用Git进行版本控制

4. 选择对称算法进行数据加解密.

5. 选择非对称算法对对称加密密钥进行密钥分发.

6. 选择合适的Hash算法进行完整性验证.

7. 选择合适的算法对Hash值进行签名/验证.

结对小伙伴

20155327高晨
博客地址：http://www.cnblogs.com/20145327gc/

服务器代码：

package server;

 

import java.net.*;

import java.io.*;

import java.security.*;

import java.security.spec.*;

import javax.crypto.*;

import javax.crypto.spec.*;

import javax.crypto.interfaces.*;

import java.security.interfaces.*;

import java.math.*;

 

public class ComputeTCPServer {

    public static void main(String args[]) throws Exception {

       ServerSocket link = null;

       Socket socket = null;

       try {

           link = new ServerSocket(8080);// 创建服务器套接字

           System.out.println("端口号:" + link.getLocalPort());

           System.out.println("服务器已经启动...");

           socket = link.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);

          

           // 使用服务器端RSA的私钥对DES的密钥进行解密

           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

 

           // 使用Hash函数检测明文完整性

           String aline3 = in.readLine();

           String x = p;

           MessageDigest m2 = MessageDigest.getInstance("MD5");//使用MD5算法返回实现指定摘要算法的 MessageDigest对象

           m2.update(x.getBytes());

           byte a[] = m2.digest();

           String result = "";

           for (int i = 0; i < a.length; i++) {

              result += Integer.toHexString((0x000000ff & a[i]) | 0xffffff00).substring(6);

           }

           System.out.println(result);

           if (aline3.equals(result)) {

              System.out.println("匹配成功");

           }

           out.println("匹配成功");

           out.close();

           in.close();

           link.close();

       } catch (Exception e) {

           System.out.println(e);

       }

    }

    //二进制转换成十六进制，防止byte[]数字转换成string类型时造成的数据损失

    public static String parseByte2HexStr(byte buf[]) {

       StringBuffer sb = new StringBuffer();

       for (int i = 0; i < buf.length; i++) {

           String hex = Integer.toHexString(buf[i] & 0xFF);

           if (hex.length() == 1) {

              hex = '0' + hex;

           }

           sb.append(hex.toUpperCase());//将字符串中的小写字母转换成大写字母,然后加在字符串上

       }

       return sb.toString();

    }

    //将十六进制转换为二进制

    public static byte[] parseHexStr2Byte(String hexStr) {

       if (hexStr.length() < 1)

           return null;

       byte[] result = new byte[hexStr.length() / 2];

       for (int i = 0; i < hexStr.length() / 2; i++) {

           int high = Integer.parseInt(hexStr.substring(i * 2, i * 2 + 1),16);

           int low = Integer.parseInt(hexStr.substring(i * 2 + 1, i * 2 + 2),16);

           result[i] = (byte) (high * 16 + low);

       }

       return result;

    }

}

实验中的问题和解决过程

1.两台电脑一直无法联通

在实验室时我们起初是从网络上搜ip出来的地址，然后显示连接超时。之后用在命令行中用ipconfig查看地址，找到自己的IPv4地址，但是换上之后还是失败了——连接超时。

我们认为可能是两台电脑没有在同一个网络里而不发链接成功，尝试着用一台电脑连接网络然后wifi给另一台电脑使用，然后再次连接两台电脑，终于连通成功了。

2.显示连通了之后，客户端向服务器发送消息，但是显示有异常。将端口换了一个变成端口8080之后，再次连接发送消息，成功。

PSP(Personal Software Process)时间：

步骤	耗时	百分比
需求分析	10-15	15%
设计	25-30	25%
代码实现	35-40	40%
测试	5-10	5%
分析总结	10-15	15%