实验五 Java网络编程
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
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基于Java Socket实现安全传输
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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
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使用Git进行版本控制
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选择对称算法进行数据加解密.
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选择非对称算法对对称加密密钥进行密钥分发.
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选择合适的Hash算法进行完整性验证.
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选择合适的算法对Hash值进行签名/验证.
结队小伙伴：解佳玲
实验代码：
客户端代码：
import java.net.*;
import java.io.*;
import java.security.*;
import javax.crypto.*;
import javax.crypto.spec.*;
import java.security.spec.*;
import javax.crypto.interfaces.*;
import java.security.interfaces.*;
import java.math.*;
public class ComputeTCPClient {
public static void main(String args[]) throws Exception{
try {
KeyGenerator kg=KeyGenerator.getInstance("DESede");//Java中KeyGenerator类中提供了创建对称密钥的方法；
kg.init(168); //初始化密钥生成器，指定密钥的长度。 SecretKey k=kg.generateKey( );//生成密钥，使用第一步获得的KeyGenerator类型的对象中generateKey( )方法可以获得密钥。其类型为SecretKey类型，可用于以后的加密和解密。
byte[] ptext2=k.getEncoded();// 获取主要编码格式，将返回的编码放在byte类型的数组中。
Socket socket = new Socket("172.21.10.7",8080);//创建连接到服务器的8080端口
BufferedReader in = new BufferedReader(new InputStreamReader(socket.getInputStream()));//从服务器端获得输入流
PrintWriter out=new PrintWriter(new BufferedWriter(new OutputStreamWriter(socket.getOutputStream())),true); //获得向服务器端输出数据的输出
BufferedReader stdin = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in)); //从键盘上输入信息
//服务器端RSA的公钥对DES的密钥进行加密
FileInputStream f3=new FileInputStream("Skey_RSA_pub.dat");//将文件中保存的对象读取出来以便使用
ObjectInputStream b2=new ObjectInputStream(f3);
RSAPublicKey pub_key=(RSAPublicKey)b2.readObject( );//生成公钥
BigInteger e=pub_key.getPublicExponent();
BigInteger n=pub_key.getModulus();//模
System.out.println("e= "+e);
System.out.println("n= "+n);//(n,e)是公钥
BigInteger m=new BigInteger(ptext2);
BigInteger c=m.modPow(e,n);
System.out.println("c= "+c);
String cs=c.toString( );
out.println(cs); //传送到服务器
System.out.print("请输入待发送的数据：");
String s=stdin.readLine(); //从键盘读入要发送的发信息
Cipher cp=Cipher.getInstance("DESede");//获取Cipher实例 密码器
cp.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, k);//初始化cipher ENCRYPT_MODE表示加密DECRYPT_MODE解密 ， k是密钥
byte by[]=s.getBytes("UTF8");//获取字符串的utf8字节码
byte miby[]=cp.doFinal(by);//加密后的字节码
String str=parseByte2HexStr(miby);//获取密文字符串
out.println(str); //传送到服务器
//将客户端的明文哈希值传送给密文
String x=s;
MessageDigest m2=MessageDigest.getInstance("MD5");//通过其静态方法getInstance( )生成MessageDigest对象。
m2.update(x.getBytes( ));//x为需要计算的字符串,用getBytes( )方法生成字符串数组。
byte ss[ ]=m2.digest( );//计算的结果通过字节类型的数组返回。
String result="";//将计算结果ss转换为字符串
for (int i=0; i<ss.length; i++){
result+=Integer.toHexString((0x000000ff & ss[i]) | 0xffffff00).substring(6);
}
System.out.println(result);
out.println(result);
str=in.readLine();//读取结果
System.out.println( "从服务器接收到的结果为："+str);
}
catch (Exception e) {
System.out.println(e);
}
}
//将二进制转换成16进制
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());
}
return sb.toString();
}
//将16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;
}
}
实验结果：
实验总结：
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。
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:
| 步骤 | 耗时 | 百分比 |
|---|---|---|
| 需求分析 | 15m | 12.5% |
| 设计 | 30m | 25% |
| 代码实现 | 45m | 37.5% |
| 测试 | 20m | 16.7% |
| 分析总结 | 10m | 8.3% |