实验四

20182334 2019-2020-1 《数据结构与面向对象程序设计》实验四报告

课程：《程序设计与数据结构》
班级： 1823
姓名： 姬旭
学号： 20182334
实验教师：王志强
实验日期：2019年9月30日
必修/选修： 必修

1.实验内容

（一）Java Socket编程

1.学习蓝墨云上教材《Java和Android编程》“第16章 输入/输出 ”和“第22章 网络”，学习JavaSocket编程
2.结对编程。结对伙伴A编写客户端SocketClient.java，结对伙伴B编写服务器端。
3.截图加学号水印上传蓝墨云，代码push到码云，并撰写实验报告。

（二）Java和密码学

参考 http://www.cnblogs.com/rocedu/p/6683948.html

以结对的方式完成Java密码学相关内容的学习（帖子中所有代码和相关知识点需要学习）。提交学习成果码云链接和代表性成果截图，要有学号水印。

（三）编写有理数/复数计算器

结对编程，结对伙伴A编写有理数计算器。结对伙伴B编写复数计算器。截图加水印上传蓝墨云，代码push码云。

（四）远程有理数计算器

结对编程，结对伙伴A编程实现客户端，结果伙伴B实现服务器端。
客户端通过键盘输入一个有理数计算的公式（例如：1/4 + 1/6 = ）,并把该公式以字符串的形式发送给伙伴B（服务器端），服务器端根据字符串计算出结果为5/12,并把结果返回给客户端A，A收到结果后输出结果。截图加水印上传蓝墨云，代码push码云。

（五）远程复数计算器

结对编程，结对伙伴B编程实现客户端，结果伙伴A实现服务器端。
客户端通过键盘输入一个有理数计算的公式（例如：1/4 + 1/6 = ）,并把该公式以字符串的形式发送给伙伴A（服务器端），服务器端根据字符串计算出结果为5/12,并把结果返回给客户端B，B收到结果后输出结果。截图加水印上传蓝墨云，代码push码云。

2. 实验过程及结果

本次实验实现远程连接，通过两台pc机实现聊天或者运算。

（1）Java Socket编程

本实验是和结对伙伴一起做的，首先实现连接，然后传送信息。

下图是服务器收到的信息：

下图是客户端收到服务器的信息：

（2）Java和密码学

本实验总共分为五步分：

凯撒密码
下图程序既可用于加密也可以用来解密。只要执行

java 文件名 明文（要加密的字符串） 密钥（移动的位数）

即加密完成。
在密钥前加上负号，运行

java 文件名 明文（要加密的字符串） -密钥（移动的位数）

即可解密。


Java对称加密-DES算法

（一）

运行下图则会生成文件key1.dat,其中包含的密钥可以用于使用Triple-DES算法的加密和解密。

上面的示例将密钥通过对象序列化方式保存在文件中，在文件中保存的是对象，本实例以另一种方式保存在文件中，即以字节保存在文件中。

（二）

程序中在保存了密钥编码后，又使用循环语句将字节数组中的内容打印出来。这样可以较为直观地看到密钥编码的内容。

（三）

屏幕中输出的数字：其中第一行为字符串"Hello World!"的字节数组编码方式，第二行为加密后的内容，第二行的内容会随着密钥的不同而不同。

密文同时保存在SEnc.dat文件中，将其提供给需要的人时，需要同时提供加密时使用的密钥（key1.dat，或keykb1.dat），这样收到SEnc.dat中密文的人才能够解密文件中的内容。
前面加密后的密文SEnc.dat，以及加密时所使用的密钥key1.dat或keykb1.dat，本实例对SEnc.dat中的密文进行解密，得到明文。

（四）

运行程序

当前目录下必须有前面生成的密钥文件keykb1.dat，以及密文文件SEnc.dat。
输入java SDec运行程序，将输出明文字符串“Hello World!”。

Java非对称加密-RSA算法

（一）

输入java Skey_RSA运行程序，当前目录下将生成两个文件：Skey_RSA_pub.dat和Skey_RSA_priv.dat，前者保存着公钥，后者保存着私钥。

（二）

输入java Enc_RSA运行程序，得到如下结果：

其中显示了公钥中的参数以及加密的结果c，这些都是很大的整数，n和c多达上百位。程序运行后密文c以字符串形式保存在文件Enc_RSA.dat中。

（三）

运行程序输入java Dec_RSA运行程序，得到如下结果
：
其中显示了私钥中的参数以及解密的结果，其中整型的明文转换后显示出字符串“Hello World!”。

使用密钥协定创建共享密钥

  • 创建DH公钥和私钥

建立两个目录A和B，模拟需要秘密通信的A、B双方，由于DH算法需要A和B各自生成DH公钥和私钥，因此在这两个目录下都拷贝编译后文件Key_DH。

首先由A创建自己的公钥和私钥，即在A目录下输入

java Key_DH Apub.dat Apri.dat

运行程序，这时在目录A下将产生文件Apub.dat和Apri.dat，前者保存着A的公钥，后者保存着A的私钥。
然后由B创建自己的公钥和私钥，即在B目录下输入

java Key_DH Bpub.dat Bpri.dat

运行程序，这时在目录B下将产生文件Bpub.dat和Bpri.dat，前者保存着B的公钥，后者保存着B的私钥。

最后发布公钥，A将Apub.dat拷贝到B目录，B将Bpub.dat拷贝到A的目录。
这样，A、B双方的DH公钥和私钥已经创建并部署完毕。

将程序KeyAgree编译后分别拷贝在A和B两个目录，首先在A目录输入

java KeyAgree Bpub.dat Apri.dat

运行程序，它使用文件Bpub.dat中对方的公钥和文件Apri.dat中自己的私钥创建了一段共享的字节数组。

Java摘要算法- MD5

输入

java DigestCalc abc

来运行程序，其中命令行参数abc是原始数据，屏幕输出计算后的消息摘要：93f725a07423fe1c889f448b33d21f46。

（3）编写有理数/复数计算器

结对对象写复数计算器，我写有理数计算器，



（4）远程有理数计算器

在有理数计算器中，写了Rational类，script类，之后嵌套连接，最后互相传输信息。

（5）远程复数计算器

在复数计算器中 ，传输信息，编写hello类，完成信息处理。

3. 实验过程中遇到的问题和解决过程

  • 问题1：在实验一中，无论怎样都无法连接对方，很头疼。

  • 问题1解决方案：利用cmd命令查找本机ip地址

再用ipconfig命令查找ip

  • 问题2：按照问题一的方法找了ip地址，但输上去还是不管用，

  • 问题2解决方案：仔细观察cmd命令发现自己找的是以太网的ip地址，但电脑没有连网线，而是连的WiFi，找到无线局域网的ip地址之后再连接就OK啦

  • 问题3：无法打出printl。

-问题3解决方案：一开始我以为是没有class文件，因为以前就遇到过这种问题，但我仔细看有class，于是和迷茫，询问结对伙伴才知道自己多打了个括号：

  • 问题4：在写第二个实验的时候总是出现以下问题：

很棘手，也不知如何解决。

  • 问题4解决方案：找助教学姐问了问，得到的回答是需要在命令行调试的地方输入值，这里引用个博客：IDEA如何输入命令行参数,完美的解决了我的问题

  • 问题5：不明白以下代码的含义：

outputStreamWriter.write(info1);
outputStreamWriter.flush();
outputStreamWriter.write(info2);
outputStreamWriter.flush();
outputStreamWriter.write(s);
outputStreamWriter.flush();
scoket.shutdownOutput();

info1 = bufferedReader.readLine();

其中的bufferedReader我不明白

其他（感悟、思考等）

这个实验颠覆了我对自学的看法，说起自学很简单，但操作起来，是真的要命，无论是遇到自己见都没见过的知识点，还是自己要动手敲一个很棘手的代码，都困难重重，这个实验我和结对伙伴打了将近3天，才基本处理完毕，还有很多不足没有改进，代码中的漏洞也还很多，在实验完成后还要继续修正，修复bug。自己要学的东西还有很多，自己面临的知识盲区也无穷无尽，每多打一部分代码，就会发现自己原来知道的是那么少，九牛一毛都觉得多。随着学习的深入，懂得越多，但又发现自己懂的是那么的少，产生矛盾。

参考资料

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原文地址：https://www.cnblogs.com/cistineup/p/11630412.html