20145201《Java程序设计》第五次实验报告

实验五 Java网络编程及安全

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。

我负责客户端

组队队员：鄢曼君20145227负责服务器博客地址：http://www.cnblogs.com/m3182218/

实验要求

基于Java Socket实现安全传输

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

使用Git进行版本控制

选择对称算法进行数据加解密.

选择非对称算法对对称加密密钥进行密钥分发.

选择合适的Hash算法进行完整性验证.

选择合适的算法对Hash值进行签名/验证.

实验步骤

客户端(加密)与服务器(解密)连接
密钥的加密：

发送方A——>接收方B

A加密时，用B的公钥

B解密时，用B的私钥

发送方A对信息(明文)采用DES密钥加密,使用RSA公钥加密前面的DES密钥信息,最终将混合信息进行传递。同时用hash函数将明文进行用作验证。
接收方B接收到信息后，用RSA私钥解密DES密钥信息，再用RSA解密获取到的密钥信息解密密文信息，最终就可以得到我们要的信息(明文)。用hash函数对解出的明文进行验证，与发送过来的hash值相等，验证通过。

1.将手机热点打开，两人同时链接入同一个热点。

2.首先要进行IP地址和端口的确认。打开命令提示符，输入ipconfig指令

找到图中无线局域网适配器 WLAN -> IPv4 地址，后面的值就是自己的计算机在该局域网中的IP地址。

3.建立一个Socket对象，用来链接服务器的指定端口，输入刚刚获取的IP地址和同一端口。

4.使用服务器端RSA的私钥对DES的密钥进行解密，对秘钥进行解密之后使用DES对密文进行解密。

客户端代码如下：

package net;
import java.math.*;
import java.net.*;
import java.io.*;
public class ComputeTCPClient {
    public static void main(String srgs[]) {
        try {
            //创建连接特定服务器的指定端口的Socket对象
            Socket socket = new Socket("10.0.6.143", 4421);
            //获得从服务器端来的网络输入流
            BufferedReader in = new BufferedReader(new InputStreamReader(socket.getInputStream()));
            //获得从客户端向服务器端输出数据的网络输出W流
            PrintWriter out = new PrintWriter(new BufferedWriter(new OutputStreamWriter(socket.getOutputStream())), true);
            //创建键盘输入流，以便客户端从键盘上输入信息eredWriter(new OutputStreamWriter(socket.getOutputStream())), true);
            //创建键盘输入流
            BufferedReader stdin = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
            System.out.print("请输入待发送的数据：");
            String s = stdin.readLine(); //从键盘读入待发送的数据
            String cs = new SEnc().enc(s);
            System.out.println("发送到服务器的密文为：" + cs);
//            String t=Read.read();
            String ck = new Enc_RSA().Enc();
            System.out.println("发送到服务器的加密秘钥为：" + ck);
            String result = DigestCalc.hash(s);
            out.println(ck);
            out.println(cs);  //通过网络传送到服务器
            out.println(result);
        } catch (Exception e) {
            System.out.println(e);
        } finally {
            //stdin.close();
            //in.close();
            //out.close();
            //socket.close();                   
        }
    }
}

有关DES加解密部分的代码：

package net;
public class Change {
    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(); 
    } 
       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; 
    }   
}

最终运行结果为：

实验中的问题和解决过程

问题1：在两机互联的过程中，无法连接匹配成功。

解决：了解到代码中的端口和IP地址的设置有问题，将IP地址设置为本机之后，同时进行网络连接，两机实现互联。
问题2：出现“系统找不到指定文件”

解决：原因是传输文件位置不正确，key.txt应该保存在该Java src项目目录下。

实验体会

这次实验可以大体分为三个部分，一是多线程客户端和服务器的连接，二是RSA公钥加密，三是DES加密。

通过这次实验，使我了解到编写程序不仅仅是一个电脑单机操作的事情，也可以上升到网络层次。

同时对于多线程客户端和服务器的连接有了更直观的体验和理解，也熟悉了密码算法。

另外，在查找网络IP地址的过程中，对计算机网络课程上所学的内容也有了实际应用。

统计自己的PSP(Personal Software Process)时间

步骤	耗时	百分比
需求分析	20min	13.3%
设计	30min	20%
代码实现	60min	40%
测试	30min	20%
分析总结	10min	6.7%