20145327实验五 Java网络编程

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

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%