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%