20145205 《Java程序设计》实验报告五:Java网络编程及安全

实验要求

1.掌握Socket程序的编写;

2.掌握密码技术的使用;

3.客户端中输入明文,利用DES算法加密,DES的秘钥用RSA公钥密码中服务器的公钥加密,计算明文的Hash函数值,一起传送给客户端。

实验内容

我和20135237方浩南结对编程,我设计服务器的部分

获取本机的IP地址时,因为我的环境变量有问题,所以是无法直接用ipconfig在cmd中得到IP地址的,要在前面加上System32\ipconfig才可以的得到IP地址

截图如下:

首先建立一个端口号启动服务器并与客户端相连,获得网络输入流与输出流对象的引用

接着使用服务器端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

然后计算解密后的hash值来确定解密是否正确

以上用到的加密算法、秘钥、Hash函数计算过程均利用的老师提供的代码。

在抛出异常部分,因为继承的是Exception类,所以直接输出抛出的异常。

代码写好后,先运行服务器,再运行客户端,显示“服务器已经启动后”启动客户端,,连接成功会显示“已经建立连接”,然后就可以从客户端输入数据发送到服务器了。

截图如下:

服务器代码

  package shiyan5;

  import java.net.*;
import java.io.*;
import java.security.*;
import javax.crypto.*;
import javax.crypto.spec.*;
import java.security.interfaces.*;
import java.math.*;
public class ComputeTCPServer{
public static void main(String srgs[]) throws Exception
{
ServerSocket sc = null;
Socket socket=null;
try
{
sc= new ServerSocket(1452);//创建服务器套接字
System.out.println("端口号:" + sc.getLocalPort());
System.out.println("服务器已经启动...");
socket = sc.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 aline2=in.readLine();
BigInteger c=new BigInteger(aline2);
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();
BigInteger m=c.modPow(d,n);
byte[] keykb=m.toByteArray(); //使用DES对密文进行解密
String aline=in.readLine();//读取客户端传送来的数据
byte[] ctext=parseHexStr2Byte(aline);
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");
System.out.println("从客户端接收到信息为:"+p); //通过网络输出流返回结果给客户端 //使用Hash函数检测明文完整性
String aline3=in.readLine();
String x=p;
MessageDigest m2=MessageDigest.getInstance("MD5");
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();
sc.close();
} catch (Exception e) {
System.out.println(e);
}
}
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;
}
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();
} }

实验中遇到的问题:

因为有一个权限的问题,截图如下

但是并没有影响到我们实验的进行所以只是当作一个未解决的问题,之后解决。

总结感想:

本次实验算上是和计算机网络的第一次有关衔接,而且是结合我们所学的密码学相结合,得到了本次的实验结果,也是十分有意思,两个人在同样的一个局域网内就可以通过编程软件进行交流,无需其他软件就可以完成信息的发送。

PSP时间

步骤 耗时 :100分钟 百分比
需求分析 20分钟 13.3%
设计 20分钟 13.3%
代码实现 60分钟 40%
测试 20分钟 13.3%
分析总结 30分钟 20%

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