20165304信息安全系统设计基础》实验五 通信协议设计

Posted 2021-01-27 zl1998827

信息安全系统设计基础》实验五 通信协议设计

实验要求：

任务一：Linux下OpenSSL的安装与使用
1、基于Socket实现TCP通信，一人实现服务器，一人实现客户端
2、研究OpenSSL算法，测试对称算法中的AES，非对称算法中的RSA，Hash算法中的MD5
3、选用合适的算法，基于混合密码系统实现对TCP通信进行机密性、完整性保护。
4、学有余力者，对系统进行安全性分析和改进。
任务二：在Ubuntu中实现对实验二中的“wc服务器”通过混合密码系统进行防护

任务一：

1.参考老师提供的链接，进行下载并且安装Linux下OpenSSL，在终端输入，以完成安装。

./config
make
make test
make install

然后进行编译并运行：

gcc -o test_openssl test_openssl.c -L/usr/local/ssl/lib -lcrypto -ldl -lpthread echo $?
“-L”之后指定的是链接库的路径，由于要导入OpenSSL所以使用-lcrypto参数
成功之后的截图如下：

2.基于Socket实现TCP通信
TCP服务器端依次调用socket()、bind()、listen()之后，就会监听指定的socket地址了，bind()函数把一个地址族中的特定地址赋给socket。例如对应AF_INET、AF_INET6就是把一个ipv4或ipv6地址和端口号组合赋给socket。

测试md5：

echo "plain.txt" | openssl dgst -md5

测试结果如下：

任务二

任务二：

在Ubuntu中实现对实验二中的“wc服务器”通过混合密码系统进行防护
基于OpenSSL的程序都要遵循以下几个步骤：

（1）、OpenSSL初始化：在使用OpenSSL之前，必须进行相应的协议初始化工作，可以通过下面的函数实现：int SSL_library_int(void);
（2）选择会话协议：在利用OpenSSL开始SSL会话之前，需要为客户端和服务器制定本次会话采用的协议，目前能够使用的协议包括TLSv1.0、SSLv2、SSLv3、SSLv2/v3。需要注意的是，客户端和服务器必须使用相互兼容的协议，否则SSL会话将无法正常进行。
（3）创建会话环境。在OpenSSL中创建的SSL会话环境称为CTX，使用不同的协议会话，其环境也不一样的。申请SSL会话环境的OpenSSL函数是：SSL_CTX SSL_CTX_new(SSL_METHOD method);
当SSL会话环境申请成功后，还要根据实际的需要设置CTX的属性，通常的设置是指定SSL握手阶段证书的验证方式和加载自己的证书。
（4）建立SSL套接字SSL套接字是建立在普通的TCP套接字基础之上，在建立SSL套接字时可以使用下面的一些函数：

SSL SSl_new(SSL_CTX ctx);//申请一个SSL套接字
int SSL_set_fd(SSL ssl,int fd);)//绑定读写套接字
int SSL_set_rfd(SSL ssl,int fd);//绑定只读套接字
int SSL_set_wfd(SSL *ssl,int fd);//绑定只写套接字

（5）完成SSL握手在成功创建SSL套接字后，客户端应使用函数SSL_connect( )替代传统的函数connect( )来完成握手过程:

int SSL_connect(SSL *ssl);

（6）进行数据传输
当SSL握手完成之后，就可以进行安全的数据传输了，在数据传输阶段，需要使用SSL_read( )和SSL_write( )来替代传统的read( )和write( )函数，来完成对套接字的读写操作：

运行截图如下：