20172333 2017-2018-2 《程序设计与数据结构》实验5报告

Posted 2020-11-19 yanyujun527

20172333 2017-2018-2 《程序设计与数据结构》实验5报告

课程：《程序设计与数据结构》
班级： 1723
姓名： 严域俊
学号：20172333
实验教师：王志强
实验日期：2018年6月13日
必修/选修： 必修

1.实验内容

任务1：

两人一组结对编程：

• [x] 参考http://www.cnblogs.com/rocedu/p/6766748.html#SECDSA
• [x] 结对实现中缀表达式转后缀表达式的功能 MyBC.java
• [x] 结对实现从上面功能中获取的表达式中实现后缀表达式求值的功能,调用MyDC.java
• [x] 上传测试代码运行结果截图和码云链接

知识点
表达式Exp = S1 + OP + S2(S1,S2是两个操作数，OP为运算符)有三种标识方法：
OP + S1 + S2 为前缀表示法
S1 + OP + S2 为中缀表示法
S1 + S2 + OP 为后缀表示法
dc运算符：
+: 依次弹出w1与w2，将w2+w1压栈。精度为结果值精度
-: 依次弹出w1与w2，将w2-w1压栈
: 依次弹出w1与w2，将w2w1压栈。精度为结果值精度与precision中较大
值
/ : 依次弹出w1与w2，将w2/w1压栈。精度为precision
% : 依次弹出w1与w2，将w2-w2/w1*w1压栈
实现后缀表达式伪代码：
设置一个操作数栈，开始栈为空；
从左到右扫描后缀表达式，遇操作数，进栈；
若遇运算符，则从栈中退出两个元素，先退出的放到运算符的右边，后退出的放到运算符左边，运算后的结果再进栈，直到后缀表达式扫描完毕。
由中缀式求得后缀式伪代码：
设立一个栈，存放运算符，首先栈为空；
从左到右扫描中缀式，若遇到操作数，直接输出，并输出一个空格作为
两个操作数的分隔符；
若遇到运算符，则与栈顶比较，比栈顶级别高则进栈，否则退出栈顶元素并输出，然后输出一个空格作分隔符；
若遇到左括号，进栈；若遇到右括号，则一直退栈输出，直到退到左括号止。
当栈变成空时，输出的结果即为后缀表达式。

任务2：

• [x] 结对编程：1人负责客户端，一人负责服务器
• [x] 注意责任归宿，要会通过测试证明自己没有问题
• [x] 基于Java Socket实现客户端/服务器功能，传输方式用TCP
• [x] 客户端让用户输入中缀表达式，然后把中缀表达式调用MyBC.java的功能转化为后缀表达式，把后缀表达式通过网络发送给服务器
• [x] 服务器接收到后缀表达式，调用MyDC.java的功能计算后缀表达式的值，把结果发送给客户端
• [x] 客户端显示服务器发送过来的结果
• [x] 上传测试结果截图和码云链接

知识点

套接字是基于TCP协议的网络通信

客户端套接字

对象建立方法:使用Socket类

Socket构造方法：Socket(String host,int port)

ServerSocket对象与服务器端套接字

构造方法：ServerSocket(int port)

使用方法accept()将客户端的套接字和服务器端的套接字连接起来

通信完毕后，套接字使用close()方法关闭套接字连接

多线程技术

服务器端收到一个客户端的套接字时，就会启动一个专门为该客户服务的线程

套接字通信基本原则

服务器应当启动一个专门的线程，在该线程中和客户的套接字建立连接

由于套接字的输入流在读取信息时可能发生阻塞，客户端和服务器端都需要在一个单独的线程中读取信息

任务3：

• [x] 加密结对编程：1人负责客户端，一人负责服务器
• [x] 注意责任归宿，要会通过测试证明自己没有问题
• [x] 基于Java Socket实现客户端/服务器功能，传输方式用TCP
• [x] 客户端让用户输入中缀表达式，然后把中缀表达式调用MyBC.java的功能转化为后缀表达式，把后缀表达式用3DES或AES算法加密后通过网络把密文发送给服务器
• [x] 服务器接收到后缀表达式表达式后，进行解密（和客户端协商密钥，可以用数组保存），然后调用MyDC.java的功能计算后缀表达式的值，把结果发送给客户端
• [x] 客户端显示服务器发送过来的结果
• [x] 上传测试结果截图和码云链接

知识点

“DES”是目前最常用的对称加密算法

初始化密钥生成器 kg.init(168)(密钥长度必须是56位)

生成密钥SecretKey k=kg.generateKey( )

通过对象序列化方式将密钥保存在文件中

FileOutputStream f=new FileOutputStream("key1.dat")、

ObjectOutputStream b=new ObjectOutputStream(f)、

b.writeObject(k)

任务4：

• [x] 密钥分发结对编程：1人负责客户端，一人负责服务器
• [x] 注意责任归宿，要会通过测试证明自己没有问题
• [x] 基于Java Socket实现客户端/服务器功能，传输方式用TCP
• [x] 客户端让用户输入中缀表达式，然后把中缀表达式调用MyBC.java的功能转化为后缀表达式，把后缀表达式用3DES或AES算法加密通过网络把密文发送给服务器
• [x] 客户端和服务器用DH算法进行3DES或AES算法的密钥交换
• [x] 服务器接收到后缀表达式表达式后，进行解密，然后调用MyDC.java的功能计算后缀表达式的值，把结果发送给客户端
• [x] 客户端显示服务器发送过来的结果
• [x] 上传测试结果截图和码云链接

知识点

DH算法是建立在DH公钥和私钥的基础上的，
A需要和B共享密钥时，A和B各自生成DH公钥和私钥，公钥对外公布而私钥各自秘密保存。本实例将介绍Java中如何创建并部署DH公钥和私钥，以便后面一小节利用它创建共享密钥。

使用KeyPairGenerator类创建DH公钥和私钥

创建密钥协定对象：KeyAgreement
ka=KeyAgreement.getInstance("DH");

初始化密钥协定对象：ka.init(prk);

执行密钥协定：ka.doPhase(pbk,true);

生成共享信息：byte[ ] sb=ka.generateSecret();

任务5：

• [x] 实验五 网络编程与安全-5
• [x] 完整性校验结对编程：1人负责客户端，一人负责服务器
• [x] 注意责任归宿，要会通过测试证明自己没有问题
• [x] 基于Java Socket实现客户端/服务器功能，传输方式用TCP
• [x] 客户端让用户输入中缀表达式，然后把中缀表达式调用MyBC.java的功能转化为后缀表达式，把后缀表达式用3DES或AES算法加密通过网络把密文和明文的MD5値发送给服务器
• [x] 客户端和服务器用DH算法进行3DES或AES算法的密钥交换
• [x] 服务器接收到后缀表达式表达式后，进行解密，解密后计算明文的MD5值，和客户端传来的MD5进行比较，一致则调用MyDC.java的功能计算后缀表达式的值，把结果发送给客户端
• [x] 客户端显示服务器发送过来的结果
• [x] 上传测试结果截图和码云链接

知识点

Java摘要算法- MD5

java.security包中的MessageDigest类提供了计算消息摘要的方法

生成MessageDigest对象：

MessageDigest m=MessageDigest.getInstance("MD5");

传入需要计算的字符串：

m.update(x.getBytes("UTF8" ));
(x为需要计算的字符串，update传入的参数是字节类型或字节类型数组，对于字符串，需要先使用getBytes( )方法生成字符串数组。)

计算消息摘要：

byte s[ ]=m.digest( ); (执行MessageDigest对象的digest( )方法完成计算，计算的结果通过字节类型的数组返回。)

处理计算结果

2.实验过程及结果（一共五个实验。）

- 第一个提交点

1,2

- 第二个提交点

3,4

- 第三个提交点

5,6

- 第四个提交点

- 第五个提交点

7,8

3.实验过程中遇到的问题和解决过程

问题1：在进行第四个实验的过程中加密错误，99

解决：未解决

码云地址

其他（感悟、思考等）

无

参考资料

Java 密码学算法