2019-2020-1 20175310 20175317 20175320 实验五 通讯协议设计

Posted 2020-11-24 nameless-student

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小组成员

20175310 奚晨妍

20175317 钟睿文

20175320 龚仕杰

实验步骤

一、实验五 通讯协议设计-1

• 在Ubuntu中完成 http://www.cnblogs.com/rocedu/p/5087623.html 中的作业

• 提交运行结果截图

  （一）OPENSSL的安装与测试

  安装成功：
  
  测试安装成功：
  
  测试代码：

#include <stdio.h>
#include <openssl/evp.h>

int main(){
    
    OpenSSL_add_all_algorithms();
    
    return 0;
}

（二）基于Socket实现TCP通信，一人实现服务器，一人实现客户端

服务器：

#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>
#include <errno.h>
#include <netdb.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/socket.h>
#include <netinet/in.h>
#include <arpa/inet.h>
 
#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
 
#define SERVER_PORT 5555
 
/*
 监听后，一直处于accept阻塞状态，
 直到有客户端连接，
 当客户端如数quit后，断开与客户端的连接
 */
 
int main()
{
    //调用socket函数返回的文件描述符
    int serverSocket;
    //声明两个套接字sockaddr_in结构体变量，分别表示客户端和服务器
    struct sockaddr_in server_addr;
    struct sockaddr_in clientAddr;
    int addr_len = sizeof(clientAddr);
    int client;
    char buffer[200];
    int iDataNum;
    
    //socket函数，失败返回-1
    //int socket(int domain, int type, int protocol);
    //第一个参数表示使用的地址类型，一般都是ipv4，AF_INET
    //第二个参数表示套接字类型：tcp：面向连接的稳定数据传输SOCK_STREAM
    //第三个参数设置为0
    if((serverSocket = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0)) < 0)
    {
        perror("socket");
        return 1;
    }
 
    bzero(&server_addr, sizeof(server_addr));
    //初始化服务器端的套接字，并用htons和htonl将端口和地址转成网络字节序
    server_addr.sin_family = AF_INET;
    server_addr.sin_port = htons(SERVER_PORT);
    //ip可是是本服务器的ip，也可以用宏INADDR_ANY代替，代表0.0.0.0，表明所有地址
    server_addr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY);
    //对于bind，accept之类的函数，里面套接字参数都是需要强制转换成(struct sockaddr *)
    //bind三个参数：服务器端的套接字的文件描述符，
    if(bind(serverSocket, (struct sockaddr *)&server_addr, sizeof(server_addr)) < 0)
    {
        perror("connect");
        return 1;
    }
    //设置服务器上的socket为监听状态
    if(listen(serverSocket, 5) < 0) 
    {
        perror("listen");
        return 1;
    }
 
    while(1)
    {
        printf("Listening on port: %d
", SERVER_PORT);
        //调用accept函数后，会进入阻塞状态
        //accept返回一个套接字的文件描述符，这样服务器端便有两个套接字的文件描述符，
        //serverSocket和client。
        //serverSocket仍然继续在监听状态，client则负责接收和发送数据
        //clientAddr是一个传出参数，accept返回时，传出客户端的地址和端口号
        //addr_len是一个传入-传出参数，传入的是调用者提供的缓冲区的clientAddr的长度，以避免缓冲区溢出。
        //传出的是客户端地址结构体的实际长度。
        //出错返回-1
        client = accept(serverSocket, (struct sockaddr*)&clientAddr, (socklen_t*)&addr_len);
        if(client < 0)
        {
            perror("accept");
            continue;
        }
        printf("
recv client data...n");
        //inet_ntoa   ip地址转换函数，将网络字节序IP转换为点分十进制IP
        //表达式：char *inet_ntoa (struct in_addr);
        printf("IP is %s
", inet_ntoa(clientAddr.sin_addr));
        printf("Port is %d
", htons(clientAddr.sin_port));
        while(1)
        {
            iDataNum = recv(client, buffer, 1024, 0);
            if(iDataNum < 0)
            {
                perror("recv");
                continue;
            }
            buffer[iDataNum] = '';
            if(strcmp(buffer, "quit") == 0)
                break;
            printf("%drecv data is %s
", iDataNum, buffer);
            send(client, buffer, iDataNum, 0);
        }
    }
    return 0;
}

客户端：

#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>
#include <errno.h>
#include <netdb.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/socket.h>
#include <netinet/in.h>
#include <arpa/inet.h>
 
#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
 
#define SERVER_PORT 5555
 
/*
 连接到服务器后，会不停循环，等待输入，
 输入quit后，断开与服务器的连接
 */
 
int main()
{
    //客户端只需要一个套接字文件描述符，用于和服务器通信
    int clientSocket;
    //描述服务器的socket
    struct sockaddr_in serverAddr;
    char sendbuf[200];
    char recvbuf[200];
    int iDataNum;
    if((clientSocket = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0)) < 0)
    {
        perror("socket");
        return 1;
    }
 
    serverAddr.sin_family = AF_INET;
    serverAddr.sin_port = htons(SERVER_PORT);
    //指定服务器端的ip，本地测试：127.0.0.1
    //inet_addr()函数，将点分十进制IP转换成网络字节序IP
    serverAddr.sin_addr.s_addr = inet_addr("127.0.0.1");
    if(connect(clientSocket, (struct sockaddr *)&serverAddr, sizeof(serverAddr)) < 0)
    {
        perror("connect");
        return 1;
    }
 
    printf("connect with destination host...
");
 
    while(1)
    {
        printf("Input your words:>");
        scanf("%s", sendbuf);
        printf("
");
 
        send(clientSocket, sendbuf, strlen(sendbuf), 0);
        if(strcmp(sendbuf, "quit") == 0)
            break;
        iDataNum = recv(clientSocket, recvbuf, 200, 0);
        recvbuf[iDataNum] = '';
        printf("recv data of my words is: %s
", recvbuf);
    }
    close(clientSocket);
    return 0;

}

（三）研究OpenSSL算法，测试对称算法中的AES算法

使用aes256进行加密，加密密钥是aaa，AEStest是加密前文件，AEScipher是加密后文件

二、实验五 通讯协议设计-2

• 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
• 提交测试截图
  
  

三、实验五 通讯协议设计-3

• 运行实验箱中，ARM调用Z32算法的实验，提交实验截图
• 用Z32的国密算法重新改写“wc服务器”的混合密码系统防护，提交运行截图

实验中遇到的问题：

问题1：代码中出现未定义的应用

问题1解决方案：将“openssl-master”文件夹下的“libcrypto.a”和“libssl.a”放在/usr/local/ssl/certs目录下（注意使用sudo权限），编译时链接这个目录即可。

问题2：

问题2解决方案：输入命令：

ln -s /usr/local/lib/libssl.so.3 /usr/lib/libssl.so.3
ln -s /usr/local/lib/libcrypto.so.3 /usr/lib/libcrypto.so.3