2017-2018-2 20165209 实验五《网络编程与安全》实验报告

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2017-2018-2 20165209 实验五《网络编程与安全》实验报告

实验报告封面

    北京电子科技学院(BESTI)
    实     验    报     告
课程:Java程序设计 班级:1652      姓名:陈思兵   学号:20165209
成绩:             指导教师:娄嘉鹏     实验日期:2018年5月28日
实验密级:         预习程度:          实验时间:13:45 - 3:25 
仪器组次: 09      必修/选修:必修   实验序号:实验五
实验名称: 网络编程与安全
实验目的:     
1.实现中缀表达式转后缀表达式的功能
2.实现客户端与服务器的链接
3.实现后缀表达式计算功能
4.实现输入加密解密
5.实现密钥传递
实验与要求:
1.没有Linux基础的同学建议先学习《Linux基础入门(新版)》《Vim编辑器》 课程
2.完成实验、撰写实验报告,实验报告以博客方式发表在博客园,注意实验报告重点是运行结果,遇到的问题(工具查找,安装,使用,程序的编辑,调试,运行等)、解决办法(空洞的方法如“查网络”、“问同学”、“看书”等一律得0分)以及分析(从中可以得到什么启示,有什么收获,教训等)。报告可以参考范飞龙老师的指导
3.严禁抄袭。

实验内容及步骤

(一)网络编程与安全--1

  1. 参考http://www.cnblogs.com/rocedu/p/6766748.html#SECDSA
  2. 结对实现中缀表达式转后缀表达式的功能 MyBC.java
  3. 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
  4. 上传测试代码运行结果截图和码云链接

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  • 中缀和后缀

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

例如:Exp = a * b + (c - d / e) * f

  • 前缀式: + * a b * - c / d e f
  • 中缀式: a * b + c - d / e * f
  • 后缀式: a b * c d e / - f * +

  • MyDC关键代码

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  • MyBC关键代码

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  • 运行结果

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(二)网络编程与安全--2

  1. 结对编程:1人负责客户端,一人负责服务器,注意责任归宿,要会通过测试证明自己没有问题
  2. 基于Java Socket实现客户端/服务器功能,传输方式用TCP
  3. 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
  4. 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
  5. 客户端显示服务器发送过来的结果
  • 客户端的程序使用Socket类建立负责连接到服务器的套接字对象。
  • 建立连接到服务器的套接字对象:

        try{  Socket mysocket=new Socket(“http://192.168.0.78”,1880);
        }
        catch(IOException e){  } 
  • 与mysocket相关的方法:
    getInputStream()获得一个输入流
    getOutputStream()获得一个输出流
    用getInputStream()得到的输入流接到另一个DataInputStream数据流上
    用getOutputStream()得到的输出流接到另一个DataOutputStream数据流上

参考书上第13章代码

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  • 客户端Client关键代码

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  • 服务器端Server关键代码

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  • 运行结果

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网络编程与安全--3

  1. 加密结对编程:1人负责客户端,一人负责服务器,注意责任归宿,要会通过测试证明自己没有问题
  2. 基于Java Socket实现客户端/服务器功能,传输方式用TCP
  3. 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
  4. 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
  5. 客户端显示服务器发送过来的结果
  • 实现AES加密

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  • 客户端Client关键代码

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  • 服务器端Server关键代码

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  • 运行结果

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网络编程与安全--4

  1. 密钥分发结对编程:1人负责客户端,一人负责服务器,注意责任归宿,要会通过测试证明自己没有问题
  2. 基于Java Socket实现客户端/服务器功能,传输方式用TCP
  3. 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
  4. 客户端和服务器用DH算法进行3DES或AES算法的密钥交换
  5. 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
  6. 客户端显示服务器发送过来的结果
  • 实现DH算法

DH算法中,A可以用自己的密钥和B的公钥按照一定方法生成一个密钥,B也可以用自己的密钥和A的公钥按照一定方法生成一个密钥,由于一些数学规律,这两个密钥完全相同。这样,A和B间就有了一个共同的密钥可以用于各种加密。

编程思路:

Java中KeyAgreement类实现了密钥协定,它使用init( )方法传入自己的私钥,使用doPhase( )方法传入对方的公钥,进而可以使用generateSecret( )方法生成共享的信息

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  • 客户端Client关键代码

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  • 服务器端Server关键代码

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  • 运行结果

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网络编程与安全--5

  1. 完整性校验结对编程:1人负责客户端,一人负责服务器,注意责任归宿,要会通过测试证明自己没有问题
  2. 基于Java Socket实现客户端/服务器功能,传输方式用TCP
  3. 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
  4. 客户端和服务器用DH算法进行3DES或AES算法的密钥交换
  5. 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
  6. 客户端显示服务器发送过来的结果
  • MD5算法思想
  • 首先生成对象,执行其update()方法可以将原始数据传递给该对象,然后执行其digest( )方法即可得到消息摘要。
    (1) 生成MessageDigest对象
    (2) 传入需要计算的字符串
    (3) 计算消息摘要
    (4) 处理计算结果

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  • 客户端Client关键代码

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  • 服务器端Server关键代码

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  • 运行结果

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PSP(Personal Software Process)时间统计:

步骤 耗时 百分比
需求分析 30min 9.09%
设计 90min 18.1%
代码实现 120min 36.3%
测试 60min 18.1%
分析总结 30min 9.09%

实验感想

本次实验不仅加深了对java数据结构中栈的知识,更巩固了13章的java网络方面的知识。

码云链接

队友博客

参考资料



















以上是关于2017-2018-2 20165209 实验五《网络编程与安全》实验报告的主要内容,如果未能解决你的问题,请参考以下文章

20165209 2017-2018-2 《Java程序设计》第7周学习总结

20165209 2017-2018-2 《Java程序设计》第9周学习总结

2017-2018-2 20165331 实验五《网络编程与安全》实验报告

2017-2018-2 20165318 实验五《网络编程与安全》实验报告

2017-2018-2 20165237 实验五《网络编程与安全》实验报告

2017-2018-2 20165315 实验五《网络编程与安全》实验报告