2017-2018-2 20165209 实验五《网络编程与安全》实验报告

Posted 2020-11-09 tutu233

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

• 栈

• 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

• MyBC关键代码

• 运行结果

（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

• 客户端Client关键代码

• 服务器端Server关键代码

• 运行结果

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

• 客户端Client关键代码

• 服务器端Server关键代码

• 运行结果

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

• 客户端Client关键代码

• 服务器端Server关键代码

• 运行结果

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

• 客户端Client关键代码

• 服务器端Server关键代码

• 运行结果

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

• 数据结构应用
• Java中栈Stack类操作
• 用Java实现AES加密
• Java密码学算法