2017-2018-2 20165318 实验五《网络编程与安全》实验报告

Posted 2020-11-09 孙晓暄

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2017-2018-2 20165318 实验五《网络编程与安全》实验报告

一、实验报告封面

课程：Java程序设计班级：1653班姓名：孙晓暄学号：20165318

指导教师：娄嘉鹏 实验日期：2018年5月28日

实验时间：13:45 - 3:25 实验序号：实验五

实验名称：网络编程与安全

二、实验内容及步骤

任务一

实验要求

两人一组结对编程
结对实现中缀表达式转后缀表达式的功能 MyBC.java
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

实验原理

将运算符写在两个操作数中间的表达式，称为“中缀表达式”，如1+2*(3-4)+5。在中缀表达式中，运算符具有不同的优先级，圆括号用于改变运算符的运算次序，所以求值过程不能直接按照从左到右的顺序进行。
将运算符写在两个操作数之后的表达式称为“后缀表达式”，如上面的中缀表达式可转换为后缀表达式1 2 3 4 - * + 5 +。后缀表达式中没有括号，而且运算符没有优先级。后缀表达式的求值过程能够严格地从左到右按顺序进行，符合运算器的求值规律。
表达式求值算法分两步进行：①中缀转后缀；②求后缀表达式的值。
由中缀式求得后缀式可以使用栈，伪代码如下：
- 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。
后缀表达式求值伪代码如下：
- 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。
- 重复以上步骤，直至后缀表达式结束，栈中最后一个数字就是所求表达式的值。

实验代码

MyBC.java

import java.util.*;

public class MyBC {
    private Stack<String> stack;
    private List<String> list;

    private String message, Message = "";

    public MyBC() {
        stack = new Stack<String>();//用来暂时存放运算符的栈
        list = new ArrayList<String>();//用来暂时存放操作数及运算符的列表
    }

    public void conversion(String expr) {   //中缀转后缀
        String token;
        StringTokenizer tokenizer = new StringTokenizer(expr);

        while (tokenizer.hasMoreTokens()) {
            //当tokenizer有下一个值时，进行循环，并把值赋给token
            token = tokenizer.nextToken();

            if (token.equals("(")) {
                //如果是左括号，入栈
                stack.push(token);
            } else if (token.equals("+") || token.equals("-")) {
                //如果是“+”或“-”，继续判断栈是否为空
                if (!stack.empty()) {
                    //如果栈非空，判断栈顶元素是什么
                    if (stack.peek().equals("(")) {
                        //如果栈顶为“（”，运算符入栈
                        stack.push(token);
                    } else {
                        //否则先把栈顶元素移除，加到列表中，再将运算符入栈
                        list.add(stack.pop());
                        stack.push(token);
                    }
                } else {
                    //若栈为空，运算符入栈
                    stack.push(token);
                }
            } else if (token.equals("*") || token.equals("÷")) {
                //如果是“*”或“÷”，继续判断栈是否为空
                if (!stack.empty()) {
                    //如果栈非空，判断栈顶元素是什么
                    if (stack.peek().equals("*") || stack.peek().equals("÷")) {
                        //如果栈顶为“*”或“÷”，先把栈顶元素移除，加到列表中，再将运算符入栈
                        list.add(stack.pop());
                        stack.push(token);
                    } else {
                        //如果栈顶为其他，运算符直接入栈
                        stack.push(token);
                    }
                } else {
                    //如果栈为空，运算符直接入栈
                    stack.push(token);
                }
            } else if (token.equals(")")) {
                //如果遇到“）”，开始循环
                while (true) {
                    //先把栈顶元素移除并赋给A
                    String A = stack.pop();
                    if (!A.equals("(")) {
                        //如果A不为“（”，则加到列表
                        list.add(A);
                    } else {
                        //如果A为“（”，退出循环
                        break;
                    }
                }
            } else {
                //如果为操作数，进入列表
                list.add(token);
            }
        }
        while (!stack.empty()) {
            //将栈中元素取出，加到列表中，直到栈为空
            list.add(stack.pop());
        }
        ListIterator<String> li = list.listIterator();//返回此列表元素的列表迭代器（按适当顺序）。
        while (li.hasNext()) {
            //将迭代器中的元素依次取出，并加上空格作为分隔符
            Message += li.next() + " ";
            li.remove();
        }
        message = Message;
    }

    public String getMessage() {
        return message;
    }
}

MyDC.java

import java.util.*;

public class MyDC {
    private final char ADD = \'+\';
    private final char SUBTRACT = \'-\';
    private final char MUTIPLY = \'*\';
    private final char DIVIDE = \'/\';
    private Stack<Integer> stack;
    public MyDC(){
        stack = new Stack<Integer>();
    }
    public int evaluate(String expr){
        int op1,op2,result = 0;
        String token;
        StringTokenizer tokenizer = new StringTokenizer(expr);
        while(tokenizer.hasMoreTokens()){
            token = tokenizer.nextToken();
            if(isOperator(token)){
                op2 = (stack.pop().intValue());
                op1 = (stack.pop().intValue());
                result = evalSingleOp(token.charAt(0),op1,op2);
                stack.push(new Integer(result));
            }
            else {
                stack.push(new Integer((Integer.parseInt(token))));
            }
        }
        return result;
    }
    private boolean isOperator(String token){
        return (token.equals("+")||token.equals("-")||token.equals("*")||token.equals("/"));
    }
    private int evalSingleOp(char operation,int op1,int op2) {
        int result = 0;
        switch (operation){
            case ADD:
                result = op1+op2;
                break;
            case SUBTRACT:
                result = op1-op2;
                break;
            case MUTIPLY:
                result = op1*op2;
                break;
            case DIVIDE:
                result = op1/op2;
        }
        return result;
    }
}

测试代码
Calculator.java

import java.util.*;
public class Calculator {
    public static void main(String[] args) {
        String expression;
        int result;
        MyBC nts = new MyBC();
        MyDC value = new MyDC();
        System.out.println("Please input a nifix expression");
        Scanner in = new Scanner(System.in);
        expression = in.nextLine();
        nts.conversion(expression);
        System.out.println("The postfix expression is :"+nts.getMessage());
        result = value.evaluate(nts.getMessage());
        System.out.println("The result is :"+result);
    }
}

实验截图

返回目录

任务二

实验要求

一人负责客户端，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
基于Java Socket实现客户端/服务器功能，传输方式用TCP
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
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
客户端显示服务器发送过来的结果

实验原理

『java.net.Socket』：

套接字是一个网络连接的端点。在java中，使用java.net.Socket对象来表示一个套接字。
要创建一个套接字，可以使用Socket的构造方法，如：public Socket(java.lang.String host, int port)。其中，host是远程机器名或IP地址，port是远程应用程序的端口号。
一旦成功创建了Socket类的一个实例，就可以使用它发送或接收字节流。要发送字节流，必须先调用Socket类的getOutputStream方法来获取一个java.io.OutputStream对象。要向远程应用程序发送文本，通常要从返回的OutputStream对象构建一个java.io.PrintWriter对象。要接收来自连接的另一端的字节流，可以调用Socket类的getInputStream方法，它返回一个java.io.InputStream。

『java.net.ServerSocket』：

ServerSocket是服务器套接字的一个实现。ServerSocket和Socket不同，服务器套接字的角色是，等待来自客户端的连接请求。一旦服务器套接字获得了一个连接请求，它就会创建一个Socket实例，以处理和客户端的通信。

实验代码

调用任务一中的MyBC.java和MyDC.java，将中缀表达式转后缀表达式，并对后缀表达式求值。

查看自己电脑的IP地址：
Address.java

import java.net.*;

public class Address {

    public static void main(String[] args) throws UnknownHostException {

        InetAddress net = InetAddress.getLocalHost();

        System.out.println(net.toString());

    }

}

客户端

import java.io.*;
import java.net.*;

public class Client2 {
    public static void main(String args[]) {
        System.out.println("客户端启动...");
        //while (true) {
            Socket mysocket;
            DataInputStream in = null;
            DataOutputStream out = null;
            try {
                mysocket = new Socket("192.168.188.1", 2010);
                in = new DataInputStream(mysocket.getInputStream());
                out = new DataOutputStream(mysocket.getOutputStream());
                System.out.println("请输入:");
                String str = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in)).readLine();
                MyBC turner = new MyBC();
                turner.conversion(str);
                String str1 = turner.getMessage();
                out.writeUTF(str1);
                String s = in.readUTF();   //in读取信息，堵塞状态
                System.out.println("客户收到服务器的回答:" + s);
                Thread.sleep(500);
            } catch (Exception e) {
                System.out.println("服务器已断开" + e);
            }
        //}
    }
}

服务器端

import java.io.*;
        import java.net.*;

public class Server2 {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        int answer;
        //while (true) {
        ServerSocket serverForClient = null;
        Socket socketOnServer = null;
        DataOutputStream out = null;
        DataInputStream in = null;
        try {
            serverForClient = new ServerSocket(2010);
        } catch (IOException e1) {
            System.out.println(e1);
        }
        try {
            System.out.println("等待客户呼叫");
            socketOnServer = serverForClient.accept(); //堵塞状态，除非有客户呼叫
            out = new DataOutputStream(socketOnServer.getOutputStream());
            in = new DataInputStream(socketOnServer.getInputStream());
            String s = in.readUTF(); // in读取信息，堵塞状态
            System.out.println("服务器收到客户的提问:" + s);
            MyDC myDC = new MyDC();
            answer = myDC.evaluate(s);
            out.writeUTF(answer + "");
            Thread.sleep(500);
        } catch (Exception e) {
            System.out.println("客户已断开" + e);
        }
        //}
    }
}

实验截图

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任务三

实验要求

一人负责客户端，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
基于Java Socket实现客户端/服务器功能，传输方式用TCP
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
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
客户端显示服务器发送过来的结果

实验原理

实现DES加密主要有以下几个步骤：
- 对称密钥的生成和保存；
- 使用对称密钥进行加密和解密；
- 从文件中获取加密时使用的密钥，使用密钥进行解密。

实验代码

DES生成密钥并加解密的程序参考Java 密码学算法在此就不一一列出

客户端

import javax.crypto.Cipher;
import java.io.*;
import java.net.Socket;
import java.security.Key;
import java.util.Scanner;

public class Client3 {
    public static void main(String args[]) {
        Socket mysocket;
        MyBC mybc = new MyBC();
        DataInputStream in = null;
        DataOutputStream out = null;
        Scanner scanner = new Scanner(System.in);
        String str;
        try {
            mysocket = new Socket("192.168.188.1", 5318);
            in = new DataInputStream(mysocket.getInputStream());
            out = new DataOutputStream(mysocket.getOutputStream());
            System.out.println("客户端启动...");
            FileInputStream f = new FileInputStream("key1.dat");
            ObjectInputStream b = new ObjectInputStream(f);
            Key key = (Key) b.readObject();
            Cipher cp = Cipher.getInstance("DESede");
            cp.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, key);
            System.out.println("请输入中缀表达式：");
            str = scanner.nextLine();
            mybc.conversion(str);
            String str1 = mybc.getMessage();
            byte ptext[] = str1.getBytes("UTF-8");
            byte ctext[] = cp.doFinal(ptext);
            System.out.println("被加密的后缀表达式：");
            for (int i = 0; i < ctext.length; i++) {
                System.out.print(ctext[i] + ",");
            }
            System.out.println("");
            out.writeUTF(ctext.length + "");
            for (int i = 0; i < ctext.length; i++) {
                out.writeUTF(ctext[i] + "");
                //System.out.print();
            }
            String s = in.readUTF();   //in读取信息，堵塞状态
            System.out.println("客户收到服务器的回应:" + s);
        } catch (Exception e) {
            System.out.println("服务器已断开" + e);
        }
    }
}

服务器端

import javax.crypto.Cipher;
import javax.crypto.spec.SecretKeySpec;
import java.io.*;
import java.net.ServerSocket;
import java.net.Socket;

public class Server3 {
    public static void main(String args[]) {
        MyDC mydc = new MyDC();
        ServerSocket serverForClient = null;
        Socket socketOnServer = null;
        DataOutputStream out = null;
        DataInputStream in = null;
        try {
            serverForClient = new ServerSocket(5318);
        } catch (IOException e1) {
            System.out.println(e1);
        }
        try {
            System.out.println("等待客户呼叫");
            socketOnServer = serverForClient.accept(); //堵塞状态，除非有客户呼叫
            System.out.println("客户已连接");
            out = new DataOutputStream(socketOnServer.getOutputStream());
            in = new DataInputStream(socketOnServer.getInputStream());
            String leng = in.readUTF(); // in读取信息，堵塞状态
            byte ctext[] = new byte[Integer.parseInt(leng)];
            for (int i = 0;i<Integer.parseInt(leng);i++) {
                String temp = in.readUTF();
                ctext[i] = Byte.parseByte(temp);
            }
            // 获取密钥
            FileInputStream f2 = new FileInputStream("keykb1.dat");
            int num2 = f2.available();
            byte[] keykb = new byte[num2];
            f2.read(keykb);
            SecretKeySpec k = new SecretKeySpec(keykb, "DESede");
            // 解密
            Cipher cp = Cipher.getInstance("DESede");
            cp.init(Cipher.DECRYPT_MODE, k);
            byte[] ptext = cp.doFinal(ctext);
            /*for (int i = 0; i < ptext.length; i++) {
                System.out.print(ptext[i] + ",");
            }
            */
            System.out.println("");
            // 显示明文
            String p = new String(ptext,"UTF8");
            System.out.println("被解密的后缀表达式：" + p);
            System.out.println("计算后缀表达式" + p);
            out.writeUTF(mydc.evaluate(p)+"");
        } catch (Exception e) {
            System.out.println("客户已断开" + e);
        }
    }
}

实验截图

返回目录

任务四

实验要求

一人负责客户端，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
基于Java Socket实现客户端/服务器功能，传输方式用TCP
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
客户端和服务器用DH算法进行3DES或AES算法的密钥交换
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
客户端显示服务器发送过来的结果

实验原理

执行密钥协定的标准算法是DH算法（Diffie-Hellman算法），分为以下两步：
- 创建DH公钥和私钥；
- 创建共享密钥。

实验代码

客户端

import javax.crypto.Cipher;
import javax.crypto.SecretKey;
import javax.crypto.spec.SecretKeySpec;
import java.io.*;
import java.net.Socket;
import java.security.Key;
import java.util.Optional;
import java.util.Scanner;

public class Client4 {
    public static void main(String args[]) {
        MyBC mybc = new MyBC();
        Socket mysocket;
        DataInputStream in = null;
        DataOutputStream out = null;
        Scanner scanner = new Scanner(System.in);
        String str;
        try {
            mysocket = new Socket("192.168.188.1", 5318);
            System.out.println("客户端启动...");
            in = new DataInputStream(mysocket.getInputStream());
            out = new DataOutputStream(mysocket.getOutputStream());
            System.out.println("请输入中缀表达式：");
            str = scanner.nextLine();

            Key_DH.DH("Cpub.dat","Cpri.dat");
            FileInputStream fp = new FileInputStream("Cpub.dat");
            ObjectInputStream bp = new ObjectInputStream(fp);
            Key kp = (Key) bp.readObject();
            ByteArrayOutputStream baos = new ByteArrayOutputStream();
            ObjectOutputStream oos = new ObjectOutputStream(baos);
            oos.writeObject(kp);
            byte[] kb = baos.toByteArray();
            out.writeUTF(kb.length + "");
            for (int i = 0; i < kb.length; i++) {
                out.writeUTF(kb[i] + "");
            }
            Thread.sleep(1000);
            int len = Integer.parseInt(in.readUTF());
            byte np[] = new byte[len];
            for (int i = 0;i<len;i++) {
                String temp = in.readUTF();
                np[i] = Byte.parseByte(temp);
            }
            ObjectInputStream ois = new ObjectInputStream (new ByteArrayInputStream (np));
            Key k2 = (Key)ois.readObject();;
            FileOutputStream f2 = new FileOutputStream("Spub.dat");
            ObjectOutputStream b2 = new ObjectOutputStream(f2);
            b2.writeObject(k2);

            KeyAgree.DH("Spub.dat","Cpri.dat");
            FileInputStream f = new FileInputStream("sb.dat");
            byte[] keysb = new byte[24];
            f.read(keysb);
            System.out.println("公共密钥：");
            for (int i = 0;i<24;i++) {
                System.out.print(keysb[i]+",");
            }
            System.out.println("");
            SecretKeySpec k = new SecretKeySpec(keysb, "DESede");
            Cipher cp = Cipher.getInstance("DESede");
            cp.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, k);
            mybc.conversion(str);
            String str1 = mybc.getMessage();
            byte ptext[] = str1.getBytes("UTF-8");
            byte ctext[] = cp.doFinal(ptext);
            System.out.println("后缀表达式已被加密：");
            for (int i = 0; i < ctext.length; i++) {
                System.out.print(ctext[i] + ",");
            }
            System.out.println("");
            out.writeUTF(ctext.length + "");
            for (int i = 0; i < ctext.length; i++) {
                out.writeUTF(ctext[i] + "");
            }
            String s = in.readUTF();   //in读取信息，堵塞状态
            System.out.println("客户收到服务器的回应:" + s);
        } catch (Exception e) {
            System.out.println("服务器已断开" + e);
        }
    }
}

服务器端

import javax.crypto.Cipher;
import javax.crypto.SecretKey;
import javax.crypto.spec.SecretKeySpec;
import java.io.*;
import java.net.ServerSocket;
import java.net.Socket;
import java.security.Key;

public class Server4 {
    public static void main(String args[]) {
        MyDC mydc = new MyDC();
        ServerSocket serverForClient = null;
        Socket socketOnServer = null;
        DataOutputStream out = null;
        DataInputStream in = null;
        try {
            serverForClient = new ServerSocket(5318);
        } catch (IOException e1) {
            System.out.println(e1);
        }
        try {
            System.out.println("等待客户呼叫");
            socketOnServer = serverForClient.accept(); //堵塞状态，除非有客户呼叫
            System.out.println("客户已连接");
            out = new DataOutputStream(socketOnServer.getOutputStream());
            in = new DataInputStream(socketOnServer.getInputStream());

            Key_DH.DH("Spub.dat","Spri.dat");
            int len = Integer.parseInt(in.readUTF());
            byte np[] = new byte[len];
            for (int i = 0;i<len;i++) {
                String temp = in.readUTF();
                np[i] = Byte.parseByte(temp);
            }
            ObjectInputStream ois = new ObjectInputStream (new ByteArrayInputStream (np));
            Key k2 = (Key)ois.readObject();;
            FileOutputStream f2 = new FileOutputStream("Cpub.dat");
            ObjectOutputStream b2 = new ObjectOutputStream(f2);
            b2.writeObject(k2);

            FileInputStream fp = new FileInputStream("Spub.dat");
            ObjectInputStream bp = new ObjectInputStream(fp);
            Key kp = (Key) bp.readObject();
            ByteArrayOutputStream baos = new ByteArrayOutputStream();
            ObjectOutputStream oos = new ObjectOutputStream(baos);
            oos.writeObject(kp);
            byte[] kb = baos.toByteArray();
            out.writeUTF(kb.length + "");
            for (int i = 0; i < kb.length; i++) {
                out.writeUTF(kb[i] + "");
            }

            KeyAgree.DH("Cpub.dat","Spri.dat");

            String leng = in.readUTF(); // in读取信息，堵塞状态
            byte ctext[] = new byte[Integer.parseInt(leng)];
            for (int i = 0;i<Integer.parseInt(leng);i++) {
                String temp = in.readUTF();
                ctext[i] = Byte.parseByte(temp);
            }
            // 获取密钥
            FileInputStream f = new FileInputStream("sb.dat");
            byte[] keysb = new byte[24];
            f.read(keysb);
            System.out.println("公共密钥：");
            for (int i = 0;i<24;i++) {
                System.out.print(keysb[i]+",");
            }
            System.out.println("");
            SecretKeySpec k = new SecretKeySpec(keysb, "DESede");
            // 解密
            Cipher cp = Cipher.getInstance("DESede");
            cp.init(Cipher.DECRYPT_MODE, k);
            byte[] ptext = cp.doFinal(ctext);
            System.out.println("");
            // 显示明文
            String p = new String(ptext,"UTF8");
            System.out.println("被解密的后缀表达式：" + p);
            System.out.println("计算后缀表达式" + p);
            out.writeUTF(mydc.evaluate(p)+"");
        } catch (Exception e) {
            System.out.println("客户已断开" + e);
        }
    }
}

实验截图

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任务五

实验要求

一人负责客户端，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
基于Java Socket实现客户端/服务器功能，传输方式用TCP
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
客户端和服务器用DH算法进行3DES或AES算法的密钥交换
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
客户端显示服务器发送过来的结果
实验原理

可以使用Java计算指定字符串的消息摘要。java.security包中的MessageDigest类提供了计算消息摘要的方法，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。

实验代码

客户端

import javax.crypto.Cipher;
import javax.crypto.spec.SecretKeySpec;
import java.io.*;
import java.net.Socket;
import java.security.Key;
import java.util.Scanner;

public class Client5 {
    public static void main(String args[]) {
        MyBC mybc = new MyBC();
        Socket mysocket;
        DataInputStream in = null;
        DataOutputStream out = null;
        Scanner scanner = new Scanner(System.in);
        String str;
        try {
            mysocket = new Socket("192.168.188.1", 5318);
            System.out.println("客户端启动...");
            in = new DataInputStream(mysocket.getInputStream());
            out = new DataOutputStream(mysocket.getOutputStream());
            System.out.println("请输入中缀表达式：");
            str = scanner.nextLine();

            Key_DH.DH("Cpub.dat","Cpri.dat");
            FileInputStream fp = new FileInputStream("Cpub.dat");
            ObjectInputStream bp = new ObjectInputStream(fp);
            Key kp = (Key) bp.readObject();
            ByteArrayOutputStream baos = new ByteArrayOutputStream();
            ObjectOutputStream oos = new ObjectOutputStream(baos);
            oos.writeObject(kp);
            byte[] kb = baos.toByteArray();
            out.writeUTF(kb.length + "");
            for (int i = 0; i < kb.length; i++) {
                out.writeUTF(kb[i] + "");
            }
            Thread.sleep(500);
            int len = Integer.parseInt(in.readUTF());
            byte np[] = new byte[len];
            for (int i = 0;i<len;i++) {
                String temp = in.readUTF();
                np[i] = Byte.parseByte(temp);
            }
            ObjectInputStream ois = new ObjectInputStream (new ByteArrayInputStream (np));
            Key k2 = (Key)ois.readObject();;
            FileOutputStream f2 = new FileOutputStream("Spub.dat");
            ObjectOutputStream b2 = new ObjectOutputStream(f2);
            b2.writeObject(k2);

            KeyAgree.DH("Spub.dat","Cpri.dat");
            FileInputStream f = new FileInputStream("sb.dat");
            byte[] keysb = new byte[24];
            f.read(keysb);
            System.out.println("公共密钥：");
            for (int i = 0;i<24;i++) {
                System.out.print(keysb[i]+",");
            }
            System.out.println("");
            SecretKeySpec k = new SecretKeySpec(keysb, "DESede");
            Cipher cp = Cipher.getInstance("DESede");
            cp.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, k);

            mybc.conversion(str);
            String str1 = mybc.getMessage();
            byte ptext[] = str1.getBytes("UTF-8");
            String ptextMd5 = DigestPass.DP(str1);
            System.out.println("明文的MD5值："+ptextMd5);
            byte ctext[] = cp.doFinal(ptext);
            System.out.println("被加密的后缀表达式：");
            for (int i = 0; i < ctext.length; i++) {
                System.out.print(ctext[i] + ",");
            }
            System.out.println("");
            out.writeUTF(ctext.length + "");
            for (int i = 0; i < ctext.length; i++) {
                out.writeUTF(ctext[i] + "");
            }
            out.writeUTF(ptextMd5);
            String s = in.readUTF();   //in读取信息，堵塞状态
            System.out.println("客户收到服务器的回应:" + s);
        } catch (Exception e) {
            System.out.println("服务器已断开" + e);
        }
    }
}

服务器端

import javax.crypto.Cipher;
import javax.crypto.spec.SecretKeySpec;
import java.io.*;
import java.net.ServerSocket;
import java.net.Socket;
import java.security.Key;

public class Server5 {
    public static void main(String args[]) {
        MyDC mydc = new MyDC();
        ServerSocket serverForClient = null;
        Socket socketOnServer = null;
        DataOutputStream out = null;
        DataInputStream in = null;
        try {
            serverForClient = new ServerSocket(5318);
        } catch (IOException e1) {
            System.out.println(e1);
        }
        try {
            System.out.println("等待客户呼叫");
            socketOnServer = serverForClient.accept(); //堵塞状态，除非有客户呼叫
            System.out.println("客户已连接");
            out = new DataOutputStream(socketOnServer.getOutputStream());
            in = new DataInputStream(socketOnServer.getInputStream());

            Key_DH.DH("Spub.dat","Spri.dat");
            int len = Integer.parseInt(in.readUTF());
            byte np[] = new byte[len];
            for (int i = 0;i<len;i++) {
                String temp = in.readUTF();
                np[i] = Byte.parseByte(temp);
            }
            ObjectInputStream ois = new ObjectInputStream (new ByteArrayInputStream(np));
            Key k2 = (Key)ois.readObject();;
            FileOutputStream f2 = new FileOutputStream("Cpub.dat");
            ObjectOutputStream b2 = new ObjectOutputStream(f2);
            b2.writeObject(k2);

            FileInputStream fp = new FileInputStream("Spub.dat");
            ObjectInputStream bp = new ObjectInputStream(fp);
            Key kp = (Key) bp.readObject();
            ByteArrayOutputStream baos = new ByteArrayOutputStream();
            ObjectOutputStream oos = new ObjectOutputStream(baos);
            oos.writeObject(kp);
            byte[] kb = baos.toByteArray();
            out.writeUTF(kb.length + "");
            for (int i = 0; i < kb.length; i++) {
                out.writeUTF(kb[i] + "");
            }

            KeyAgree.DH("Cpub.dat","Spri.dat");

            String leng = in.readUTF(); // in读取信息，堵塞状态
            byte ctext[] = new byte[Integer.parseInt(leng)];
            for (int i = 0;i<Integer.parseInt(leng);i++) {
                String temp = in.readUTF();
                ctext[i] = Byte.parseByte(temp);
            }
            String check = in.readUTF();
            // 获取密钥
            FileInputStream f = new FileInputStream("sb.dat");
            byte[] keysb = new byte[24];
            f.read(keysb);
            System.out.println("公共密钥：");
            for (int i = 0;i<24;i++) {
                System.out.print(keysb[i]+",");
            }
            System.out.println("");
            SecretKeySpec k = new SecretKeySpec(keysb, "DESede");
            // 解密
            Cipher cp = Cipher.getInstance("DESede");
            cp.init(Cipher.DECRYPT_MODE, k);
            byte[] ptext = cp.doFinal(ctext);
            System.out.println("");
            // 显示明文
            String p = new String(ptext, "UTF8");
            String pMd5 = DigestPass.DP(p);
            System.out.println("被解密明文的MD5值："+pMd5);
            if (pMd5.equals(check)){
                System.out.println("和客户端的MD5值一致");
                System.out.println("计算后缀表达式" + p);
                out.writeUTF(mydc.evaluate(p)+"");
            }
            else {
                System.out.println("警告：和客户端的MD5值不一致！");
            }
        } catch (Exception e) {
            System.out.println("客户已断开" + e);
        }
    }
}

实验截图

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实验体会

此次实验的内容主要是是网络编程，同时结合密码学算法。在这次实验之前，虽然有学过Java网络编程理论内容，但真正自己动手编程时，发现并不太理解如何实现客户端和服务器，在和结对小伙变一起复习网络编程和密码学算法相关内容后，我们参考书上代码和Java 密码学算法，最终完成了实验，在这个过程中，我们复习了相关知识，也学到了很多信的内容。

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