20155202张旭 实验五 网络编程与安全
2017-06-02 23:34
381 查看
20155202张旭 实验五 网络编程与安全
任务一:
两人一组结对编程:参考http://www.cnblogs.com/rocedu/p/6766748.html#SECDSA
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
上传测试代码运行结果截图和码云链接
任务二:
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
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
上传测试结果截图和码云链接
任务三:
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
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
上传测试结果截图和码云链接
任务四:
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
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
上传测试结果截图和码云链接
任务五:
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
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
任务六:
Android 开发:客户端功能用Android实现,完成有加分
任务一:
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。
此时,栈中仅有一个元素,即为运算的结果。
产品代码:
1 import java.util.StringTokenizer; 2 import java.util.Stack; 3 4 public class MyDC 5 { 6 /** constant for addition symbol */ 7 private final char ADD = '+'; 8 /** constant for subtraction symbol */ 9 private final char SUBTRACT = '-'; 10 /** constant for multiplication symbol */ 11 private final char MULTIPLY = '*'; 12 /** constant for division symbol */ 13 private final char DIVIDE = '/'; 14 /** the stack */ 15 private Stack<Integer> stack; 16 17 /** 18 * Sets up this evalutor by creating a new stack. 19 */ 20 public MyDC() 21 { 22 stack = new Stack<Integer>(); 23 } 24 25 public int evaluate (String expr) 26 { 27 int op1, op2, result = 0; 28 String token; 29 StringTokenizer tokenizer = new StringTokenizer (expr); 30 31 while (tokenizer.hasMoreTokens()) 32 { 33 token = tokenizer.nextToken(); 34 35 if (isOperator(token)) 36 { 37 op2 = (stack.pop()).intValue(); 38 op1 = (stack.pop()).intValue(); 39 result = evalSingleOp (token.charAt(0), op1, op2); 40 stack.push (new Integer(result)); 41 } 42 else 43 stack.push (new Integer(Integer.parseInt(token))); 44 } 45 46 return result; 47 } 48 49 private boolean isOperator (String token) 50 { 51 return ( token.equals("+") || token.equals("-") || 52 token.equals("*") || token.equals("/") ); 53 } 54 55 private int evalSingleOp (char operation, int op1, int op2) 56 { 57 int result = 0; 58 59 switch (operation) 60 { 61 case ADD: 62 result = op1 + op2; 63 break; 64 case SUBTRACT: 65 result = op1 - op2; 66 break; 67 case MULTIPLY: 68 result = op1 * op2; 69 break; 70 case DIVIDE: 71 result = op1 / op2; 72 } 73 74 return result; 75 } 76 }44 } 45 46 return result; 47 } 48 49 private boolean isOperator (String token) 50 { 51 return ( token.equals("+") || token.equals("-") || 52 token.equals("*") || token.equals("/") ); 53 } 54 55 private int evalSingleOp (char operation, int op1, int op2) 56 { 57 int result = 0; 58 59 switch (operation) 60 { 61 case ADD: 62 result = op1 + op2; 63 break; 64 case SUBTRACT: 65 result = op1 - op2; 66 break; 67 case MULTIPLY: 68 result = op1 * op2; 69 break; 70 case DIVIDE: 71 result = op1 / op2; 72 } 73 74 return result; 75 } 76 }
测试代码:
1 import java.util.Scanner; 2 3 public class MyDCTester { 4 5 public static void main (String[] args) { 6 7 String expression, again; 8 9 int result; 10 11 try 12 { 13 Scanner in = new Scanner(System.in); 14 15 do 16 { 17 MyDC evaluator = new MyDC(); 18 System.out.println ("Enter a valid postfix expression: "); 19 expression = in.nextLine(); 20 21 result = evaluator.evaluate (expression); 22 System.out.println(); 23 System.out.println ("That expression equals " + result); 24 25 System.out.print ("Evaluate another expression [Y/N]? "); 26 again = in.nextLine(); 27 System.out.println(); 28 } 29 while (again.equalsIgnoreCase("y")); 30 } 31 catch (Exception IOException) 32 { 33 System.out.println("Input exception reported"); 34 } 35 } 36 }
客户端网络编程步骤
首先指定连接到的服务器的IP地址和端口号来建立网络连接连接建立以后,就可以通过这个连接交换数据了。交换数据严格按照请求响应模型进行,由客户端发送一个请求数据到服务器,服务器反馈一个响应数据给客户端,如果客户端不发送请求则服务器端就不响应。
本次实验要求要对数据进行加密操作:
先获得DES的密钥
然后使用RSA算法,使用服务器端的公钥对DES的密钥进行加密
再用DES加密明文得到密文
得到了明文就可以将客户端明文的Hash值传送给服务器,然后会收到来自服务器的返回数据
数据交换完毕后关闭连接
服务器端网络编程步骤
服务器属于被动等待连接,所以首先要进行监听端口,等待客户端进行连接。
在客户端连接之后,服务器就获得一个与客户端之间的连接,二者就可以通过这个连接进行数据交换了。
服务器接收到客户端传来的数据之后要进行处理,针对本次实验来说,客户端传来的数据是加密过的,所以服务器需要进行解密的操作:
首先要使用服务器端RSA的私钥对DES的密钥进行解密
再将十六进制数据转换成十进制
之后用解密得到的DES密钥对DES进行解密
然后使用解密得到的DES对十进制进制密文数据进行解密
最后将得到的十进制明文用“UTF-8”转码成明文字符
解密之后得到明文之后还需要验证数据完整性,在这里使用Hash函数来检测。
检测成功之后再向客户端返回数据表示匹配成功或者失败
最后关闭连接。
服务器代码:
/** * Created by zx on 2017/5/29 */ import java.net.*; import java.io.*; import java.security.*; import java.security.spec.*; import javax.crypto.*; import javax.crypto.spec.*; import javax.crypto.interfaces.*; import java.security.interfaces.*; import java.math.*; public class ComputeTCPServer{ public static void main(String srgs[]) throws Exception { ServerSocket sc = null; Socket socket=null; try { sc= new ServerSocket(10001);//创建服务器套接字 System.out.println("端口号:" + sc.getLocalPort()); System.out.println("服务器已经启动..."); socket = sc.accept(); //等待客户端连接 System.out.println("已经建立连接");//获得网络输入流对象的引用 BufferedReader in = new BufferedReader(new InputStreamReader(socket.getInputStream()));//获得网络输出流对象的引用 PrintWriter out=new PrintWriter(new BufferedWriter(new OutputStreamWriter(socket.getOutputStream())),true); //使用服务器端RSA的私钥对DES的密钥进行解密 String aline2=in.readLine(); BigInteger c=new BigInteger(aline2); FileInputStream f=new FileInputStream("Skey_RSA_priv.dat"); ObjectInputStream b=new ObjectInputStream(f); RSAPrivateKey prk=(RSAPrivateKey)b.readObject( ); BigInteger d=prk.getPrivateExponent(); BigInteger n=prk.getModulus(); BigInteger m=c.modPow(d,n); byte[] keykb=m.toByteArray(); //使用DES对密文进行解密 String aline=in.readLine();//读取客户端传送来的数据 byte[] ctext=parseHexStr2Byte(aline); Key k=new SecretKeySpec(keykb,"DESede"); Cipher cp=Cipher.getInstance("DESede"); cp.init(Cipher.DECRYPT_MODE, k); byte []ptext=cp.doFinal(ctext); String p=new String(ptext,"UTF8"); System.out.println("从客户端接收到信息为:"+p); //通过网络输出流返回结果给客户端 //使用Hash函数检测明文完整性 String aline3=in.readLine(); String x=p; MessageDigest m2=MessageDigest.getInstance("MD5"); m2.update(x.getBytes( )); byte a[ ]=m2.digest( ); String result=""; for (int i=0; i<a.length; i++) { result+=Integer.toHexString((0x000000ff & a[i]) | 0xffffff00).substring(6); } System.out.println(result); if(aline3.equals(result)) { System.out.println("匹配成功"); } out.println("匹配成功"); out.close(); in.close(); sc.close(); } catch (Exception e) { System.out.println(e); } } //十六进制和十进制转换 public static byte[] parseHexStr2Byte(String hexStr) { if (hexStr.length() < 1) return null; byte[] result = new byte[hexStr.length()/2]; for (int i = 0;i< hexStr.length()/2; i++) { int high = Integer.parseInt(hexStr.substring(i*2, i*2+1 ), 16); int low = Integer.parseInt(hexStr.substring(i*2+1, i*2+2), 16); result[i] = (byte) (high * 16 + low); } return result; } }
客户端代码的编写:
首先,我们要对计算机网络的一些基本概念有所了解,大家可以参考一下娄老师提供的Java网络编程,这里面对客户端及服务器有较详细的介绍,在此我就不一一赘述了。根据文章中所提到的客户端网络编程步骤可以知道,客户端的编程主要由三个步骤实现:建立网络连接、数据交换、关闭网络连接。首先我们要建立连接,在Java API中以java.net.Socket类的对象代表网络连接,所以建立客户端网络连接,也就是创建Socket类型的对象,因此,我先创建一个socket对象,```Socket socket = new Socket("192.168.43.246",10001);这里socket实现的是连接到IP地址为192.168.43.246的10001号端口(端口号任意指定),需要特别说明的是,这里的IP地址指的是服务器电脑的IP地址,端口号也要与服务器上的端口号保持一致。这里提供一个查询IP地址的方法,打开命令提示符,输入指令ipconfig,找到你现在所使用的网络,显示的IPv4地址就是你的电脑现在使用的IP地址
接着利用BufferedReader对象获得从服务器传来的网络输入流,用PrintWriter对象获得从客户端向服务器输出数据的网络输出流,用BufferedReader对象创建键盘输入流,以便客户端从键盘上输入信息,可以参考之前娄老师所上传到QQ群里的ComputeTCPClient.java文件,大概的传输框架就是这样。
由于我们需要进行安全传输,所以在传输过程中还要对数据进行加密,一般来说,采用对称性加密算法与非对称性加密算法结合的方式安全性要更高,因此这里我先用的是RSA算法,用服务器的公钥先对DES的密钥进行加密,然后将加密后的密钥传给服务器,接着让用户输入需要传输的明文,再使用DES算法对明文进行加密,将加密后的密文通过网络传到服务器,然后计算明文的Hash值,传送到服务器。服务器总共会收到来自客户端发送的DES的密钥、密文以及明文的Hash值,服务器会采用RSA公钥密码中服务器的私钥解密DES的密钥,接着用解密后的DES的密钥对密文进行解密,得到明文。服务器再将解得的明文计算Hash值,检查其是否与传过来的Hash值一致,如果一致说明匹配成功。
代码如下:
import java.net.*; import java.io.*; import java.security.*; import javax.crypto.*; import javax.crypto.spec.*; import java.security.spec.*; import javax.crypto.interfaces.*; import java.security.interfaces.*; import java.math.*; public class Client { public static void main(String srgs[]) throws Exception { try { KeyGenerator kg = KeyGenerator.getInstance("DESede"); kg.init(168); SecretKey k = kg.generateKey(); byte[] ptext2 = k.getEncoded(); Socket socket = new Socket("10.43.62.8", 10001); BufferedReader in = new BufferedReader(new InputStreamReader(socket.getInputStream())); PrintWriter out = new PrintWriter(new BufferedWriter(new OutputStreamWriter(socket.getOutputStream())), true); BufferedReader stdin = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in)); //RSA算法,使用服务器端的公钥对DES的密钥进行加密 FileInputStream f3 = new FileInputStream("Skey_RSA_pub.dat"); ObjectInputStream b2 = new ObjectInputStream(f3); RSAPublicKey pbk = (RSAPublicKey) b2.readObject(); BigInteger e = pbk.getPublicExponent(); BigInteger n = pbk.getModulus(); BigInteger m = new BigInteger(ptext2); BigInteger c = m.modPow(e, n); String cs = c.toString(); out.println(cs); // 通过网络将加密后的秘钥传送到服务器 System.out.print("请输入待发送的数据:"); //用DES加密明文得到密文 String s = stdin.readLine(); // 从键盘读入待发送的数据 Cipher cp = Cipher.getInstance("DESede"); cp.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, k); byte ptext[] = s.getBytes("UTF8"); byte ctext[] = cp.doFinal(ptext); String str = parseByte2HexStr(ctext); out.println(str); // 通过网络将密文传送到服务器 // 将客户端明文的Hash值传送给服务器 String x = s; MessageDigest m2 = MessageDigest.getInstance("MD5"); m2.update(x.getBytes()); byte a[] = m2.digest(); String result = ""; for (int i = 0; i < a.length; i++) { result += Integer.toHexString((0x000000ff & a[i]) | 0xffffff00).substring(6); } System.out.println(result); out.println(result);//通过网络将明文的Hash函数值传送到服务器 str = in.readLine();// 从网络输入流读取结果 System.out.println("从服务器接收到的结果为:" + str); // 输出服务器返回的结果 } catch (Exception e) { System.out.println(e);//输出异常 } finally { } } //将十六进制转换成二进制 public static String parseByte2HexStr(byte buf[]) { StringBuffer sb = new StringBuffer(); for (int i = 0; i < buf.length; i++) { String hex = Integer.toHexString(buf[i] & 0xFF); if (hex.length() == 1) { hex = '0' + hex; } sb.append(hex.toUpperCase()); } return sb.toString(); } }
实验六:实现app钟表:
清单文件:<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?> <manifest xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android" package="com.example.administrator.mysecond" android:versionCode="1" android:versionName="1.0" > <uses-sdk android:minSdkVersion="8" android:targetSdkVersion="17" /> <application android:allowBackup="true" android:icon="@mipmap/ic_launcher" android:label="@string/app_name" android:theme="@style/AppTheme" > <activity android:name="com.example.administrator.mysecond.MainActivity" android:label="@string/app_name" > <intent-filter> <action android:name="android.intent.action.MAIN" /> <category android:name="android.intent.category.LAUNCHER" /> </intent-filter> </activity> </application> </manifest>
这是布局文件:
<RelativeLayout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android" xmlns:tools="http://schemas.android.com/tools" android:layout_width="match_parent" android:layout_height="match_parent" android:paddingLeft="2dp" android:paddingRight="2dp"> 398 Java for Android, Second Edition <Button android:id="@+id/cancelButton" android:layout_width="wrap_content" android:layout_height="wrap_content" android:text="Cancel" android:layout_marginLeft="36dp" android:layout_marginStart="36dp" android:layout_alignBaseline="@+id/saveButton" android:layout_alignBottom="@+id/saveButton" android:layout_alignParentLeft="true" android:layout_alignParentStart="true" /> <Button android:id="@+id/saveButton" android:layout_width="wrap_content" android:layout_height="wrap_content" android:text="Save" android:layout_alignParentTop="true" android:layout_alignParentRight="true" android:layout_alignParentEnd="true" android:layout_marginRight="51dp" android:layout_marginEnd="51dp" android:layout_marginTop="54dp" /> <ImageView android:layout_width="150dp" android:layout_height="150dp" android:padding="4dp" android:src="@android:drawable/ic_btn_speak_now" android:id="@+id/imageView" android:layout_above="@+id/filter_button_container" android:layout_toRightOf="@+id/cancelButton" android:layout_toEndOf="@+id/cancelButton" android:layout_marginBottom="100dp" /> <LinearLayout android:id="@+id/filter_button_container" android:layout_width="match_parent" android:layout_height="wrap_content" android:layout_alignParentBottom="true" android:gravity="center|bottom" android:background="@android:color/white" android:orientation="horizontal" > <Button android:id="@+id/filterButton" android:layout_width="wrap_content" android:layout_height="fill_parent" android:text="Filter" /> <Button android:id="@+id/shareButton" android:layout_width="wrap_content" android:layout_height="fill_parent" android:text="Share" /> <Button android:id="@+id/deleteButton" android:layout_width="wrap_content" android:layout_height="fill_parent" android:text="Delete" /> </LinearLayout> </RelativeLayout>
结果如下:
布局文件:
package com.example.administrator.mysecond; import android.support.v7.app.AppCompatActivity; import android.os.Bundle; public class MulticolorClock extends AppCompatActivity { @Override protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) { super.onCreate(savedInstanceState); setContentView(R.layout.activity_multicolor_clock); } }
PSP(Personal Software Process)时间
步骤 | 耗时 | 百分比 |
---|---|---|
需求分析 | 15分钟 | 9% |
设计 | 15分钟 | 9% |
代码实现 | 110分钟 | 64% |
测试 | 10分钟 | 6% |
分析总结 | 20分钟 | 12% |
实验感想:
感觉这些东西挺有趣的,软件开发的过程复杂,而团队方式可以使其简单许多,团队操作在很大程度上可以实现优势的互补。但是代码还是很陌生,练的少,但是自己做一个app还是很厉害的,我以后也应该好好学习这些东西,就算以后不学习这个了,但是还是应该去学习,不功利的学习。相关文章推荐
- JAVA课程实验报告 实验五 Java网络编程及安全
- 实验五 — — Java网络编程及安全
- JAVA课程实验报告 实验五 JAVA网络编程及安全
- 20145206《Java程序设计》实验五Java网络编程及安全
- 20145215刘俊谦实验五 Java网络编程及安全
- 实验五Java网络编程及安全——20135337朱荟潼
- 实验五 Java网络编程及安全
- 20145337实验五Java网络编程及安全
- 20155226 实验五 网络编程与安全
- 20145211 《Java程序设计》实验报告五————Java网络编程及安全实验报告
- 实验五 网络编程及安全
- 20145219 《Java程序设计》实验五 Java网络编程及安全实验报告
- Java课程实验报告 实验四 Java网络编程及安全
- 20145225《Java程序设计》 实验五 Java网络编程及安全
- 实验五 Java网络编程及安全 实验报告 20135232王玥
- 实验五Java网络编程及安全
- Java实验报告五:Java网络编程及安全
- 实验五 Java网络编程及安全
- 20155321 《Java程序设计》实验五 网络编程与安全
- 20145203 实验五 Java网络编程及安全