20145107 《Java程序设计》第五次实验报告

实验简述：

在本周，我们进行了Java的第五次试验，本次实验的主要内容是结对编程。本次实验的大体过程是：

• 1.先进行Java的客户端与服务端的代码编写。结对是两个人，一人负责客户端，一人负责服务端。
• 2.利用加解密代码包，编译运行代码，客户端加密，服务器解密。
• 3.客户端加密明文后将密文通过TCP发送。
• 4.在本次的代码编写上，要求代码可以实现两者之间的数据传输，在代码传输的基础上加上一定的加密过程，并按照网络的应答机制回复相应的信息。
  在本次试验中我负责的是服务端。同组同学屠轶成负责的是客户端
  20145110屠轶成博客链接。

实验过程：

• 1.在我自己的电脑上，通过分析老师的代码后自己又改了一些，实现了一个服务端的代码这个服务器可以帮助两者之间的数据传输，并对数据传传输的结果情况进行反馈。
  具体的代码如下：

package exp5;



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 Server {

    public static void main(String srgs[]) throws Exception {

        ServerSocket sc = null;

        Socket socket = null;

        try {

            sc = new ServerSocket(2530);// 创建服务器套接字

            System.out.println("端口号:" + sc.getLocalPort());

            System.out.println("服务器成功启动");

            socket = sc.accept(); // 等待客户端连接

            System.out.println("成功建立连接");

            // 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);



            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();

            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("客户端接发送的信息为：" + p); // 通过网络输出流返回结果给客户端

            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("信息核对无误");

            }



            out.println("信息核对无误");

            out.close();

            in.close();

            sc.close();

        } catch (Exception e) {

            System.out.println(e);

        }

    }



    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();

    }



    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;

    }

}

运行服务器后的效果如下：

要想实现数据的加密传输，则要有一个客户端的程序，这个程序中有IP地址的设置问题：

在代码中有一个IP地址的设置问题，要想知道自己的IP地址，可以使用cmd命令行来实现：

在命令行中使用ipconfig命令:

代码如下：

package exp5;

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();

            //String kstr=parseByte2HexStr(kb);

            //创建连接特定服务器的指定端口的Socket对象

            Socket socket = new Socket("222.28.131.90",2530);

            //获得从服务器端来的网络输入流

            BufferedReader in = new BufferedReader(new InputStreamReader(socket.getInputStream()));

            //获得从客户端向服务器端输出数据的网络输出流

            PrintWriter out=new PrintWriter(new BufferedWriter(new OutputStreamWriter(socket.getOutputStream())),true);

            //创建键盘输入流，以便客户端从键盘上输入信息

            BufferedReader stdin = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));



            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);  //通过网络传送到服务器

            System.out.print("输入发送信息：");

            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);  //通过网络传送到服务器

            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);

            str=in.readLine();//从网络输入流读取结果

            System.out.println( "服务器反馈为："+str); //输出服务器返回的结果

        }

        catch (Exception e) {

            System.out.println(e);

        }

        finally{

        }



    }

    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();

    }

    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;

    }

}

数据传输时，运行客户端程序，输入你想要传输的数据：

数据传输完成后，在相应的服务端就会有相应的结果和反馈信息：

本周代码上传：

实验心得：

在代码运行的时候，因为涉及到了RSA的程序，程序老是运行不出来，后来，又加了一个Skey_RSA的Java文件，程序得以成功运行。而且，在一台电脑上也可以实现客户端和服务端的同时运行。