20145223《Java程序程序设计》实验报告5

20145223杨梦云《Java网络编程》

一、实验内容

·1.运行下载的TCP代码，结对进行，一人服务器，一人客户端；
·2.利用加解密代码包，编译运行代码，一人加密，一人解密；
·3.集成代码，一人加密后通过TCP发送；
·4.结对伙伴：20145212罗天晨（http://www.cnblogs.com/alovera/p/5469473.html），我负责客户端，她负责服务端。（注：加密使用AES或者DES/AES或者DES加密密钥key并发送，使用服务器的公钥加密/公钥算法使用RSA或DH/检验发送信息的完整性使用MD5或者SHA3；）
·5.完成实验博客。

二、实验步骤

·Cmp传输与加解密结对编程，一人服务器，一人客户端，服务器向客户端发送经RSA加密的密钥和用密钥加密的密文（使用DES算法），客户端负责接收加密后的密钥和密文，并解密得出明文。

·发送方A对信息(明文)采用DES密钥加密,使用RSA加密前面的DES密钥信息,最终将混合信息进行传递。同时用hash函数将明文进行用作验证。
·接收方B接收到信息后，用RSA解密DES密钥信息，再用RSA解密获取到的密钥信息解密密文信息，最终就可以得到我们要的信息(明文)。用hash函数对解出的明文进行验证。

·1.TCP内容：
（1）服务器端：

package 实验5;
import java.io.*;
import java.net.ServerSocket;
import java.net.Socket;
public class ServerTest
{      
    public static final int PORT = 8081; 
    public static void main(String[] args)       
            throws IOException   
    {                  
        ServerSocket s = new ServerSocket(PORT);      
        System.out.println("Started:"+s);       
        try         
        {       
            Socket socket = s.accept();    
            try                      
            {                      
                System.out.println("Connection accepted:"+socket);       
                BufferedReader in = new BufferedReader(new InputStreamReader(socket.getInputStream()));    
                PrintWriter out = new PrintWriter(new BufferedWriter(new OutputStreamWriter(socket.getOutputStream())),true); 
                while(true)        
                {                
                    String str=in.readLine();     
                    if(str.equals("END"))         
                        break;                  
                    System.out.print("Echoing:"+str);        
                    out.println(str);                   
                }                  
            }                     
            finally                  
            {                         
                System.out.println("closing...");        
                socket.close();               
            }                  
        }                
        finally            
        {                        
            s.close();            
        }      
    }
}

（2）客户端：

import java.io.*;
import java.net.InetAddress;
import java.net.Socket;;
public class ClientTest
{
        public static void main(String[] args) throws IOException
        {
                   InetAddress addr = InetAddress.getByName("192.168.1.35");
                   System.out.println("addr ="+addr);
                   Socket socket = new Socket(addr,ServerTest.PORT);
                   try
                   {
                               System.out.println("socket="+socket);
                               BufferedReader in = new BufferedReader(new InputStreamReader(socket.getInputStream()));
                               PrintWriter out = new PrintWriter(new BufferedWriter(new OutputStreamWriter(socket.getOutputStream())),true);
                               for(int i =0;i<0;i++)
                               {
                                           out.println("howdy"+i);
                                           String str = in.readLine();
                                           System.out.println(str);
                               }
                               out.println("END");
                   }
                   finally
                   {
                               System.out.println("closing...");
                               socket.close();
                   }
        }
}

·2.在本次结对编程中，我负责的是客户端，解密发送过来的密文（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。）
（这里感谢同学提供的查询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）

客户端代码

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();
    }
}

操作步骤：

（1）接收服务器发送过来的加密的密钥
（2）用公钥进行解密得到原始密钥。
（3）用公钥进行解密得到原始密钥。
（4）使用密钥对密文进行解密
(5）得出解密后的结果

实验结果截图：

服务端：

客户端：

实验中遇到的问题及解决方案

问题1：出现java.net.BindException:Address already in use: JVM_Bind
·解决过程：通过百度，出现这种问题的原因是因为端口已经被占用，只需要找一个没有被占用的端口就能解决这个问题。

问题2：两台电脑无法联通
·解决过程：起初我们从网络上搜ip出来的地址，然后显示连接超时。之后用在命令行中用ipconfig找到自己的IPv4地址，但是更改之后还是出现连接超时的错误。我们尝试着用一台电脑连接网络然后wifi给另一台电脑使用，让两台电脑处于同一网络中，然后再次连接两台电脑，连通成功。

问题3：出现java.net.SocketException: Connection reset
·解决过程：该异常在客户端和服务器端均有可能发生，引起该异常的原因有两个，第一个就是如果一端的Socket被关闭（或主动关闭或者因为异常退出而引起的关闭），另一端仍发送数据，发送的第一个数据包引发该异常(Connect reset by peer)。另一个是一端退出，但退出时并未关闭该连接，另一端如果在从连接中读数据则抛出该异常（Connection reset）。简单的说就是在连接断开后的读和写操作引起的。
实验中出现了问题是因为代码在运行到读写数据的时候链接已经失效，通过修改，最终成功。

PSP(Personal Software Process)时间

步骤	耗时	百分比
事前准备	60min	35.29%
设计	20min	11.76%
代码实现	30min	17.64%
测试	60min	35.29%

结对编程队员的博客地址：http://www.cnblogs.com/alovera/p/5469473.html