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  • 2018-2019-2 20175318 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:1753班 姓名:李浩然 学号:20175318

    指导教师:娄嘉鹏 实验日期:2019年5月31日

    实验时间:13:45 - 15:25 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

    • 1.两人一组结对编程
    • 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

    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);
        }
    }
    

    运行结果截图


    任务二

    实验要求

    • 1.一人负责客户端,一人负责服务器
    • 2.注意责任归宿,要会通过测试证明自己没有问题
    • 3.基于Java Socket实现客户端/服务器功能,传输方式用TCP
    • 4.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
    • 5.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
    • 6.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("192.168.232.1", 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

    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

    任务三
    实验要求

    • 1.一人负责客户端,一人负责服务器
    • 2.注意责任归宿,要会通过测试证明自己没有问题
    • 3.基于Java Socket实现客户端/服务器功能,传输方式用TCP
    • 4.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
    • 5.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
    • 6.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

    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("192.168.232.1", 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

    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


    任务四

    实验要求

    • 1.一人负责客户端,一人负责服务器
    • 2.注意责任归宿,要会通过测试证明自己没有问题
    • 3.基于Java Socket实现客户端/服务器功能,传输方式用TCP
    • 4.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
    • 5.客户端和服务器用DH算法进行3DES或AES算法的密钥交换
    • 6.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
    • 7.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("192.168.232.1", 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

    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


    任务五

    实验要求

    • 1.一人负责客户端,一人负责服务器
    • 2.注意责任归宿,要会通过测试证明自己没有问题
    • 3.基于Java Socket实现客户端/服务器功能,传输方式用TCP
    • 4.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
    • 5.客户端和服务器用DH算法进行3DES或AES算法的密钥交换
    • 6.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
    • 7.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("192.168.232.1", 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

    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


    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,在和结对伙伴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,也学到了很多信息安全的内容。

    代码托管
    码云链接

    参考资料
    Java 密码学算法
    2016-2017-2 《Java 程序设计》课堂实践项目

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