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  • 20165232 实验五

    20165232 实验五 网络编程与安全

    一、实验报告封面

    一、实验报告封面
    课程：Java程序设计 班级：1652班

    姓名：何彦达 学号：20165232

    指导教师：娄嘉鹏 实验日期：2018年5月28日

    实验时间：15:35 - 17:15 实验序号：实验5

    实验名称：网络编程与安全

    二、实验内容

    实验五 网络编程与安全-1

    两人一组结对编程：
    0. 参考http://www.cnblogs.com/rocedu/p/6766748.html#SECDSA

    1. 结对实现中缀表达式转后缀表达式的功能 MyBC.java
    2. 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
    3. 上传测试代码运行结果截图和码云链接

    实验代码

    Stack<Character> s = new Stack<Character>();
        
        String suffix = "";
        int length = exp.length(); 
        for (int i = 0; i < length; i++) {
            char temp;
           
            char ch = exp.charAt(i);
            switch (ch) {
                case ' ':
                    break;
               
                case '(':
                    s.push(ch);
                    break;

               
                case '+':
                case '-':
                    while (s.size() != 0) {
                        temp = s.pop();
                        if (temp == '(') {
                            
                            s.push('(');
                            break;
                        }
                        suffix += temp+" ";
                    }
                   

               
                case '*':
                case '/':
                    while (s.size() != 0) {
                        temp = s.pop();
                       
                        if (temp == '+' || temp == '-' || temp == '(') {
                            s.push(temp);
                            break;
                        } else {
                            suffix += temp+" ";
                        }
                    }
                   
                    s.push(ch);
                    break;

                
                case ')':
                   
                    // while ((temp = s.pop()) != '(') {
                    // suffix += temp;
                    // }
                    while (!s.isEmpty()) {
                        temp = s.pop();
                        if (temp == '(') {
                            break;
                        } else {
                            suffix += temp+" ";
                        }
                    }
                    break;
                
                default:
                    suffix += ch+" ";
                    break;
            }

        }
        
        while (s.size() != 0) {
            suffix += s.pop();
        }
        //
        return suffix;
    }

}

    public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        MyBc b=new MyBc();
        String str=b.infixToSuffix("( 1 + 2 ) * ( ( 8 - 2 ) / ( 7 - 4 ) ) ");
        MyDC m=new MyDC();
        int sum=m.evaluate(str);
        System.out.println("后缀表达式是"+str);
        System.out.println("结果为："+sum);
    }
}

    运行截图

    image

    实验五 网络编程与安全-2

    结对编程：1人负责客户端，一人负责服务器
    0. 注意责任归宿，要会通过测试证明自己没有问题

    1. 基于Java Socket实现客户端/服务器功能，传输方式用TCP
    2. 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
    3. 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
    4. 客户端显示服务器发送过来的结果
    5. 上传测试结果截图和码云链接

    实验代码

    import java.io.*;
import java.net.*;
public class Client {
    public static void main(String args[]) {
        String mess ="( 1 + 2 ) * 7";
        System.out.println("客户端提出的问题是："+mess);
        MyBc b=new MyBc();
        String str=b.infixToSuffix(mess);
        Socket mysocket;
        DataInputStream in=null;
        DataOutputStream out=null;
        try{  mysocket=new Socket("192.168.56.1",2010);
            in=new DataInputStream(mysocket.getInputStream());
            out=new DataOutputStream(mysocket.getOutputStream());
            BufferedReader in1=new BufferedReader(new InputStreamReader(mysocket.getInputStream()));
            PrintWriter writer=new PrintWriter(mysocket.getOutputStream());
                out.writeUTF(str);
                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);
        }
    }
}

    运行截图

    image

    实验五 网络编程与安全-3

    加密结对编程：1人负责客户端，一人负责服务器
    0. 注意责任归宿，要会通过测试证明自己没有问题

    1. 基于Java Socket实现客户端/服务器功能，传输方式用TCP
    2. 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
    3. 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
    4. 客户端显示服务器发送过来的结果
    5. 上传测试结果截图和码云链接

    实验代码

    import java.io.*;
import javax.crypto.*;
public class Skey_DES{
    public static void main(String args[]) throws Exception{
        KeyGenerator kg=KeyGenerator.getInstance("DESede");
        kg.init(168);
        SecretKey k=kg.generateKey( );
        FileOutputStream  f=new FileOutputStream("key1.dat");
        ObjectOutputStream b=new  ObjectOutputStream(f);
        b.writeObject(k);
    }
}

    import java.io.*;
import java.security.*;
public class Skey_kb{
    public static void main(String args[]) throws Exception{
        FileInputStream f=new FileInputStream("Key1.dat");
        ObjectInputStream b=new ObjectInputStream(f);
        Key k=(Key)b.readObject( );
        byte[ ] kb=k.getEncoded( );
        FileOutputStream  f2=new FileOutputStream("keykb1.dat");
        f2.write(kb);
        // 打印密钥编码中的内容
        for(int i=0;i<kb.length;i++){
            System.out.print(kb[i]+",");
        }
    }
}

    import java.io.IOException;
import java.io.UnsupportedEncodingException;
import java.security.InvalidKeyException;
import java.security.NoSuchAlgorithmException;
import java.security.SecureRandom;
import java.util.Base64;
import java.util.Scanner;

import javax.crypto.BadPaddingException;
import javax.crypto.Cipher;
import javax.crypto.IllegalBlockSizeException;
import javax.crypto.KeyGenerator;
import javax.crypto.NoSuchPaddingException;
import javax.crypto.SecretKey;
import javax.crypto.spec.SecretKeySpec;

import sun.misc.BASE64Decoder;
import sun.misc.BASE64Encoder;

/*
 * AES对称加密和解密
 */
public class AES_R {
    /*
     * 加密
     * 1.构造密钥生成器
     * 2.根据ecnodeRules规则初始化密钥生成器
     * 3.产生密钥
     * 4.创建和初始化密码器
     * 5.内容加密
     * 6.返回字符串
     */
    public static String AESEncode(String encodeRules,String content){
        try {
            //1.构造密钥生成器，指定为AES算法,不区分大小写
            KeyGenerator keygen=KeyGenerator.getInstance("AES");
            //2.根据ecnodeRules规则初始化密钥生成器
            //生成一个128位的随机源,根据传入的字节数组
            keygen.init(128, new SecureRandom(encodeRules.getBytes()));
            //3.产生原始对称密钥
            SecretKey original_key=keygen.generateKey();
            //4.获得原始对称密钥的字节数组
            byte [] raw=original_key.getEncoded();
            //5.根据字节数组生成AES密钥
            SecretKey key=new SecretKeySpec(raw, "AES");
            //6.根据指定算法AES自成密码器
            Cipher cipher=Cipher.getInstance("AES");
            //7.初始化密码器，第一个参数为加密(Encrypt_mode)或者解密解密(Decrypt_mode)操作，第二个参数为使用的KEY
            cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, key);
            //8.获取加密内容的字节数组(这里要设置为utf-8)不然内容中如果有中文和英文混合中文就会解密为乱码
            byte [] byte_encode=content.getBytes("utf-8");
            //9.根据密码器的初始化方式--加密：将数据加密
            byte [] byte_AES=cipher.doFinal(byte_encode);
            //10.将加密后的数据转换为字符串
            //这里用Base64Encoder中会找不到包
            //解决办法：
            //在项目的Build path中先移除JRE System Library，再添加库JRE System Library，重新编译后就一切正常了。
            String AES_encode=new String(new BASE64Encoder().encode(byte_AES));
            //11.将字符串返回
            return AES_encode;
        } catch (NoSuchAlgorithmException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (NoSuchPaddingException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (InvalidKeyException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (IllegalBlockSizeException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (BadPaddingException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (UnsupportedEncodingException e) {
            e.printStackTrace();
        }

        //如果有错就返加nulll
        return null;
    }
    /*
     * 解密
     * 解密过程：
     * 1.同加密1-4步
     * 2.将加密后的字符串反纺成byte[]数组
     * 3.将加密内容解密
     */
    public static String AESDncode(String encodeRules,String content){
        try {
            //1.构造密钥生成器，指定为AES算法,不区分大小写
            KeyGenerator keygen=KeyGenerator.getInstance("AES");
            //2.根据ecnodeRules规则初始化密钥生成器
            //生成一个128位的随机源,根据传入的字节数组
            keygen.init(128, new SecureRandom(encodeRules.getBytes()));
            //3.产生原始对称密钥
            SecretKey original_key=keygen.generateKey();
            //4.获得原始对称密钥的字节数组
            byte [] raw=original_key.getEncoded();
            //5.根据字节数组生成AES密钥
            SecretKey key=new SecretKeySpec(raw, "AES");
            //6.根据指定算法AES自成密码器
            Cipher cipher=Cipher.getInstance("AES");
            //7.初始化密码器，第一个参数为加密(Encrypt_mode)或者解密(Decrypt_mode)操作，第二个参数为使用的KEY
            cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE, key);
            //8.将加密并编码后的内容解码成字节数组
            byte [] byte_content= new BASE64Decoder().decodeBuffer(content);
            /*
             * 解密
             */
            byte [] byte_decode=cipher.doFinal(byte_content);
            String AES_decode=new String(byte_decode,"utf-8");
            return AES_decode;
        } catch (NoSuchAlgorithmException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (NoSuchPaddingException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (InvalidKeyException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (IllegalBlockSizeException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (BadPaddingException e) {
            e.printStackTrace();
        }

        //如果有错就返加nulll
        return null;
    }
    
}

    运行截图

    image

    实验五 网络编程与安全-4

    密钥分发结对编程：1人负责客户端，一人负责服务器
    0. 注意责任归宿，要会通过测试证明自己没有问题

    1. 基于Java Socket实现客户端/服务器功能，传输方式用TCP
    2. 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
    3. 客户端和服务器用DH算法进行3DES或AES算法的密钥交换
    4. 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
    5. 客户端显示服务器发送过来的结果
    6. 上传测试结果截图和码云链接

    实验代码

    import java.security.PublicKey;
import java.security.PrivateKey;
import java.io.*;
import javax.crypto.KeyAgreement;
import javax.crypto.spec.*;

public class KeyAgree{
    public static void main(String args[ ]) throws Exception{
        // 读取对方的DH公钥
        File file=new File("Ckey.dat");
        FileInputStream f1=new FileInputStream("Apub.dat");
        ObjectInputStream b1=new ObjectInputStream(f1);
        PublicKey  pbk=(PublicKey)b1.readObject( );
//读取自己的DH私钥
        FileInputStream f2=new FileInputStream("Bpri.dat");
        ObjectInputStream b2=new ObjectInputStream(f2);
        PrivateKey  prk=(PrivateKey)b2.readObject( );
        // 执行密钥协定
        KeyAgreement ka=KeyAgreement.getInstance("DH");
        ka.init(prk);
        ka.doPhase(pbk,true);
        //生成共享信息
        byte[ ] sb=ka.generateSecret();
        for(int i=0;i<sb.length;i++){
            System.out.print(sb[i]+",");
        }
        OutputStream out=new FileOutputStream(file);
        out.write(sb);
        out.close();
        SecretKeySpec k=new  SecretKeySpec(sb,"AES");
    }
}

    运行截图

    image
    image

    实验五 网络编程与安全-5

    实验五 网络编程与安全-5
    完整性校验结对编程：1人负责客户端，一人负责服务器
    0. 注意责任归宿，要会通过测试证明自己没有问题

    1. 基于Java Socket实现客户端/服务器功能，传输方式用TCP
    2. 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
    3. 客户端和服务器用DH算法进行3DES或AES算法的密钥交换
    4. 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
    5. 客户端显示服务器发送过来的结果
    6. 上传测试结果截图和码云链接

    实验代码

    import java.security.*;
public class DigestPass{
     static String md5(String str) throws Exception{
        MessageDigest m=MessageDigest.getInstance("MD5");
        m.update(str.getBytes("UTF8"));
        byte s[ ]=m.digest( );
        String result="";
        for (int i=0; i<s.length; i++){
            result+=Integer.toHexString((0x000000ff & s[i]) |
                    0xffffff00).substring(6);
        }
        return result;
    }
}



    public class Dapart {
    String dapartstring(String str){
        String s="";
        char c[]=str.toCharArray();
        for(int i=0;i<c.length;i++){
            s=s+c[i]+" ";
        }
        return s;
    }
}

    运行截图

    image

    三、实验感悟

    这次实验感觉难度较大，代码的查阅以及改写都花了很多时间，任务点也比较多。

    PSP

    步骤 耗时 百分比
    需求分析 25min 8%
    设计 75min 25%
    代码实现 150min 50%
    测试 12.5min 4%
    分析总结 37.5min 13%
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  • 原文地址：https://www.cnblogs.com/heyanda/p/9100955.html
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