課程：Java程序與設計?????班級：1353　　姓　名：吳子怡?　　學號：20135313

小組成員：?20135113肖昱

成績：?????????????指導教師：婁嘉鵬???????實驗日期：2015.6.9

實驗密級：????????? 預習程度：?????????實驗時間：15:30-18:00

儀器組次：??????????必修/選修：選修????????實驗序號：5

實驗名稱：Java網絡編程及安全??????????????????????????????????????

實驗目的與要求：結對編程，實現客戶端和服務器之間數據的發送與接收，實現加解密和驗證Hash函數值。

實驗儀器：

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名稱	型號	數量
PC	DELL	1
Eclipse	?	1

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一、實驗內容

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1.用TCP代碼，實現服務器與客戶端。

2.客戶端與服務器連接

3.客戶端中輸入明文，利用DES算法加密，DES的秘鑰用RSA公鑰密碼中服務器的公鑰加密.

4.客戶端用RSA公鑰密碼中服務器的私鑰解密DES的，秘鑰，用秘鑰對密文進行解密，得出明文。

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二.實驗過程。

1.客戶端 與服務器的連接。

服務器代碼：?

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import java.io.BufferedInputStream;

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import java.io.DataInputStream; import java.io.DataOutputStream; import java.io.File; import java.io.FileInputStream; import java.net.ServerSocket; import java.net.Socket; import java.security.SecureRandom; import javax.crypto.Cipher; import javax.crypto.SecretKey; import javax.crypto.SecretKeyFactory; import javax.crypto.spec.DESKeySpec; public class ServerTest { int port = 8821; void start() { Socket s = null; try { ServerSocket ss = new ServerSocket(port); ? //創建一個ServerSocket套接字對象,并綁定在8821端口上 while (true) { // 選擇進行傳輸的文件 String filePath = "C:\\Users\\wzy\\Desktop\\服務器\\jiami.txt"; File fi = new File(filePath); ?//通過將給定路徑名字符串轉換為抽象路徑名來創建一個新 File 實例 System.out.println("文件長度:" + (int) fi.length()); s = ss.accept(); System.out.println("建立socket鏈接"); DataInputStream dis = new DataInputStream(new BufferedInputStream(s.getInputStream())); ? //DataInputStream:使用指定的底層 InputStream 創建一個 DataInputStream; dis.readByte(); ?//返回此輸入流的下一個字節，以有符號 8 位 byte 的形式表示。 DataInputStream fis = new DataInputStream(new BufferedInputStream(new FileInputStream(filePath))); DataOutputStream ps = new DataOutputStream(s.getOutputStream());//創建一個新的數據輸出流，將數據寫入指定基礎輸出流 ps.writeUTF(fi.getName()); ps.flush(); ps.writeLong((long) fi.length()); ps.flush(); int bufferSize = 8192; //緩沖區，1k byte[] buf = new byte[bufferSize]; while (true) { int read = 0; if (fis != null) { read = fis.read(buf); } if (read == -1) { break; } ps.write(buf, 0, read); } ps.flush();// 直到socket超時，導致數據不完整。 ? ? ? ? ? ? ? ? fis.close(); s.close(); ? ? ? ? ? ? ? ? System.out.println("文件傳輸完成"); } } catch (Exception e) { e.printStackTrace(); } } public static void main(String arg[]) { new ServerTest().start(); } }

?客戶端Socket代碼：

import java.net.*; import java.io.*; public class ClientSocket { private String ip; private int port; private Socket socket = null; DataOutputStream out = null; DataInputStream getMessageStream = null; public ClientSocket(String ip, int port) { this.ip = ip; this.port = port; } /** *//** * 創建socket連接 *? * @throws Exception * ? ? ? ? ? ? exception */ public void CreateConnection() throws Exception { try { socket = new Socket(ip, port); } catch (Exception e) { e.printStackTrace(); if (socket != null) socket.close(); throw e; } finally { } } public void sendMessage(String sendMessage) throws Exception { try { out = new DataOutputStream(socket.getOutputStream()); if (sendMessage.equals("Windows")) { out.writeByte(0x1); out.flush(); return; } if (sendMessage.equals("Unix")) { out.writeByte(0x2); out.flush(); return; } if (sendMessage.equals("Linux")) { out.writeByte(0x3); out.flush(); } else { out.writeUTF(sendMessage); out.flush(); } } catch (Exception e) { e.printStackTrace(); if (out != null) out.close(); throw e; } finally { } } public DataInputStream getMessageStream() throws Exception { try { getMessageStream = new DataInputStream(new BufferedInputStream(socket.getInputStream())); return getMessageStream; } catch (Exception e) { e.printStackTrace(); if (getMessageStream != null) getMessageStream.close(); throw e; } finally { } } public void shutDownConnection() { try { if (out != null) out.close(); if (getMessageStream != null) getMessageStream.close(); if (socket != null) socket.close(); } catch (Exception e) { } } }

?客戶端Test代碼：

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import java.io.BufferedOutputStream;

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import java.io.DataInputStream; import java.io.DataOutputStream; import java.io.FileOutputStream; public class ClientTest { private ClientSocket cs = null; private String ip = "192.168.253.1";// 設置成服務器IP private int port = 8821; private String sendMessage = "Windwos"; public ClientTest() { try { if (createConnection()) { sendMessage(); getMessage(); } } catch (Exception ex) { ex.printStackTrace(); } } private boolean createConnection() { cs = new ClientSocket(ip, port); try { cs.CreateConnection(); System.out.print("連接服務器成功!" + "\n"); return true; } catch (Exception e) { System.out.print("連接服務器失敗!" + "\n"); return false; } } private void sendMessage() { if (cs == null) return; try { cs.sendMessage(sendMessage); } catch (Exception e) { System.out.print("發送消息失敗!" + "\n"); } } private void getMessage() { if (cs == null) return; DataInputStream inputStream = null; try { inputStream = cs.getMessageStream(); } catch (Exception e) { System.out.print("接收消息緩存錯誤\n"); return; } try { //本地保存路徑，文件名會自動從服務器端繼承而來。 String savePath = "E:\\客戶端\\"; int bufferSize = 8192; byte[] buf = new byte[bufferSize]; int passedlen = 0; long len=0; savePath += inputStream.readUTF(); DataOutputStream fileOut = new DataOutputStream(new BufferedOutputStream(new BufferedOutputStream(new FileOutputStream(savePath)))); len = inputStream.readLong(); System.out.println("文件的長度為:" + len + "\n"); System.out.println("開始接收文件!" + "\n"); while (true) { int read = 0; if (inputStream != null) { read = inputStream.read(buf); } passedlen += read; if (read == -1) { break; } //下面進度條本為圖形界面的prograssBar做的，這里如果是打文件，可能會重復打印出一些相同的百分比 System.out.println("文件接收了" + ?(passedlen * 100/ len) + "%\n"); fileOut.write(buf, 0, read); } System.out.println("接收完成，文件存為" + savePath + "\n"); fileOut.close(); } catch (Exception e) { System.out.println("接收消息錯誤" + "\n"); return; } } public static void main(String arg[]) { new ClientTest(); } }

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在這只做簡單代碼展示，具體傳輸文件見下述步驟。

2.用DES加密明文，并傳輸給服務器密文。

DES加密代碼：?

import java.io.File; import java.io.FileInputStream; import java.io.FileOutputStream; import java.security.SecureRandom; import javax.crypto.Cipher; import javax.crypto.SecretKey; import javax.crypto.SecretKeyFactory; import javax.crypto.spec.DESKeySpec; public class DESJiaMi { public static void main(String[] args) throws Exception { // DES算法要求有一個可信任的隨機數源 SecureRandom sr = new SecureRandom(); // 獲得密匙數據 FileInputStream fi = new FileInputStream(new File("key.txt")); byte rawKeyData[] = new byte[fi.available()]; fi.read(rawKeyData); fi.close(); // 從原始密匙數據創建DESKeySpec對象 DESKeySpec dks = new DESKeySpec(rawKeyData); // 創建一個密匙工廠，然后用它把DESKeySpec轉換成一個SecretKey對象 SecretKey key = SecretKeyFactory.getInstance("DES").generateSecret(dks); // Cipher對象實際完成加密操作 Cipher cipher = Cipher.getInstance("DES"); // 用密匙初始化Cipher對象 cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, key, sr); // 現在，獲取要加密的文件數據 FileInputStream fi2 = new FileInputStream(new File("lib.txt")); byte data[] = new byte[fi2.available()]; fi2.read(data); fi2.close(); // 正式執行加密操作 byte encryptedData[] = cipher.doFinal(data); // 用加密后的數據文件 FileOutputStream fo = new FileOutputStream(new File("jiami.txt")); fo.write(encryptedData); fo.close(); new ServerTest().start(); } }

?DES解密代碼：

import java.io.File; import java.io.FileInputStream; import java.io.FileOutputStream; import java.security.SecureRandom; import javax.crypto.Cipher; import javax.crypto.SecretKey; import javax.crypto.SecretKeyFactory; import javax.crypto.spec.DESKeySpec; public class DESJieMi { public static void main(String[] args) throws Exception { new ClientTest(); // DES算法要求有一個可信任的隨機數源 SecureRandom sr = new SecureRandom(); // 獲得密匙數據 FileInputStream fi = new FileInputStream(new File("key.txt")); byte rawKeyData[] = new byte[fi.available()];// = new byte[5]; fi.read(rawKeyData); fi.close(); // 從原始密匙數據創建一個DESKeySpec對象 DESKeySpec dks = new DESKeySpec(rawKeyData); // 創建一個密匙工廠，然后用它把DESKeySpec對象轉換成一個 SecretKey對象 SecretKey key = SecretKeyFactory.getInstance("DES").generateSecret(dks); // Cipher對象實際完成解密操作 Cipher cipher = Cipher.getInstance("DES"); // 用密匙初始化Cipher對象 cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE, key, sr); // 現在，獲取數據并解密 FileInputStream fi2 = new FileInputStream(new File("jiami.txt")); byte encryptedData[] = new byte[fi2.available()]; fi2.read(encryptedData); fi2.close(); // 正式執行解密操作 byte decryptedData[] = cipher.doFinal(encryptedData); // 這時把數據還原成原有的類文件 FileOutputStream fo = new FileOutputStream(new File("jiemi.txt")); fo.write(decryptedData); } } 密鑰 key.txt?

lib.txt表示明文?

通過服務器與客戶端相連，服務器將加密后的文件jiami.txt傳輸給客戶端待用。

加密后的密文 jiami.txt

?3.RSA加密密鑰，傳輸，RSA解密獲得密鑰。

服務器使用已給出的代碼加密密鑰。原理相近，不作截圖展示。

代碼為老師上課在Java學習群中給出的代碼包，也不作截圖展示。

?將所加密內容發給客戶端。并進行解密，得到客戶端解密后的密鑰。

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?4.用密鑰解密密文。

解密代碼所生成的jiemi.txt。

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【實驗體會】

?本次實驗中大部分代碼都是老師既定給好的，而我們的主要任務是對要實現的傳輸、加解密、連接等進行處理銜接，讓我們從編程一躍提升到有目的性的實戰。這次實驗主要分為三個部分，一是多線程客戶端和服務器的連接，而是RSA公鑰加密，三是DES加密。我認為，這些內容都是要跨科目實現的，不管是密碼學還是計網，都在這過程中起著很大的作用。然而，實驗中也遇到不少問題，也較為瑣碎。和搭檔討論后，對方給了我很多指導，也逐漸能夠看到實驗結果離我越來越近。以后還是需要更多地尋找實驗操作，多和在Java方面學習更深入的同學探討來提升自己的能力。

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步驟	耗時	百分比
需求分析	?30m	?30%
設計	10m	?10%
代碼實現	10m	?10%
測試	40m	?40%
分析總結	?10m	?10%

轉載于:https://www.cnblogs.com/paperfish/p/4575956.html

總結

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