实验五 Java网络编程及安全

实验内容

1.掌握Socket程序的编写；

2.掌握密码技术的使用；

3.设计安全传输系统

4.结队伙伴：20145333赵嘉鑫 博客地址：http://home.cnblogs.com/u/5301z/

5.分工：自己负责服务端，伙伴负责客户端

实验要求

1.基于Java Socket实现安全传输

2.基于TCP实现客户端和服务器，结对编程一人负责客户端，一人负责服务器

3.使用Git进行版本控制

4.选择对称算法进行数据加解密.

5.选择非对称算法对对称加密密钥进行密钥分发

实验步骤

1、信息安全传送：

2、发送方A——————>接收方B

3、A加密时，用B的公钥

4、B解密时，用B的私钥

5、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。

6、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，与发送过来的hash值相等，验证通过。

建立Socket对象

getInetAddress(): 获得远程服务器的IP 地址.

getPort(): 获得远程服务器的端口.

getLocalAddress(): 获得客户本地的IP 地址.

getLocalPort(): 获得客户本地的端口.

getInputStream(): 获得输入流. 如果Socket 还没有连接, 或者已经关闭, 或者已经通过 shutdownInput() 方法关闭输入流, 那么此方法会抛出IOException.

getOutputStream(): 获得输出流, 如果Socket 还没有连接, 或者已经关闭, 或者已经通过 shutdownOutput() 方法关闭输出流, 那么此方法会抛出IOException.

实验代码：

package server;

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 args[]) throws Exception {

   ServerSocket link = null;

   Socket socket = null;

   try {

       link = new ServerSocket(8080);// 创建服务器套接字

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

       System.out.println("服务器已经启动...");

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

       System.out.println("已经建立连接");

       //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);



       // 使用服务器端RSA的私钥对DES的密钥进行解密

       String line = in.readLine();

       BigInteger cipher = new BigInteger(line);

       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();//mod n

       BigInteger m = cipher.modPow(d, n);//m=d (mod n)

       System.out.println("d= " + d);

       System.out.println("n= " + n);

       System.out.println("m= " + m);

       byte[] keykb = m.toByteArray();



       // 使用DES对密文进行解密

       String readline = in.readLine();//读取客户端传送来的数据

       FileInputStream f2 = new FileInputStream("keykb1.dat");

       int num2 = f2.available();

       byte[] ctext = parseHexStr2Byte(readline);

       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");//编码转换

       System.out.println("从客户端接收到信息为：" + p); //打印解密结果



       // 使用Hash函数检测明文完整性

       String aline3 = in.readLine();

       String x = p;

       MessageDigest m2 = MessageDigest.getInstance("MD5");//使用MD5算法返回实现指定摘要算法的 MessageDigest对象

       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("匹配成功");

       }

       out.println("匹配成功");

       out.close();

       in.close();

       link.close();

   } catch (Exception e) {

       System.out.println(e);

   }

}

//二进制转换成十六进制，防止byte[]数字转换成string类型时造成的数据损失

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());//将字符串中的小写字母转换成大写字母,然后加在字符串上

   }

   return sb.toString();

}

//将十六进制转换为二进制

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;

}

}

•IP地址：

实验体会

这次实验，用java进行加密与解密，让我对java有了更深一层的认识，但是，要自己真正编译代码还是有很大困难，还需要再接再厉。