20135115臧文君---实验4

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北京电子科技学院（BESTI）

                        实     验    报     告

课程：Java    班级：1351班      姓名：臧文君    学号：20135115

成绩：             指导教师：娄嘉鹏       实验日期：2015.6.9

实验密级：无       预习程度：           实验时间：15:30-18:00

仪器组次：         必修/选修：选修     实验序号：四

实验名称：  服务器与客户端间传送信息加解密                                                   

实验目的与要求： 1.没有Linux基础的同学建议先学习《Linux基础入门（新版）》《Vim编辑器》 课程。

2.使用实验楼git服务托管代码。

3.完成实验、撰写实验报告，实验报告以博客方式发表在博客园，注意实验报告重点是运行结果，遇到的问题(工具查找，安装，使用，程序的编辑，调试，运行等)、解决办法（空洞的方法如“查网络”、“问同学”、“看书”等一律得0分）以及分析（从中可以得到什么启示，有什么收获，教训等）。报告可以参考范飞龙老师的指导。

4. 严禁抄袭，有该行为者实验成绩归零，并附加其他惩罚措施。

实验仪器：

实验内容、步骤与体会（附纸）：

一、实验内容

1. 先运行教材上TCP代码，一人服务器，一人客户端。

2. 下载加解密代码，先编译运行代码，一人加密一人解密，适当修改代码。

3. 然后集成代码，一人加密后通过TCP发送，加密使用AES或DES，AES或DES加密密钥Key的发送，使用服务器的公钥加密，公钥算法用RSA或DH，发送信息的完整性验证使用MD5或SHA3。

4.使用试验后git服务托管代码。

5.完成实验后，找老师验收，课下写Blog。

二、实验步骤

结对同学：20135207 王国伊

Blog网址：www.cnblogs.com/20135207oneking

1、实验分工：臧文君---服务器，加解密代码整合。

             王国伊---客户端，实现两台PC机相连。

2、实验步骤：

（1）下载老师提供的加解密代码，分析理解代码中语句的功能。

（2）根据代码中的语句，查找自己主机的IP地址,确定端口号。

     在命令行中输入：ipconfig。

找到自己主机的IP地址为：222.28.128.119。

（3）根据书上TCP的实例，用BufferedReader获取从服务器传入的数据流，再用PrintWriter获取从客户端传出的输出流。

（4）用RSA算法加密，加密使用服务器的公钥，再将加密后的密钥传给服务器。

（5）用DES算法加密输入的明文，将加密后的密文传给服务器。

（6）使用Hash函数，计算明文的Hash函数值，传给服务器。

（7）把从服务器返回的结果输出。

（8）将代码在实验楼中用git服务托管。

3、代码：

服务器：

package exp4;

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 srgs[]) throws Exception {

       ServerSocket sc = null;

       Socket socket = null;

       try {

           sc = new ServerSocket(8029);// 创建服务器套接字

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

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

           socket = sc.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);

           String aline2 = in.readLine();

           BigInteger c = new BigInteger(aline2);

           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();

           BigInteger m = c.modPow(d, n);

           byte[] keykb = m.toByteArray();

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

           byte[] ctext = parseHexStr2Byte(aline);

           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");

           System.out.println("从客户端接收到信息为：" + p); // 通过网络输出流返回结果给客户端

           String aline3 = in.readLine();

           String x = p;

           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);

           if (aline3.equals(result)) {

              System.out.println("匹配成功");

           }

           out.println("匹配成功");

           out.close();

           in.close();

           sc.close();

       } catch (Exception e) {

           System.out.println(e);

       }

    }

    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();

    }

    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;

    }

}

客户端：

package exp4;

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();

           // 创建连接特定服务器的指定端口的Socket对象

           Socket socket = new Socket("222.28.128.119", 8028);

           // 网络输入流

           BufferedReader in = new BufferedReader(new InputStreamReader(

                  socket.getInputStream()));

           // 网络输出流

           PrintWriter out = new PrintWriter(new BufferedWriter(

                  new OutputStreamWriter(socket.getOutputStream())), true);

           // 创建键盘输入流

           BufferedReader stdin = new BufferedReader(new InputStreamReader(

                  System.in));

           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); // 通过网络传送到服务器

           System.out.print("请输入待发送的数据：");

           String s = stdin.readLine();

           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);

           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);

           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);

       } finally {

       }

    }

    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();

    }

    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;

    }

}

三、实验体会

这次实验是Java课程的最后一个实验，实验内容比较有难度。

首先，老师提供了加解密方法的代码和实验的步骤。我们遇到的第一个问题是将代码整合。由于要使用服务器的公钥加密密钥key，还需要验证信息的完整性，在整合代码方面比较有难度。在根据课本TCP的实例，将所需要的java文件和dat文件导入后，整合好了代码。之后，我们进行了测试，遇到了第二个问题，连接成功后提示：

后来经过几次调试发现是网络的问题。调试成功后，可以正常传输信息。

这次实验，我学会了在客户端和服务器之间加解密传输信息，这对于维护信息安全十分有效。因为加解密都是用老师提供的代码，所以整合代码还相对容易些。但在自己编写代码这方面，还需要课下多多锻炼提高。

附：

20135115臧文君---实验4

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原文地址：http://www.cnblogs.com/CatherineZang/p/4572656.html