2018-2019-2 20175227張雪瑩《Java程序設計》實驗五《網絡編程與安全》

時間 2019-12-10

標籤 Java程序設計實驗網絡編程與安全欄目 Java 简体版

原文原文鏈接

2018-2019-2 20175227張雪瑩《Java程序設計》

實驗五《網絡編程與安全》

實驗報告封面

課程：Java程序設計班級：1752班姓名：張雪瑩學號：20175227
指導教師：婁嘉鵬 實驗日期：2019年5月25日
實驗時間：--- 實驗序號：實驗五
實驗名稱：網絡編程與安全
實驗題目：
實驗要求：
- 完成雲班課中的檢查點，也能夠先完成實驗報告，直接提交。注意不能只有截圖，要有知識點，原理，遇到的問題和解決過程等說明。實驗報告中一個檢查點要有多張截圖。
- 發表實驗報告博客，標題「學期（如2018-2019-2）學號（如20175300）實驗五 Java網絡編程實驗報告」

實驗步驟

任務一
- 要求：兩人一組結對編程：
  - 參考http://www.cnblogs.com/rocedu/p/6766748.html#SECDSA
  - 結對實現中綴表達式轉後綴表達式的功能 MyBC.java
  - 結對實現從上面功能中獲取的表達式中實現後綴表達式求值的功能,調用MyDC.java
  - 上傳測試代碼運行結果截圖和碼雲連接
- 知識點
  - 中綴表達式、前綴表達式和後綴表達式
    - 表達式Exp = S1 + OP + S2(S1 ，S2是兩個操做數，OP爲運算符)有三種標識法：
```
OP + S1 + S2 爲前綴表示法
S1 + OP + S2 爲中綴表示法
S1 + S2 + OP 爲後綴表示法
```
    - 例如：
```
Exp = a * b + (c - d / e) * f
前綴式: + * a b * - c / d e f
中綴式: a * b + c - d / e * f
後綴式: a b * c d e / - f * +
```
- 表達式求值算法分兩步進行：①中綴轉後綴；②求後綴表達式的值。
- 後綴表達式求值僞代碼以下：
```
設置一個操做數棧，開始棧爲空；
從左到右掃描後綴表達式，遇操做數，進棧；
若遇運算符，則從棧中退出兩個元素，先退出的放到運算符的右邊，後退出的放到運算左邊，運算後的結果再進棧，直到後綴表達式掃描完畢。
重複以上步驟，直至後綴表達式結束，棧中最後一個數字就是所求表達式的值。
```
- 代碼
  5-1
- 運行示例

任務二
- 要求：結對編程：1人負責客戶端，一人負責服務器
  - 注意責任歸宿，要會經過測試證實本身沒有問題
  - 基於Java Socket實現客戶端/服務器功能，傳輸方式用TCP
  - 客戶端讓用戶輸入中綴表達式，而後把中綴表達式調用MyBC.java的功能轉化爲後綴表達式，把後綴表達式經過網絡發送給服務器
  - 服務器接收到後綴表達式，調用MyDC.java的功能計算後綴表達式的值，把結果發送給客戶端
  - 客戶端顯示服務器發送過來的結果
  - 上傳測試結果截圖和碼雲連接
- 知識點
  - 套接字是基於TCP協議的網絡通訊
    - 客戶端套接字
      - 對象創建方法:使用Socket類
      - Socket構造方法：Socket(String host,int port)
    - ServerSocket對象與服務器端套接字
      - 構造方法：ServerSocket(int port)
      - 使用方法accept()將客戶端的套接字和服務器端的套接字鏈接起來
  - 套接字通訊基本原則
    - 服務器應當啓動一個專門的線程，在該線程中和客戶的套接字創建鏈接
    - 因爲套接字的輸入流在讀取信息時可能發生阻塞，客戶端和服務器端都須要在一個單獨的線程中讀取信息
- 代碼
  5-2
- 運行示例

任務三
- 要求：加密結對編程：1人負責客戶端，一人負責服務器
  - 注意責任歸宿，要會經過測試證實本身沒有問題
  - 基於Java Socket實現客戶端/服務器功能，傳輸方式用TCP
  - 客戶端讓用戶輸入中綴表達式，而後把中綴表達式調用MyBC.java的功能轉化爲後綴表達式，把後綴表達式用3DES或AES算法加密後經過網絡把密文發送給服務器
  - 服務器接收到後綴表達式表達式後，進行解密（和客戶端協商密鑰，能夠用數組保存），而後調用MyDC.java的功能計算後綴表達式的值，把結果發送給客戶端
  - 客戶端顯示服務器發送過來的結果
  - 上傳測試結果截圖和碼雲連接
- 知識點
  - DES算法是目前最經常使用的對稱加密算法
  - 實現DES加密主要有如下幾個步驟：
    - 對稱密鑰的生成和保存；
    - 使用對稱密鑰進行加密和解密；
    - 從文件中獲取加密時使用的密鑰，使用密鑰進行解密。
- 代碼
  5-3
- 運行示例

任務四
- 要求：密鑰分發結對編程：1人負責客戶端，一人負責服務器
  - 注意責任歸宿，要會經過測試證實本身沒有問題
  - 基於Java Socket實現客戶端/服務器功能，傳輸方式用TCP
  - 客戶端讓用戶輸入中綴表達式，而後把中綴表達式調用MyBC.java的功能轉化爲後綴表達式，把後綴表達式用3DES或AES算法加密經過網絡把密文發送給服務器
  - 客戶端和服務器用DH算法進行3DES或AES算法的密鑰交換
  - 服務器接收到後綴表達式表達式後，進行解密，而後調用MyDC.java的功能計算後綴表達式的值，把結果發送給客戶端
  - 客戶端顯示服務器發送過來的結果
  - 上傳測試結果截圖和碼雲連接
- 知識點
  - 使用密鑰協定建立共享密鑰——DH算法
  - DH算法是創建在DH公鑰和私鑰的基礎上的
  - 實現DH算法主要有如下幾個步驟：
    - 建立DH公鑰和私鑰
    - 建立共享密鑰
- 代碼
  5-4
- 運行示例

任務五
- 要求：完整性校驗結對編程：1人負責客戶端，一人負責服務器
  - 注意責任歸宿，要會經過測試證實本身沒有問題
  - 基於Java Socket實現客戶端/服務器功能，傳輸方式用TCP
  - 客戶端讓用戶輸入中綴表達式，而後把中綴表達式調用MyBC.java的功能轉化爲後綴表達式，把後綴表達式用3DES或AES算法加密經過網絡把密文和明文的MD5値發送給服務器
  - 客戶端和服務器用DH算法進行3DES或AES算法的密鑰交換
  - 服務器接收到後綴表達式表達式後，進行解密，解密後計算明文的MD5值，和客戶端傳來的MD5進行比較，一致則調用MyDC.java的功能計算後綴表達式的值，把結果發送給客戶端
  - 客戶端顯示服務器發送過來的結果
  - 上傳測試結果截圖和碼雲連接
- 知識點
  - Java摘要算法- MD5
    - java.security包中的MessageDigest類提供了計算消息摘要的方法
  - 生成MessageDigest對象：
    - MessageDigest m=MessageDigest.getInstance("MD5");
  - 傳入須要計算的字符串：
    - m.update(x.getBytes("UTF8" )); (x爲須要計算的字符串，update傳入的參數是字節類型或字節類型數組，對於字符串，須要先使用getBytes( )方法生成字符串數組。)
  - 計算消息摘要：
    - byte s[ ]=m.digest( ); (執行MessageDigest對象的digest( )方法完成計算，計算的結果經過字節類型的數組返回。)
- 代碼
  5-5
- 運行示例