2018-2019-2 20175218 實驗五《網絡編程與安全》實驗報告
2018-2019-2 20175218 實驗五《網絡編程與安全》實驗報告
| 姓名 | 陳敬勇 |
|---|---|
| 班級 | 1752 |
| 學號 | 20175218 |
| 實驗序號 | 實驗五 |
| 實驗名稱 | 網絡編程與安全 |
1、網絡編程與安全-1
一、實驗要求
兩人一組結對編程：html
- 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
二、實驗代碼
（一）MyDC.java>>核心代碼java
public int evaluate(String expr) {
int op1, op2, result = 0;
String token;
StringTokenizer tokenizer = new StringTokenizer(expr);
while (tokenizer.hasMoreTokens()) {
token = tokenizer.nextToken();
if (isOperator(token)) {
op2 = (stack.pop().intValue());
op1 = (stack.pop().intValue());
result = evalSingleOp(token.charAt(0), op1, op2);
stack.push(result);
} else {
stack.push((Integer.parseInt(token)));
}
}
return result;
}
private boolean isOperator(String token) {
return (token.equals("+") || token.equals("-") || token.equals("*") || token.equals("/"));
}
private int evalSingleOp(char operation, int op1, int op2) {
int result = 0;
switch (operation) {
case ADD:
result = op1 + op2;
break;
case SUBTRACT:
result = op1 - op2;
break;
case MUTIPLY:
result = op1 * op2;
break;
case DIVIDE:
result = op1 / op2;
}
return result;
}
（二）MyDCTest.java>>核心代碼node
try
{
Scanner in = new Scanner(System.in);
do
{
MyDC evaluator = new MyDC();
System.out.println ("Enter a valid postfix expression: ");
expression = in.nextLine();
result = evaluator.evaluate (expression);
System.out.println();System.out.println ("That expression equals " + result);
System.out.print ("Evaluate another expression [Y/N]? ");
again = in.nextLine();
System.out.println();
}
while (again.equalsIgnoreCase("y"));
}
（三）MyBC.java>>核心代碼git
while (t.hasMoreTokens()){ //依次遍歷元素，轉爲後綴表達式
String temp;
String c;
c=t.nextToken();
if (c.equals("+") || c.equals("-")) { //遇到優先級最低的「+」、「-」，彈出「（」以前的全部元素
while (sta.size() != 0) {
temp = sta.pop();
if (temp.equals("(")) {
sta.push("(");
break;
}
str = str + temp + " ";
}
sta.push(c);
} else if (c.equals("*")|| c.equals("÷")) { //遇到優先級高的「*」、「/」，彈出「（」以前的「*」、「/」
while (sta.size() != 0) {
temp = sta.pop();
if (temp.equals("(") || temp.equals("+") || temp.equals("-")) {
sta.push(temp);
break;
} else {
str = str + temp + " ";
}
}
sta.push(c);
} else if (c.equals("(")) { //遇到「(」直接入棧
sta.push(c);
} else if (c.equals(")")) { //遇到「）」，彈出「（」以前的全部元素
while (sta.size() != 0) {
temp = sta.pop();
if (temp.equals("(")) {
break;
} else {
str = str + temp + " ";
}
}
} else //遇到數字，直接存入數組
{
str = str + c + " ";
}
}
（四）Calculate.java>>核心代碼算法
MyDC a = new MyDC();
MyBC b = new MyBC();
String str;
int result;
System.out.println("輸入算式：");
Scanner reader = new Scanner(System.in);
str = reader.nextLine();
str = b.result(str);
result = a.evaluate(str);
System.out.println("答案爲："+result);
三、實驗截圖
一、MyDC測試代碼截圖express
二、Calculate計算代碼運行截圖編程
四、碼雲連接
MyBC.java服務器
2、網絡編程與安全-2
一、實驗要求
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
二、實驗代碼
（一）Server.java（服務器端）>>核心代碼
try { serverForClient = new ServerSocket(2010);
}
catch(IOException e1) {
System.out.println(e1);
}
try{ System.out.println("等待客戶呼叫");
socketOnServer = serverForClient.accept(); //堵塞狀態，除非有客戶呼叫
out=new DataOutputStream(socketOnServer.getOutputStream());
in=new DataInputStream(socketOnServer.getInputStream());
String s=in.readUTF(); // in讀取信息，堵塞狀態
System.out.println("服務器收到客戶的提問:"+s);
MyDC d=new MyDC();
answer=d.evaluate(s);
out.writeUTF(answer+"");
Thread.sleep(500);
}
（二）Client.java（客戶端）>>核心代碼
try{ mysocket=new Socket("127.1.0.0",2010);
in=new DataInputStream(mysocket.getInputStream());
out=new DataOutputStream(mysocket.getOutputStream());
System.out.println("請輸入算式：");
Scanner scanner=new Scanner(System.in);
String str=scanner.nextLine();
MyBC b=new MyBC();
str=b.result(str);
out.writeUTF(str);
String s=in.readUTF(); //in讀取信息，堵塞狀態
System.out.println("客戶收到服務器的回答:"+s);
Thread.sleep(500);
}
catch(Exception e) {
System.out.println("服務器已斷開"+e);
}
（三）MyDC.java>>核心代碼
public int evaluate(String expr) {
int op1, op2, result = 0;
String token;
StringTokenizer tokenizer = new StringTokenizer(expr);
while (tokenizer.hasMoreTokens()) {
token = tokenizer.nextToken();
if (isOperator(token)) {
op2 = (stack.pop().intValue());
op1 = (stack.pop().intValue());
result = evalSingleOp(token.charAt(0), op1, op2);
stack.push(result);
} else {
stack.push((Integer.parseInt(token)));
}
}
return result;
}
private boolean isOperator(String token) {
return (token.equals("+") || token.equals("-") || token.equals("*") || token.equals("/"));
}
private int evalSingleOp(char operation, int op1, int op2) {
int result = 0;
switch (operation) {
case ADD:
result = op1 + op2;
break;
case SUBTRACT:
result = op1 - op2;
break;
case MUTIPLY:
result = op1 * op2;
break;
case DIVIDE:
result = op1 / op2;
}
return result;
}
（四）MyBC.java>>核心代碼
while (t.hasMoreTokens()){ //依次遍歷元素，轉爲後綴表達式
String temp;
String c;
c=t.nextToken();
if (c.equals("+") || c.equals("-")) { //遇到優先級最低的「+」、「-」，彈出「（」以前的全部元素
while (sta.size() != 0) {
temp = sta.pop();
if (temp.equals("(")) {
sta.push("(");
break;
}
str = str + temp + " ";
}
sta.push(c);
} else if (c.equals("*")|| c.equals("÷")) { //遇到優先級高的「*」、「/」，彈出「（」以前的「*」、「/」
while (sta.size() != 0) {
temp = sta.pop();
if (temp.equals("(") || temp.equals("+") || temp.equals("-")) {
sta.push(temp);
break;
} else {
str = str + temp + " ";
}
}
sta.push(c);
} else if (c.equals("(")) { //遇到「(」直接入棧
sta.push(c);
} else if (c.equals(")")) { //遇到「）」，彈出「（」以前的全部元素
while (sta.size() != 0) {
temp = sta.pop();
if (temp.equals("(")) {
break;
} else {
str = str + temp + " ";
}
}
} else //遇到數字，直接存入數組
{
str = str + c + " ";
}
}
三、實驗截圖
（一）服務器端運行
（二）客戶端運行並輸入算式
（三）服務器端收到客戶提問
四、碼雲連接
3、網絡編程與安全-3
一、實驗要求
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
二、實驗代碼
（一）ServerOne.java（服務器端）>>核心代碼
try{ File f=new File("key1.dat");
InputStream in = new FileInputStream(f);
while((n=in.read(a,0,100))!=-1) {
key=key+new String (a,0,n);
}
in.close();
}
catch(IOException e) {
System.out.println("File read Error"+e);
}*/
ServerSocket serverForClient=null;
Socket socketOnServer=null;
DataOutputStream out=null;
DataInputStream in=null;
try { serverForClient = new ServerSocket(2010);
}
catch(IOException e1) {
System.out.println(e1);
}
try{ System.out.println("等待客戶呼叫");
socketOnServer = serverForClient.accept(); //堵塞狀態，除非有客戶呼叫
out=new DataOutputStream(socketOnServer.getOutputStream());
in=new DataInputStream(socketOnServer.getInputStream());
String key = in.readUTF();
String s=in.readUTF(); // in讀取信息，堵塞狀態
System.out.println("服務器收到的信息:"+s);
String clear=Encoder.AESDncode(key,s);
MyDC d=new MyDC();
System.out.println("服務器收到客戶的提問:"+clear);
int answer=d.evaluate(clear);
out.writeUTF(answer+"");
Thread.sleep(500);
}
（二）ClientOne.java（客戶端）>>核心代碼
try {
File f = new File("key1.dat");
InputStream in = new FileInputStream(f);
while ((n = in.read(a, 0, 100)) != -1) {
key = key + new String(a, 0, n);
}
in.close();
} catch (IOException e) {
System.out.println("File read Error" + e);
}
Socket mysocket;
DataInputStream in = null;
DataOutputStream out = null;
System.out.println("請輸入算式：");
Scanner scanner = new Scanner(System.in);
String str = scanner.nextLine();//輸入算式
MyBC b = new MyBC();
str = b.result(str);
String secret=Encoder.AESEncode(key,str);//客戶端進行加密
try {
mysocket = new Socket("127.1.0.0", 2010);
in = new DataInputStream(mysocket.getInputStream());
out = new DataOutputStream(mysocket.getOutputStream());
out.writeUTF(key);
out.writeUTF(secret);
String s = in.readUTF(); //in讀取信息，堵塞狀態
System.out.println("客戶收到服務器的回答:" + s);
Thread.sleep(500);
}
（三）Encoder.java（加解密）>>核心代碼
try {
//1.構造密鑰生成器，指定爲AES算法,不區分大小寫
KeyGenerator keygen=KeyGenerator.getInstance("AES");
//2.根據ecnodeRules規則初始化密鑰生成器
//生成一個128位的隨機源,根據傳入的字節數組
keygen.init(128, new SecureRandom(encodeRules.getBytes()));
//3.產生原始對稱密鑰
SecretKey original_key=keygen.generateKey();
//4.得到原始對稱密鑰的字節數組
byte [] raw=original_key.getEncoded();
//5.根據字節數組生成AES密鑰
SecretKey key=new SecretKeySpec(raw, "AES");
//6.根據指定算法AES自成密碼器
Cipher cipher=Cipher.getInstance("AES");
//7.初始化密碼器，第一個參數爲加密(Encrypt_mode)或者解密解密(Decrypt_mode)操做，第二個參數爲使用的KEY
cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, key);
//8.獲取加密內容的字節數組(這裏要設置爲utf-8)否則內容中若是有中文和英文混合中文就會解密爲亂碼
byte [] byte_encode=content.getBytes("utf-8");
//9.根據密碼器的初始化方式--加密：將數據加密
byte [] byte_AES=cipher.doFinal(byte_encode);
//10.將加密後的數據轉換爲字符串
//這裏用Base64Encoder中會找不到包
//解決辦法：
//在項目的Build path中先移除JRE System Library，再添加庫JRE System Library，從新編譯後就一切正常了。
String AES_encode=new String(new BASE64Encoder().encode(byte_AES));
//11.將字符串返回
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();
}
//若是有錯就返加nulll
return null;
}
/*
* 解密
* 解密過程：
* 1.同加密1-4步
* 2.將加密後的字符串反紡成byte[]數組
* 3.將加密內容解密
*/
try {
//1.構造密鑰生成器，指定爲AES算法,不區分大小寫
KeyGenerator keygen=KeyGenerator.getInstance("AES");
//2.根據ecnodeRules規則初始化密鑰生成器
//生成一個128位的隨機源,根據傳入的字節數組
keygen.init(128, new SecureRandom(encodeRules.getBytes()));
//3.產生原始對稱密鑰
SecretKey original_key=keygen.generateKey();
//4.得到原始對稱密鑰的字節數組
byte [] raw=original_key.getEncoded();
//5.根據字節數組生成AES密鑰
SecretKey key=new SecretKeySpec(raw, "AES");
//6.根據指定算法AES自成密碼器
Cipher cipher=Cipher.getInstance("AES");
//7.初始化密碼器，第一個參數爲加密(Encrypt_mode)或者解密(Decrypt_mode)操做，第二個參數爲使用的KEY
cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE, key);
//8.將加密並編碼後的內容解碼成字節數組
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();
}
（四）Skey_AES.java（AES調用代碼）>>核心代碼
public static void main(String args[]) throws Exception{
KeyGenerator kg=KeyGenerator.getInstance("AES");
kg.init(128);
SecretKey k=kg.generateKey( );
FileOutputStream f=new FileOutputStream("key1.dat");
ObjectOutputStream b=new ObjectOutputStream(f);
b.writeObject(k);
}
（五）MyBC.java>>核心代碼
while (t.hasMoreTokens()){ //依次遍歷元素，轉爲後綴表達式
String temp;
String c;
c=t.nextToken();
if (c.equals("+") || c.equals("-")) { //遇到優先級最低的「+」、「-」，彈出「（」以前的全部元素
while (sta.size() != 0) {
temp = sta.pop();
if (temp.equals("(")) {
sta.push("(");
break;
}
str = str + temp + " ";
}
sta.push(c);
} else if (c.equals("*")|| c.equals("÷")) { //遇到優先級高的「*」、「/」，彈出「（」以前的「*」、「/」
while (sta.size() != 0) {
temp = sta.pop();
if (temp.equals("(") || temp.equals("+") || temp.equals("-")) {
sta.push(temp);
break;
} else {
str = str + temp + " ";
}
}
sta.push(c);
} else if (c.equals("(")) { //遇到「(」直接入棧
sta.push(c);
} else if (c.equals(")")) { //遇到「）」，彈出「（」以前的全部元素
while (sta.size() != 0) {
temp = sta.pop();
if (temp.equals("(")) {
break;
} else {
str = str + temp + " ";
}
}
} else //遇到數字，直接存入數組
{
str = str + c + " ";
}
}
（六）MyDC.java>>核心代碼
public int evaluate(String expr) {
int op1, op2, result = 0;
String token;
StringTokenizer tokenizer = new StringTokenizer(expr);
while (tokenizer.hasMoreTokens()) {
token = tokenizer.nextToken();
if (isOperator(token)) {
op2 = (stack.pop().intValue());
op1 = (stack.pop().intValue());
result = evalSingleOp(token.charAt(0), op1, op2);
stack.push(result);
} else {
stack.push((Integer.parseInt(token)));
}
}
return result;
}
private boolean isOperator(String token) {
return (token.equals("+") || token.equals("-") || token.equals("*") || token.equals("/"));
}
private int evalSingleOp(char operation, int op1, int op2) {
int result = 0;
switch (operation) {
case ADD:
result = op1 + op2;
break;
case SUBTRACT:
result = op1 - op2;
break;
case MUTIPLY:
result = op1 * op2;
break;
case DIVIDE:
result = op1 / op2;
}
return result;
}
三、實驗截圖
（一）服務器端運行
（二）客戶端運行並輸入算式
（三）服務器端收到客戶提問
四、碼雲連接
4、網絡編程與安全-4
一、實驗要求
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
二、實驗代碼
（一）Key_DH.java>>核心代碼
private static final BigInteger skip1024Modulus
= new BigInteger(1, skip1024ModulusBytes);
// The base used with the SKIP 1024 bit modulus
private static final BigInteger skip1024Base = BigInteger.valueOf(2);
public static void main(String args[ ]) throws Exception{
DHParameterSpec DHP=
new DHParameterSpec(skip1024Modulus,skip1024Base);
KeyPairGenerator kpg= KeyPairGenerator.getInstance("DH");
kpg.initialize(DHP);
KeyPair kp=kpg.genKeyPair();
PublicKey pbk=kp.getPublic();
PrivateKey prk=kp.getPrivate();
// 保存公鑰
FileOutputStream f1=new FileOutputStream(args[0]);
ObjectOutputStream b1=new ObjectOutputStream(f1);
b1.writeObject(pbk);
// 保存私鑰
FileOutputStream f2=new FileOutputStream(args[1]);
ObjectOutputStream b2=new ObjectOutputStream(f2);
b2.writeObject(prk);
}
}
（二）KeyAgree.java>>核心代碼
FileInputStream f1=new FileInputStream("Apub.dat");
ObjectInputStream b1=new ObjectInputStream(f1);
PublicKey pbk=(PublicKey)b1.readObject( );
//讀取本身的DH私鑰
FileInputStream f2=new FileInputStream("Bpri.dat");
ObjectInputStream b2=new ObjectInputStream(f2);
PrivateKey prk=(PrivateKey)b2.readObject( );
// 執行密鑰協定
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]+",");
}
（三）ServerTwo.java（服務器端）>>核心代碼
try{ File f=new File("Sharekey.dat");
InputStream in = new FileInputStream(f);
while((n=in.read(a,0,100))!=-1) {
sharekey=sharekey+new String (a,0,n);
}
in.close();
}
catch(IOException e) {
System.out.println("File read Error"+e);
}
ServerSocket serverForClient=null;
Socket socketOnServer=null;
DataOutputStream out=null;
DataInputStream in=null;
try { serverForClient = new ServerSocket(2010);
}
catch(IOException e1) {
System.out.println(e1);
}
try{ System.out.println("等待客戶呼叫");
socketOnServer = serverForClient.accept(); //堵塞狀態，除非有客戶呼叫
out=new DataOutputStream(socketOnServer.getOutputStream());
in=new DataInputStream(socketOnServer.getInputStream());
String keyone =in.readUTF();//讀取被DH算法加密的密鑰
String truekey = Encoder.AESDncode(sharekey,keyone);//使用共享密鑰對被加密的原密鑰解密。
String secret =in.readUTF(); // in讀取信息，堵塞狀態
System.out.println("服務器收到的信息:"+secret);
String clear = Encoder.AESDncode(truekey,secret);//使用原密鑰解密表達式
MyDC d=new MyDC();
int answer=d.evaluate(clear);
out.writeUTF(answer+"");
System.out.println("服務器提供的解密:"+clear);
Thread.sleep(500);
}
（四）ClientTwo.java（客戶端）>>核心代碼
try{ File f=new File("key1.dat");
InputStream in = new FileInputStream(f);
while((n1=in.read(a1,0,100))!=-1) {
key1=key1+new String (a1,0,n1);
}
in.close();
}
catch(IOException e) {
System.out.println("File read Error"+e);
}
String sharekey="";
int n=-1;
byte [] a=new byte[128];
try{ File f=new File("Sharekey.dat");
InputStream in = new FileInputStream(f);
while((n=in.read(a,0,100))!=-1) {
sharekey=sharekey+new String (a,0,n);
}
in.close();
}
catch(IOException e) {
System.out.println("File read Error"+e);
}
Socket mysocket;
DataInputStream in=null;
DataOutputStream out=null;
System.out.println("請輸入算式：");
Scanner scanner = new Scanner(System.in);
String str = scanner.nextLine();//輸入算式
MyBC b=new MyBC();
str=b.result(str);
String secret=Encoder.AESEncode(key1, str);//客戶端對錶達式進行加密
key1 = Encoder.AESEncode(sharekey,key1);//客戶端對密鑰進行DH加密
try{ mysocket=new Socket("127.1.0.0",2010);
in=new DataInputStream(mysocket.getInputStream());
out=new DataOutputStream(mysocket.getOutputStream());
out.writeUTF(key1);
out.writeUTF(secret);
String s=in.readUTF(); //in讀取信息，堵塞狀態
System.out.println("客戶收到服務器的回答:"+s);
Thread.sleep(50000);
}
（五）MyBC.java>>核心代碼
while (t.hasMoreTokens()){ //依次遍歷元素，轉爲後綴表達式
String temp;
String c;
c=t.nextToken();
if (c.equals("+") || c.equals("-")) { //遇到優先級最低的「+」、「-」，彈出「（」以前的全部元素
while (sta.size() != 0) {
temp = sta.pop();
if (temp.equals("(")) {
sta.push("(");
break;
}
str = str + temp + " ";
}
sta.push(c);
} else if (c.equals("*")|| c.equals("÷")) { //遇到優先級高的「*」、「/」，彈出「（」以前的「*」、「/」
while (sta.size() != 0) {
temp = sta.pop();
if (temp.equals("(") || temp.equals("+") || temp.equals("-")) {
sta.push(temp);
break;
} else {
str = str + temp + " ";
}
}
sta.push(c);
} else if (c.equals("(")) { //遇到「(」直接入棧
sta.push(c);
} else if (c.equals(")")) { //遇到「）」，彈出「（」以前的全部元素
while (sta.size() != 0) {
temp = sta.pop();
if (temp.equals("(")) {
break;
} else {
str = str + temp + " ";
}
}
} else //遇到數字，直接存入數組
{
str = str + c + " ";
}
}
（六）MyDC.java>>核心代碼
public int evaluate(String expr) {
int op1, op2, result = 0;
String token;
StringTokenizer tokenizer = new StringTokenizer(expr);
while (tokenizer.hasMoreTokens()) {
token = tokenizer.nextToken();
if (isOperator(token)) {
op2 = (stack.pop().intValue());
op1 = (stack.pop().intValue());
result = evalSingleOp(token.charAt(0), op1, op2);
stack.push(result);
} else {
stack.push((Integer.parseInt(token)));
}
}
return result;
}
private boolean isOperator(String token) {
return (token.equals("+") || token.equals("-") || token.equals("*") || token.equals("/"));
}
private int evalSingleOp(char operation, int op1, int op2) {
int result = 0;
switch (operation) {
case ADD:
result = op1 + op2;
break;
case SUBTRACT:
result = op1 - op2;
break;
case MUTIPLY:
result = op1 * op2;
break;
case DIVIDE:
result = op1 / op2;
}
return result;
}
（七）Encoder.java（加解密）>>核心代碼
try {
//1.構造密鑰生成器，指定爲AES算法,不區分大小寫
KeyGenerator keygen=KeyGenerator.getInstance("AES");
//2.根據ecnodeRules規則初始化密鑰生成器
//生成一個128位的隨機源,根據傳入的字節數組
keygen.init(128, new SecureRandom(encodeRules.getBytes()));
//3.產生原始對稱密鑰
SecretKey original_key=keygen.generateKey();
//4.得到原始對稱密鑰的字節數組
byte [] raw=original_key.getEncoded();
//5.根據字節數組生成AES密鑰
SecretKey key=new SecretKeySpec(raw, "AES");
//6.根據指定算法AES自成密碼器
Cipher cipher=Cipher.getInstance("AES");
//7.初始化密碼器，第一個參數爲加密(Encrypt_mode)或者解密解密(Decrypt_mode)操做，第二個參數爲使用的KEY
cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, key);
//8.獲取加密內容的字節數組(這裏要設置爲utf-8)否則內容中若是有中文和英文混合中文就會解密爲亂碼
byte [] byte_encode=content.getBytes("utf-8");
//9.根據密碼器的初始化方式--加密：將數據加密
byte [] byte_AES=cipher.doFinal(byte_encode);
//10.將加密後的數據轉換爲字符串
//這裏用Base64Encoder中會找不到包
//解決辦法：
//在項目的Build path中先移除JRE System Library，再添加庫JRE System Library，從新編譯後就一切正常了。
String AES_encode=new String(new BASE64Encoder().encode(byte_AES));
//11.將字符串返回
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();
}
//若是有錯就返加nulll
return null;
}
/*
* 解密
* 解密過程：
* 1.同加密1-4步
* 2.將加密後的字符串反紡成byte[]數組
* 3.將加密內容解密
*/
try {
//1.構造密鑰生成器，指定爲AES算法,不區分大小寫
KeyGenerator keygen=KeyGenerator.getInstance("AES");
//2.根據ecnodeRules規則初始化密鑰生成器
//生成一個128位的隨機源,根據傳入的字節數組
keygen.init(128, new SecureRandom(encodeRules.getBytes()));
//3.產生原始對稱密鑰
SecretKey original_key=keygen.generateKey();
//4.得到原始對稱密鑰的字節數組
byte [] raw=original_key.getEncoded();
//5.根據字節數組生成AES密鑰
SecretKey key=new SecretKeySpec(raw, "AES");
//6.根據指定算法AES自成密碼器
Cipher cipher=Cipher.getInstance("AES");
//7.初始化密碼器，第一個參數爲加密(Encrypt_mode)或者解密(Decrypt_mode)操做，第二個參數爲使用的KEY
cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE, key);
//8.將加密並編碼後的內容解碼成字節數組
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();
}
三、實驗截圖
（一）服務器端運行
（二）客戶端運行並輸入算式
（三）服務器端收到信息並提供解密
四、碼雲連接
5、網絡編程與安全-5
一、實驗要求
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
二、實驗代碼
（一）DigestPass.java>>核心代碼
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);
（二）ServerThree.java（服務器端）>>核心代碼
try{ File f=new File("Sharekey.dat");
InputStream in = new FileInputStream(f);
while((n=in.read(a,0,100))!=-1) {
sharekey=sharekey+new String (a,0,n);
}
in.close();
}
catch(IOException e) {
System.out.println("File read Error"+e);
}
ServerSocket serverForClient=null;
Socket socketOnServer=null;
DataOutputStream out=null;
DataInputStream in=null;
try { serverForClient = new ServerSocket(2010);
}
catch(IOException e1) {
System.out.println(e1);
}
try{ System.out.println("等待客戶呼叫");
socketOnServer = serverForClient.accept(); //堵塞狀態，除非有客戶呼叫
out=new DataOutputStream(socketOnServer.getOutputStream());
in=new DataInputStream(socketOnServer.getInputStream());
String keyone =in.readUTF();//讀取被DH算法加密的密鑰
String truekey = Encoder.AESDncode(sharekey,keyone);//使用共享密鑰對被加密的原密鑰解密。
String secret =in.readUTF(); // in讀取信息，堵塞狀態
System.out.println("服務器收到的信息:"+secret);
String mdClient=in.readUTF();
System.out.println("客戶端提供的MD5爲:"+ mdClient);
String clear = Encoder.AESDncode(truekey,secret);//使用原密鑰解密表達式
MyDC d=new MyDC();
int answer=d.evaluate(clear);
if((mdClient.equals(DigestPass.MD5(clear)))==true) {//判斷MD5值是否相等，若相等，則返回答案
System.out.println("MD5值匹配");
System.out.println("服務器提供的解密:" + clear);
System.out.println("服務器解出密文的MD5爲:" + DigestPass.MD5(clear));
out.writeUTF(answer + "");
}
Thread.sleep(500);
}
（三）ClientThree.java（客戶端）>>核心代碼
try{ File f=new File("key1.dat");
InputStream in = new FileInputStream(f);
while((n1=in.read(a1,0,100))!=-1) {
key1=key1+new String (a1,0,n1);
}
in.close();
}
catch(IOException e) {
System.out.println("File read Error"+e);
}
String sharekey="";
int n=-1;
byte [] a=new byte[128];
try{ File f=new File("Sharekey.dat");
InputStream in = new FileInputStream(f);
while((n=in.read(a,0,100))!=-1) {
sharekey=sharekey+new String (a,0,n);
}
in.close();
}
catch(IOException e) {
System.out.println("File read Error"+e);
}
Socket mysocket;
DataInputStream in=null;
DataOutputStream out=null;
System.out.println("請輸入算式：");
Scanner scanner = new Scanner(System.in);
String str = scanner.nextLine();//輸入算式
MyBC b=new MyBC();
str=b.result(str);
String secret=Encoder.AESEncode(key1, str);//客戶端對錶達式進行加密
String md=DigestPass.MD5(str);//客戶端提供的MD5
key1 = Encoder.AESEncode(sharekey,key1);//客戶端對密鑰進行DH加密
try{ mysocket=new Socket("127.1.0.0",2010);
in=new DataInputStream(mysocket.getInputStream());
out=new DataOutputStream(mysocket.getOutputStream());
out.writeUTF(key1);
out.writeUTF(secret);
out.writeUTF(md);
String s=in.readUTF(); //in讀取信息，堵塞狀態
System.out.println("客戶收到服務器的回答:"+s);
Thread.sleep(50000);
}
（四）MyBC.java>>核心代碼
while (t.hasMoreTokens()){ //依次遍歷元素，轉爲後綴表達式
String temp;
String c;
c=t.nextToken();
if (c.equals("+") || c.equals("-")) { //遇到優先級最低的「+」、「-」，彈出「（」以前的全部元素
while (sta.size() != 0) {
temp = sta.pop();
if (temp.equals("(")) {
sta.push("(");
break;
}
str = str + temp + " ";
}
sta.push(c);
} else if (c.equals("*")|| c.equals("÷")) { //遇到優先級高的「*」、「/」，彈出「（」以前的「*」、「/」
while (sta.size() != 0) {
temp = sta.pop();
if (temp.equals("(") || temp.equals("+") || temp.equals("-")) {
sta.push(temp);
break;
} else {
str = str + temp + " ";
}
}
sta.push(c);
} else if (c.equals("(")) { //遇到「(」直接入棧
sta.push(c);
} else if (c.equals(")")) { //遇到「）」，彈出「（」以前的全部元素
while (sta.size() != 0) {
temp = sta.pop();
if (temp.equals("(")) {
break;
} else {
str = str + temp + " ";
}
}
} else //遇到數字，直接存入數組
{
str = str + c + " ";
}
}
（五）MyDC.java>>核心代碼
public int evaluate(String expr) {
int op1, op2, result = 0;
String token;
StringTokenizer tokenizer = new StringTokenizer(expr);
while (tokenizer.hasMoreTokens()) {
token = tokenizer.nextToken();
if (isOperator(token)) {
op2 = (stack.pop().intValue());
op1 = (stack.pop().intValue());
result = evalSingleOp(token.charAt(0), op1, op2);
stack.push(result);
} else {
stack.push((Integer.parseInt(token)));
}
}
return result;
}
private boolean isOperator(String token) {
return (token.equals("+") || token.equals("-") || token.equals("*") || token.equals("/"));
}
private int evalSingleOp(char operation, int op1, int op2) {
int result = 0;
switch (operation) {
case ADD:
result = op1 + op2;
break;
case SUBTRACT:
result = op1 - op2;
break;
case MUTIPLY:
result = op1 * op2;
break;
case DIVIDE:
result = op1 / op2;
}
return result;
}
（六）Encoder.java（加解密）>>核心代碼
try {
//1.構造密鑰生成器，指定爲AES算法,不區分大小寫
KeyGenerator keygen=KeyGenerator.getInstance("AES");
//2.根據ecnodeRules規則初始化密鑰生成器
//生成一個128位的隨機源,根據傳入的字節數組
keygen.init(128, new SecureRandom(encodeRules.getBytes()));
//3.產生原始對稱密鑰
SecretKey original_key=keygen.generateKey();
//4.得到原始對稱密鑰的字節數組
byte [] raw=original_key.getEncoded();
//5.根據字節數組生成AES密鑰
SecretKey key=new SecretKeySpec(raw, "AES");
//6.根據指定算法AES自成密碼器
Cipher cipher=Cipher.getInstance("AES");
//7.初始化密碼器，第一個參數爲加密(Encrypt_mode)或者解密解密(Decrypt_mode)操做，第二個參數爲使用的KEY
cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, key);
//8.獲取加密內容的字節數組(這裏要設置爲utf-8)否則內容中若是有中文和英文混合中文就會解密爲亂碼
byte [] byte_encode=content.getBytes("utf-8");
//9.根據密碼器的初始化方式--加密：將數據加密
byte [] byte_AES=cipher.doFinal(byte_encode);
//10.將加密後的數據轉換爲字符串
//這裏用Base64Encoder中會找不到包
//解決辦法：
//在項目的Build path中先移除JRE System Library，再添加庫JRE System Library，從新編譯後就一切正常了。
String AES_encode=new String(new BASE64Encoder().encode(byte_AES));
//11.將字符串返回
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();
}
//若是有錯就返加nulll
return null;
}
/*
* 解密
* 解密過程：
* 1.同加密1-4步
* 2.將加密後的字符串反紡成byte[]數組
* 3.將加密內容解密
*/
try {
//1.構造密鑰生成器，指定爲AES算法,不區分大小寫
KeyGenerator keygen=KeyGenerator.getInstance("AES");
//2.根據ecnodeRules規則初始化密鑰生成器
//生成一個128位的隨機源,根據傳入的字節數組
keygen.init(128, new SecureRandom(encodeRules.getBytes()));
//3.產生原始對稱密鑰
SecretKey original_key=keygen.generateKey();
//4.得到原始對稱密鑰的字節數組
byte [] raw=original_key.getEncoded();
//5.根據字節數組生成AES密鑰
SecretKey key=new SecretKeySpec(raw, "AES");
//6.根據指定算法AES自成密碼器
Cipher cipher=Cipher.getInstance("AES");
//7.初始化密碼器，第一個參數爲加密(Encrypt_mode)或者解密(Decrypt_mode)操做，第二個參數爲使用的KEY
cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE, key);
//8.將加密並編碼後的內容解碼成字節數組
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();
}
（七）Key_DH.java>>核心代碼
private static final BigInteger skip1024Modulus
= new BigInteger(1, skip1024ModulusBytes);
// The base used with the SKIP 1024 bit modulus
private static final BigInteger skip1024Base = BigInteger.valueOf(2);
public static void main(String args[ ]) throws Exception{
DHParameterSpec DHP=
new DHParameterSpec(skip1024Modulus,skip1024Base);
KeyPairGenerator kpg= KeyPairGenerator.getInstance("DH");
kpg.initialize(DHP);
KeyPair kp=kpg.genKeyPair();
PublicKey pbk=kp.getPublic();
PrivateKey prk=kp.getPrivate();
// 保存公鑰
FileOutputStream f1=new FileOutputStream(args[0]);
ObjectOutputStream b1=new ObjectOutputStream(f1);
b1.writeObject(pbk);
// 保存私鑰
FileOutputStream f2=new FileOutputStream(args[1]);
ObjectOutputStream b2=new ObjectOutputStream(f2);
b2.writeObject(prk);
}
}
（八）KeyAgree.java>>核心代碼
FileInputStream f1=new FileInputStream("Apub.dat");
ObjectInputStream b1=new ObjectInputStream(f1);
PublicKey pbk=(PublicKey)b1.readObject( );
//讀取本身的DH私鑰
FileInputStream f2=new FileInputStream("Bpri.dat");
ObjectInputStream b2=new ObjectInputStream(f2);
PrivateKey prk=(PrivateKey)b2.readObject( );
// 執行密鑰協定
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]+",");
}
三、實驗截圖
（一）服務器端運行
（二）客戶端運行並輸入算式
（三）服務器端收到信息並匹配MD5後解密
四、碼雲連接
6、實驗中遇到的問題及解決方法
問題一
在IDEA中，運行代碼時，會有找不到一些文件的狀況，可是並不影響程序運行
解決方法
由於沒有影響到程序運行，而且在虛擬機裏也可以成功實現，因此就暫時沒有解決好這個問題
7、代碼託管
8、實驗感想
對於此次實驗，總的來講，綜合性比較高，在臨近學期末，來作對Java學習頗有幫助。特別的是還聯繫到了其餘科目，讓咱們在學習Java的同時，還兼顧到了其餘科目，對咱們有着很大的幫助。經過此次實驗，我也更加知道告終對編程的重要性，若是這個實驗只要我本身一我的作，那麼確定是很是很是困難的，幸虧有搭檔幫助，這樣，最終才完成了這個實驗，但願在之後的實驗中可以利用好夥伴的力量結伴作出更好的實驗。
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