2018-2019-2 20175227张雪莹《Java程序设计》

实验五 《网络编程与安全》

实验报告封面

  • 课程:Java程序设计 班级:1752班 姓名:张雪莹 学号:20175227
  • 指导教师:娄嘉鹏 实验日期:2019年5月25日
  • 实验时间:--- 实验序号:实验五
  • 实验名称:网络编程与安全
  • 实验题目
  • 实验要求
    • 完成云班课中的检查点,也可以先完成实验报告,直接提交。注意不能只有截图,要有知识点,原理,遇到的问题和解决过程等说明。实验报告中一个检查点要有多张截图。
    • 发表实验报告博客,标题“学期(如2018-2019-2) 学号(如20175300)实验五 Java网络编程 实验报告”

实验步骤

  • 任务一

    • 要求:两人一组结对编程:

      • 参考http://www.cnblogs.com/rocedu/p/6766748.html#SECDSA
      • 结对实现中缀表达式转后缀表达式的功能 MyBC.java
      • 结对实现从上面功能中获取的表达式中实现后缀表达式求值的功能,调用MyDC.java
      • 上传测试代码运行结果截图和码云链接
    • 知识点
      • 中缀表达式、前缀表达式和后缀表达式

        • 表达式Exp = S1 + OP + S2(S1 ,S2是两个操作数,OP为运算符)有三种标识法:
        OP + S1 + S2 为前缀表示法
        S1 + OP + S2 为中缀表示法
        S1 + S2 + OP 为后缀表示法
        • 例如:
        Exp = a * b + (c - d / e) * f
        前缀式: + * a b * - c / d e f
        中缀式: a * b + c - d / e * f
        后缀式: a b * c d e / - f * +
    • 表达式求值算法分两步进行:①中缀转后缀;②求后缀表达式的值。
    • 后缀表达式求值伪代码如下:
    设置一个操作数栈,开始栈为空;
    从左到右扫描后缀表达式,遇操作数,进栈;
    若遇运算符,则从栈中退出两个元素,先退出的放到运算符的右边,后退出的放到运算左边,运算后的结果再进栈,直到后缀表达式扫描完毕。
    重复以上步骤,直至后缀表达式结束,栈中最后一个数字就是所求表达式的值。
    • 代码

      5-1
    • 运行示例

  • 任务二

    • 要求:结对编程:1人负责客户端,一人负责服务器

      • 注意责任归宿,要会通过测试证明自己没有问题
      • 基于Java Socket实现客户端/服务器功能,传输方式用TCP
      • 客户端让用户输入中缀表达式,然后把中缀表达式调用MyBC.java的功能转化为后缀表达式,把后缀表达式通过网络发送给服务器
      • 服务器接收到后缀表达式,调用MyDC.java的功能计算后缀表达式的值,把结果发送给客户端
      • 客户端显示服务器发送过来的结果
      • 上传测试结果截图和码云链接
    • 知识点
      • 套接字是基于TCP协议的网络通信

        • 客户端套接字

          • 对象建立方法:使用Socket类
          • Socket构造方法:Socket(String host,int port)
        • ServerSocket对象与服务器端套接字
          • 构造方法:ServerSocket(int port)
          • 使用方法accept()将客户端的套接字和服务器端的套接字连接起来
      • 套接字通信基本原则
        • 服务器应当启动一个专门的线程,在该线程中和客户的套接字建立连接
        • 由于套接字的输入流在读取信息时可能发生阻塞,客户端和服务器端都需要在一个单独的线程中读取信息
    • 代码

      5-2
    • 运行示例

  • 任务三

    • 要求:加密结对编程:1人负责客户端,一人负责服务器

      • 注意责任归宿,要会通过测试证明自己没有问题
      • 基于Java Socket实现客户端/服务器功能,传输方式用TCP
      • 客户端让用户输入中缀表达式,然后把中缀表达式调用MyBC.java的功能转化为后缀表达式,把后缀表达式用3DES或AES算法加密后通过网络把密文发送给服务器
      • 服务器接收到后缀表达式表达式后,进行解密(和客户端协商密钥,可以用数组保存),然后调用MyDC.java的功能计算后缀表达式的值,把结果发送给客户端
      • 客户端显示服务器发送过来的结果
      • 上传测试结果截图和码云链接
    • 知识点
      • DES算法是目前最常用的对称加密算法
      • 实现DES加密主要有以下几个步骤:
        • 对称密钥的生成和保存;
        • 使用对称密钥进行加密和解密;
        • 从文件中获取加密时使用的密钥,使用密钥进行解密。
    • 代码

      5-3
    • 运行示例

  • 任务四

    • 要求:密钥分发结对编程:1人负责客户端,一人负责服务器

      • 注意责任归宿,要会通过测试证明自己没有问题
      • 基于Java Socket实现客户端/服务器功能,传输方式用TCP
      • 客户端让用户输入中缀表达式,然后把中缀表达式调用MyBC.java的功能转化为后缀表达式,把后缀表达式用3DES或AES算法加密通过网络把密文发送给服务器
      • 客户端和服务器用DH算法进行3DES或AES算法的密钥交换
      • 服务器接收到后缀表达式表达式后,进行解密,然后调用MyDC.java的功能计算后缀表达式的值,把结果发送给客户端
      • 客户端显示服务器发送过来的结果
      • 上传测试结果截图和码云链接
    • 知识点
      • 使用密钥协定创建共享密钥——DH算法
      • DH算法是建立在DH公钥和私钥的基础上的
      • 实现DH算法主要有以下几个步骤:
        • 创建DH公钥和私钥
        • 创建共享密钥
    • 代码

      5-4
    • 运行示例

  • 任务五

    • 要求:完整性校验结对编程:1人负责客户端,一人负责服务器

      • 注意责任归宿,要会通过测试证明自己没有问题
      • 基于Java Socket实现客户端/服务器功能,传输方式用TCP
      • 客户端让用户输入中缀表达式,然后把中缀表达式调用MyBC.java的功能转化为后缀表达式,把后缀表达式用3DES或AES算法加密通过网络把密文和明文的MD5値发送给服务器
      • 客户端和服务器用DH算法进行3DES或AES算法的密钥交换
      • 服务器接收到后缀表达式表达式后,进行解密,解密后计算明文的MD5值,和客户端传来的MD5进行比较,一致则调用MyDC.java的功能计算后缀表达式的值,把结果发送给客户端
      • 客户端显示服务器发送过来的结果
      • 上传测试结果截图和码云链接
    • 知识点
      • Java摘要算法- MD5

        • java.security包中的MessageDigest类提供了计算消息摘要的方法
      • 生成MessageDigest对象:
        • MessageDigest m=MessageDigest.getInstance("MD5");
      • 传入需要计算的字符串:
        • m.update(x.getBytes("UTF8" )); (x为需要计算的字符串,update传入的参数是字节类型或字节类型数组,对于字符串,需要先使用getBytes( )方法生成字符串数组。)
      • 计算消息摘要:
        • byte s[ ]=m.digest( ); (执行MessageDigest对象的digest( )方法完成计算,计算的结果通过字节类型的数组返回。)
    • 代码

      5-5
    • 运行示例

结对伙伴及其博客链接

20175212

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