2018-2019-2 20175227张雪莹《Java程序设计》实验五 《网络编程与安全》

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