2017-2018-2 20165209 实验五《网络编程与安全》实验报告

实验报告封面

北京电子科技学院(BESTI)

实 验 报 告

课程：Java程序设计 班级：1652 姓名：陈思兵 学号：20165209

成绩： 指导教师：娄嘉鹏 实验日期：2018年5月28日

实验密级： 预习程度： 实验时间：13:45 - 3:25

仪器组次： 09 必修/选修：必修 实验序号：实验五

实验名称： 网络编程与安全

实验目的：

1.实现中缀表达式转后缀表达式的功能

2.实现客户端与服务器的链接

3.实现后缀表达式计算功能

4.实现输入加密解密

5.实现密钥传递

实验与要求:

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.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

3.严禁抄袭。

实验内容及步骤

(一)网络编程与安全--1

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

栈

中缀和后缀

表达式Exp = S1 + OP + S2(S1 ，S2是两个操作数，OP为运算符)有三种标识方法：

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 * +

MyDC关键代码

MyBC关键代码

运行结果

(二)网络编程与安全--2

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

客户端的程序使用Socket类建立负责连接到服务器的套接字对象。

建立连接到服务器的套接字对象：

try{ Socket mysocket=new Socket(“http://192.168.0.78”,1880);

}

catch(IOException e){ }

与mysocket相关的方法：

getInputStream()获得一个输入流

getOutputStream()获得一个输出流

用getInputStream()得到的输入流接到另一个DataInputStream数据流上

用getOutputStream()得到的输出流接到另一个DataOutputStream数据流上

参考书上第13章代码

客户端Client关键代码

服务器端Server关键代码

运行结果

网络编程与安全--3

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

实现AES加密

客户端Client关键代码

服务器端Server关键代码

运行结果

网络编程与安全--4

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

实现DH算法

DH算法中，A可以用自己的密钥和B的公钥按照一定方法生成一个密钥，B也可以用自己的密钥和A的公钥按照一定方法生成一个密钥，由于一些数学规律，这两个密钥完全相同。这样，A和B间就有了一个共同的密钥可以用于各种加密。

编程思路：

Java中KeyAgreement类实现了密钥协定，它使用init( )方法传入自己的私钥，使用doPhase( )方法传入对方的公钥，进而可以使用generateSecret( )方法生成共享的信息

客户端Client关键代码

服务器端Server关键代码

运行结果

网络编程与安全--5

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

MD5算法思想

首先生成对象，执行其update()方法可以将原始数据传递给该对象，然后执行其digest( )方法即可得到消息摘要。

(1) 生成MessageDigest对象

(2) 传入需要计算的字符串

(3) 计算消息摘要

(4) 处理计算结果

客户端Client关键代码

服务器端Server关键代码

运行结果

PSP(Personal Software Process)时间统计：

步骤

耗时

百分比

需求分析

30min

9.09%

设计

90min

18.1%

代码实现

120min

36.3%

测试

60min

18.1%

分析总结

30min

9.09%

实验感想

本次实验不仅加深了对java数据结构中栈的知识，更巩固了13章的java网络方面的知识。

参考资料

原文：https://www.cnblogs.com/tutu233/p/9105406.html