实验内容
1.掌握Socket程序的编写；
2. 掌握密码技术的使用；
3. 设计安全传输系统。
实验步骤
这一部分是与我的partner合作的，详见他的博客- [20145326 《Java程序设计》实验五——Java网络编程及安全实验报告](http://www.cnblogs.com/cxy1616/p/5471028.html）
我设计客户端部分
确定服务器端IP地址和端口
用设计服务器的电脑打开cmd命令行，在其中输入ipconfig查询服务器的IPv4地址并让负责客户端的用户记录下来，创立一个端口号且服务器和客户端一致（最好不要为8080、8030这些常见的）。
现场
将Skey_RSA_priv.dat与Skey_RSA_pub.dat拷贝至与src同级的文件夹内，这样运行后才不会显示错误“系统找不到指定文件”。
编写代码
- 建立一个Socket对象，用来建立一个端口号与客户端相连，获得网络输入流与输出流对象的引用。
- 使用服务器端RSA的私钥对DES的密钥进行解密，对秘钥进行解密之后使用DES对密文进行解密。
- 计算解密后的hash值来确定解密是否正确。
- 进行匹配连接。
①运行服务器端代码
②显示“服务器已经启动后”运行客户端代码
③显示“已经建立连接”就证明双方已经连接好了
④客户端输入要传输的信息
⑤服务器端显示从客户端接受到的信息
⑥双方匹配成功，并在客户端显示“匹配成功”的消息
实验代码如下
package DO5;
/**
* Created by Cai Ye on 2016/5/5.
*/
import java.net.*;
import java.io.*;
import java.security.*;
import java.security.spec.*;
import javax.crypto.*;
import javax.crypto.spec.*;
import javax.crypto.interfaces.*;
import java.security.interfaces.*;
import java.math.*;
public class ComputeTCPServer{
public static void main(String srgs[]) throws Exception
{
ServerSocket sc = null;
Socket socket=null;
try
{
sc= new ServerSocket(12333);//创建服务器套接字
System.out.println("端口号:" + sc.getLocalPort());
System.out.println("服务器已经启动...");
socket = sc.accept(); //等待客户端连接
System.out.println("已经建立连接");//获得网络输入流对象的引用
BufferedReader in = new BufferedReader(new InputStreamReader(socket.getInputStream()));//获得网络输出流对象的引用
PrintWriter out=new PrintWriter(new BufferedWriter(new OutputStreamWriter(socket.getOutputStream())),true);
//使用服务器端RSA的私钥对DES的密钥进行解密
String aline2=in.readLine();
BigInteger c=new BigInteger(aline2);
FileInputStream f=new FileInputStream("Skey_RSA_priv.dat");
ObjectInputStream b=new ObjectInputStream(f);
RSAPrivateKey prk=(RSAPrivateKey)b.readObject( );
BigInteger d=prk.getPrivateExponent();
BigInteger n=prk.getModulus();
BigInteger m=c.modPow(d,n);
byte[] keykb=m.toByteArray();
//使用DES对密文进行解密
String aline=in.readLine();//读取客户端传送来的数据
byte[] ctext=parseHexStr2Byte(aline);
Key k=new SecretKeySpec(keykb,"DESede");
Cipher cp=Cipher.getInstance("DESede");
cp.init(Cipher.DECRYPT_MODE, k);
byte []ptext=cp.doFinal(ctext);
String p=new String(ptext,"UTF8");
System.out.println("从客户端接收到信息为："+p); //通过网络输出流返回结果给客户端
//使用Hash函数检测明文完整性
String aline3=in.readLine();
String x=p;
MessageDigest m2=MessageDigest.getInstance("MD5");
m2.update(x.getBytes( ));
byte a[ ]=m2.digest( );
String result="";
for (int i=0; i<a.length; i++)
{
result+=Integer.toHexString((0x000000ff & a[i]) |
0xffffff00).substring(6);
}
System.out.println(result);
if(aline3.equals(result))
{
System.out.println("匹配成功");
}
out.println("匹配成功");
out.close();
in.close();
sc.close();
} catch (Exception e) {
System.out.println(e);
}
}
public static byte[] parseHexStr2Byte(String hexStr)
{
if (hexStr.length() < 1)
return null;
byte[] result = new byte[hexStr.length()/2];
for (int i = 0;i< hexStr.length()/2; i++)
{
int high = Integer.parseInt(hexStr.substring(i*2, i*2+1 ), 16);
int low = Integer.parseInt(hexStr.substring(i*2+1, i*2+2), 16);
result[i] = (byte) (high * 16 + low);
}
return result;
}
public static String parseByte2HexStr(byte buf[]) {
StringBuffer sb = new StringBuffer();
for (int i = 0; i < buf.length; i++)
{
String hex = Integer.toHexString(buf[i] & 0xFF);
if (hex.length() == 1)
{
hex = '0' + hex;
}
sb.append(hex.toUpperCase());
}
return sb.toString();
}
}
实验中的问题和解决过程
- 问题1：运行后显示错误“系统找不到指定文件”。
解决：将Skey_RSA_priv.dat拷贝至与src同级的文件夹内。 - 问题2：服务器启动后客户端显示错误java.net.SocketException: Connection reset（连接重置）。
解决：没有关闭上次运行的窗口，端口号被占用，关闭上次运行的窗口后就可以成功了。 - 问题3：服务器启动后客户端显示错误`java.net.ConnectException: Connection timed out: connect（连接超时）.
解决：我们推断可能是网络连接有问题。我们最初同时使用edu的wifi，结果为连接超时；然后，我们连接同一台手机散发的热点，结果仍然为连接超时；最后，我用服务器端的电脑给客户端散发WiFi，结果就成功了，很神奇。
实验代码托管截图
- PSP(Personal Software Process)时间：
- PSP(Personal Software Process)时间：
| 步骤 | 耗时 | 百分比 |
|---|---|---|
| 需求分析 | 10min | 5% |
| 设计 | 10min | 5% |
| 代码实现 | 60min | 32% |
| 测试 | 75min | 40% |
| 分析总结 | 30min | 16% |