Java实验报告（实验四）

2022-11-08 17:25:09

北京电子科技学院（BESTI）

实验报告

课程：Java 班级：1352班姓名：王国伊学号：20135207

成绩：指导教师：娄嘉鹏实验日期：2015.6.9

实验密级：无预习程度：实验时间：15:30-18:00

仪器组次：必修/选修：选修实验序号：四

实验名称：服务器与客户端间传送信息加解密

实验目的与要求： 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.使用实验楼git服务托管代码。

3.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。

4. 严禁抄袭，有该行为者实验成绩归零，并附加其他惩罚措施。

实验仪器：

名称	型号	数量
笔记本电脑	Lenovo Z485	1台

实验内容、步骤与体会（附纸）：

一、实验内容

1. 先运行教材上TCP代码，一人服务器，一人客户端。

2. 下载加解密代码，先编译运行代码，一人加密一人解密，适当修改代码。

3. 然后集成代码，一人加密后通过TCP发送，加密使用AES或DES，AES或DES加密密钥Key的发送，使用服务器的公钥加密，公钥算法用RSA或DH，发送信息的完整性验证使用MD5或SHA3。

4.使用试验后git服务托管代码。

5.完成实验后，找老师验收，课下写Blog。

二、实验步骤

结对同学：20135115 臧文君

Blog网址：http://www.cnblogs.com/CatherineZang/

1、实验分工：臧文君---服务器，加解密代码整合。

王国伊---客户端，实现两台PC机相连。

2、实验步骤：

（1）下载老师提供的加解密代码，分析理解代码中语句的功能。

（2）根据代码中的语句，查找自己主机的IP地址,确定端口号。

在命令行中输入：ipconfig。

找到自己主机的IP地址为：222.28.128.119。

（3）根据书上TCP的实例，用BufferedReader获取从服务器传入的数据流，再用PrintWriter获取从客户端传出的输出流。

（4）用RSA算法加密，加密使用服务器的公钥，再将加密后的密钥传给服务器。

（5）用DES算法加密输入的明文，将加密后的密文传给服务器。

（6）使用Hash函数，计算明文的Hash函数值，传给服务器。

（7）把从服务器返回的结果输出。

3、代码：

服务器：

package exp4;

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 Server {

public static void main(String srgs[]) throws Exception {

ServerSocket sc = null;

Socket socket = null;

try {

sc = new ServerSocket(8029);// 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);

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();

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

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 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();

}

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;

}

客户端：

package exp4;

import java.net.*;

import java.io.*;

import java.security.*;

import javax.crypto.*;

import javax.crypto.spec.*;

import java.security.spec.*;

import javax.crypto.interfaces.*;

import java.security.interfaces.*;

import java.math.*;

public class Client {

public static void main(String srgs[]) throws Exception {

try {

KeyGenerator kg = KeyGenerator.getInstance("DESede");

kg.init(168);

SecretKey k = kg.generateKey();

byte[] ptext2 = k.getEncoded();

// 创建连接特定服务器的指定端口的Socket对象

Socket socket = new Socket("222.28.128.119", 8028);

// 网络输入流

BufferedReader in = new BufferedReader(new InputStreamReader(

socket.getInputStream()));

// 网络输出流

PrintWriter out = new PrintWriter(new BufferedWriter(

new OutputStreamWriter(socket.getOutputStream())), true);

// 创建键盘输入流

BufferedReader stdin = new BufferedReader(new InputStreamReader(

System.in));

FileInputStream f3 = new FileInputStream("Skey_RSA_pub.dat");

ObjectInputStream b2 = new ObjectInputStream(f3);

RSAPublicKey pbk = (RSAPublicKey) b2.readObject();

BigInteger e = pbk.getPublicExponent();

BigInteger n = pbk.getModulus();

BigInteger m = new BigInteger(ptext2);

BigInteger c = m.modPow(e, n);

String cs = c.toString();

out.println(cs); // 通过网络传送到服务器

System.out.print("请输入待发送的数据：");

String s = stdin.readLine();

Cipher cp = Cipher.getInstance("DESede");

cp.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, k);

byte ptext[] = s.getBytes("UTF8");

byte ctext[] = cp.doFinal(ptext);

String str = parseByte2HexStr(ctext);

out.println(str);

String x = s;