20162311 实验三 敏捷开发与XP实践 实验报告
实验内容
一、研究学习IDEA中的Code菜单
使用
Code->Reformate Code功能将以下代码格式化
public class CodeStandard {
public static void main(String [] args){
StringBuffer buffer = new StringBuffer();
buffer.append('S');
buffer.append("tringBuffer");
System.out.println(buffer.charAt(1));
System.out.println(buffer.capacity());
System.out.println(buffer.indexOf("tring"));
System.out.println("buffer = " + buffer.toString());
if(buffer.capacity()<20)
buffer.append("1234567");
for(int i=0; i<buffer.length();i++)
System.out.println(buffer.charAt(i));
}
}
找出一项自己感觉最好的功能
个人认为Surround With这个功能不错，可以将一段代码用一些常用的if/else，try/catch，while等包围起来。
二、下载搭档的Complex代码进行单元测试
添加了三个测试用例，运行结果如下
- 这里是代码链接
- 以下是
git log截图
三、下载搭档代码进行至少三项重构
先在实验三 敏捷开发与XP实践中学习了重构，然后下载搭档代码进行练习
我进行的三项重构分别为
RenameEcapsulate FieldsExtract Methods
四、学习Java 密码学算法
参考Java 密码学算法，以结对的方式完成Java密码学相关内容的学习，结合重构，git,代码标准。
（一）凯撒密码
- 凯撒密码的加密算法过程如下：
在这里，我们做此约定：明文记为m，密文记为c，加密变换记为E(k1,m)（其中k1为密钥），解密变换记为D(k2,m)（k2为解密密钥）（在这里k1=k2,不妨记为k）。凯撒密码的加密过程可记为如下一个变换：
c≡m+k mod n （其中n为基本字符个数）
同样，解密过程可表示为：
m≡c+k mod n （其中n为基本字符个数）
public static void main(String args[]) throws Exception{
String s=args[0];
int key=Integer.parseInt(args[1]);
String es="";
for(int i=0;i<s.length( );i++)
{ char c=s.charAt(i);
if(c>='a' && c<='z') // 是小写字母
{ c+=key%26; //移动key%26位
if(c<'a') c+=26; //向左超界
if(c>'z') c-=26; //向右超界
}
else if(c>='A' && c<='Z') // 是大写字母
{ c+=key%26;
if(c<'A') c+=26;
if(c>'Z') c-=26;
}
es+=c;
}
System.out.println(es);
}
该程序既可用于加密又可用于解密。只要执行：
java Caesar 明文（要加密的字符串） 密钥（移动的位数）
即可加密。
在密钥前面加上负号，将运行
java Caesar 密文（要解密的字符串） -密钥（移动的位数）
即可解密。
- 下面我用
Hello World试验
加密
解密
（二）Java对称加密-DES算法
此种加密算法在加密和解密时使用的是同一密钥。博客中的示例将密钥生成在
key1.dat文件中，编码格式保存于keykb1.dat中，加密时从key1.dat中获取密钥并将密文保存在SEnc.dat文件中。解密时从keykb1.dat中获取编码格式并解密。
- 以下是加密和解密截图
加密
解密
（三）Java非对称加密-RSA算法
Java非对称加密-RSA算法是指加密和解密时使用不同的密钥。同时，传递密文的双方A和B可以各自有一套公钥和私钥。A用B的公钥加密信息，传递给B，B再用自己的私钥解密，同理B也是如此
我先运行如下代码，把自己的公钥和私钥分别生成在Skey_RSA_pub20162311.dat和Skey_RSA_priv20162311.dat两个不同的文件中。
import java.io.*;
import java.security.*;
import javax.crypto.*;
import javax.crypto.spec.*;
public class Skey_RSA{
public static void main(String args[]) throws Exception{
KeyPairGenerator kpg=KeyPairGenerator.getInstance("RSA");
kpg.initialize(1024);
KeyPair kp=kpg.genKeyPair();
PublicKey pbkey=kp.getPublic();
PrivateKey prkey=kp.getPrivate();
// 保存公钥
FileOutputStream f1=new FileOutputStream("Skey_RSA_pub20162311.dat");
ObjectOutputStream b1=new ObjectOutputStream(f1);
b1.writeObject(pbkey);
// 保存私钥
FileOutputStream f2=new FileOutputStream("Skey_RSA_priv20162311.dat");
ObjectOutputStream b2=new ObjectOutputStream(f2);
b2.writeObject(prkey);
}
}
然后加密
package exp3;
/**
* Created by Administrator on 2017/5/10.
*/
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.*;
import java.io.*;
public class Enc_RSA{
public static void main(String args[]) throws Exception{
String s= args[0];
// 获取公钥及参数e,n
FileInputStream f=new FileInputStream("Skey_RSA_pub20162311.dat");
ObjectInputStream b=new ObjectInputStream(f);
RSAPublicKey pbk=(RSAPublicKey)b.readObject( );
BigInteger e=pbk.getPublicExponent();
BigInteger n=pbk.getModulus();
System.out.println("e= "+e);
System.out.println("n= "+n);
// 明文 m
byte ptext[]=s.getBytes("UTF8");
BigInteger m=new BigInteger(ptext);
// 计算密文c,打印
BigInteger c=m.modPow(e,n);
System.out.println("c= "+c);
// 保存密文
String cs=c.toString( );
BufferedWriter out=
new BufferedWriter(new OutputStreamWriter(
new FileOutputStream("Enc_RSA.dat")));
out.write(cs,0,cs.length( ));
out.close( );
}
}
再用私钥解密
package exp3;
/**
* Created by Administrator on 2017/5/10.
*/
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.*;
import java.io.*;
public class Dec_RSA{
public static void main(String args[]) throws Exception{
//读取密文
BufferedReader in=
new BufferedReader(new InputStreamReader(
new FileInputStream("Enc_RSA.dat")));
String ctext=in.readLine();
BigInteger c=new BigInteger(ctext);
//读取私钥
FileInputStream f=new FileInputStream("Skey_RSA_priv20162311.dat");
ObjectInputStream b=new ObjectInputStream(f);
RSAPrivateKey prk=(RSAPrivateKey)b.readObject( );
BigInteger d=prk.getPrivateExponent();
//获取私钥参数及解密
BigInteger n=prk.getModulus();
System.out.println("d= "+d);
System.out.println("n= "+n);
BigInteger m=c.modPow(d,n);
//显示解密结果
System.out.println("m= "+m);
byte[] mt=m.toByteArray();
System.out.println("PlainText is ");
for(int i=0;i<mt.length;i++){
System.out.print((char) mt[i]);
}
}
}
我把加密和解密的方法写入了
EncryptAndDecrypt类中，然后在RSATest类中调用加密和解密的方法，就能在一个程序中同时加密和解密
-
EncryptAndDecrypt类的码云链接
在
RSATest类中实例化一个EncryptAndDecrypt对象。
package exp3;
/**
* Created by Administrator on 2017/5/11.
*/
public class RSATest {
public static void main(String[] args) throws Exception {
String s = args[0];
EncryptAndDecrypt ead = new EncryptAndDecrypt("Skey_RSA_pub20162311.dat", "Enc_RSA.dat","Skey_RSA_priv20162311.dat");
ead.Encrypt(s);
ead.Decrypt();
}
}
实验问题
前三个实验比较简单，没有遇到什么问题，但是在练习Java非对称加密-RSA算法时遇到一个比较麻烦的问题。
- 问题：我和我的搭档各自生成了自己的公钥和私钥，我将搭档的公钥拷贝到我的IDEA上，然后用搭档的公钥进行加密，却出现了异常
搭档在自己的IDEA中可以用自己的公钥进行加密，但到了我的IDEA中就不行了。我请教了老师，老师将我们的代码git pull在Linux命令行下运行了，发现也不行，最后老师说是环境问题，所以我放弃了用搭档的公钥加密，再把密文传给搭档，让其用私钥解密的试验。
实验收获与感想
一、收获
本次实验收获如下
- 学会了IDEA的
Code菜单中的许多实用的功能 - 学会了如何对代码进行重构
- 学会使用一些基础的Java密码学算法
二、感想
学习Java这门语言已经大半个学期了，从最开始的在命令行下敲代码，到现在用IDEA编程序，感觉自己的成长还是比较明显的。通过这次实验，我发现Java中包含了许多知识，不仅是编程，还有很多以前没有接触过的思维方式。这次实验我能明显感觉到没有前两次那么艰难，老师教的学习方法还是有很大用处的。这学期还有两次实验，希望自己能做的更好。