2017-2018年度《网络编程与安全》第五次实验报告

课程：《程序设计与数据结构》

班级：1723

姓名：方艺雯

学号：20172314

指导教师：王志强

实验日期：2018年6月13日

课程性质：必修

1. 实验目标与要求

• 实验5-1: 结对编程任务，包括中缀表达式转后缀表达式及后缀表达式的求值。


• 实验5-2: 基于Java Socket实现客户端与服务器之间的通信，完成中缀表达式的转换与求值。


• 实验5-3: 在5-2基础上增加3DES或AES加密技术，确保数据传输的安全性。


• 实验5-4: 引入密钥分发机制，使用DH算法进行密钥交换，增强安全性。


• 实验5-5: 实现数据完整性的校验，确保数据在传输过程中未被篡改。

2. 实验过程与结果

2.1 实验5-1

过程：利用提供的MyBC和MyDC类实现中缀表达式转后缀表达式及后缀表达式的求值功能。通过编写Calculator类整合上述功能，实现了用户输入中缀表达式，系统自动转换并计算结果的功能。

结果：成功实现了中缀表达式向后缀表达式的转换及求值，验证了系统的正确性和可靠性。

2.2 实验5-2

过程：在实验5-1的基础上，开发了客户端与服务器之间的通信功能。客户端负责接收用户输入的中缀表达式，转换为后缀表达式并通过网络发送给服务器；服务器接收后缀表达式，计算其值并返回给客户端。

结果：客户端与服务器成功建立了通信，实现了表达式的远程计算功能，验证了网络编程的基本原理和技术。

2.3 实验5-3

过程：在5-2的基础上加入了3DES或AES加密技术，确保了数据在传输过程中的安全性。通过生成对称密钥，实现了数据的加密与解密。

结果：成功实现了数据的安全传输，确保了数据的机密性，验证了加密技术的有效性。

2.4 实验5-4

过程：引入了DH算法进行密钥交换，增强了系统的安全性。通过生成公钥和私钥，实现了密钥的安全交换。

结果：成功实现了密钥的安全分发，确保了数据在传输过程中的安全性和完整性。

2.5 实验5-5

过程：实现了数据完整性校验，确保数据在传输过程中未被篡改。使用MD5算法计算数据的摘要，客户端和服务器分别计算并对比摘要值。

结果：成功实现了数据完整性的校验，确保了数据在传输过程中的完整性，验证了数据校验技术的有效性。

3. 遇到的问题及解决方法

• 问题1：在实验5-3中，尝试发送密钥时，由于使用了不合适的分隔符导致错误。通过调整分隔符解决了问题。


• 问题2：遇到“connection reset”异常。通过检查服务器端口是否被占用、确保客户端与服务器端的正确连接顺序等方法解决了问题。


• 问题3：通过QQ发送密钥时，密钥被修改并添加表情。最终通过直接在程序中生成密钥并传输解决了问题。

4. 其他

通过本次实验，加深了对网络编程和安全技术的理解，尤其是对加密技术和数据完整性校验有了更深入的认识。虽然遇到了一些挑战，但最终都得到了解决，收获颇丰。

5. 参考资料

• 网络连接异常分析与解决方法


• Java加密算法概述


• 使用Java API生成MD5摘要