计算机安全通讯技术

1.     实验目的

²  熟悉安全算法在聊天程序中的作用与实现

²  调试安全算法的动态链接库实现，聊天客户及服务器端的实现

²  设计安全算法在聊天过程中的加密以及验证过程，实现加密通信和通信内容的数字验证

2.     实验环境

程序设计语言：C++ 0x

程序开发环境：Windows 732bit + Microsoft Visual C++ 2010 + Qt 4.7

安全算法：RSA、DES、SHA1

3.     实验内容

主要流程:

                                                                      

图1 Sever和Client加密通信过程

主要方法:

1)     通信机制主要采用Qt中的TCP/IP通信机制，建立服务器端和客户端，同时，服务器采用监听的机制，对网络进行监听，以获得客户端的连接；客户端利用不同的用户名与服务器端建立连接，登陆服务器端

 1.  void CryptClient::processPendingDatagrams()//监听函数
 2.  {
 3.      QByteArray datagram;
 4.      do {
 5.          datagram.resize(CudpSocketRec.pendingDatagramSize());
 6.          CudpSocketRec.readDatagram(datagram.data(), datagram.size());
 7.      } while(CudpSocketRec.hasPendingDatagrams());
 8.      QString recdata;
 9.      QDataStream in(&datagram, QIODevice::ReadOnly);
 10.     in.setVersion(QDataStream::Qt_4_7);
 11.     in >>rsa_pubkey_encrypt_deskey>>des_en_result>>rsa_pubkey_encrypt_sha1digest;
 12.     Decrypt_DES_EncryptedText();
 13. }
 14. void CryptClient::sendDatagram(QString sendData1, QString sendData2)//数据发送函数
 15. {
 16.     QByteArray datagram;
 17.     QDataStream out(&datagram, QIODevice::WriteOnly);
 18.     out.setVersion(QDataStream::Qt_4_7);
 19.     out<<sendData1<<sendData2<<des_en_result;
 20.     CudpSocketSend.writeDatagram(datagram, QHostAddress::LocalHost, 5824);
 21. }

通信过程如图1所示，其主要流程如下：

①   由Client端产生RSA密钥，包括公钥和私钥，将公钥发送到Sever端；

②   收到RSA公钥的Sever端利用公钥加密AES的密钥（为了程序的简化，固化在程序中）发送到Client端；

③   收到加密后的DES密钥的Client端利用自己的RSA私钥将AES密钥解密出来，这样双方便可以进行基于DES加密的密文通信

④   利用SHA1算法对通信的明文产生验证消息，将验证消息经过RSA加密之后，双发互相发送，以验证加密密文在传送过程中未被破坏。

其中，RSA、DES、SHA1三个算法已经被封装成了动态链接库(DLL)的形式，各个算法的程序可实现都有各自的说明文档，如有需要敬请查阅。说明文档中由于是html格式的，打开的时候请打开index.htm。