20202107 《Python程序設計》實驗三報告

課程：《Python程序設計》
班級： 2021
姓名：張權城
學號：20202107
實驗教師：王志強
實驗日期：2022年4月21日
必修/選修：公選課

1.實驗內容

創建服務端和客戶端，服務端在特定端口監聽多個客戶請求。客戶端和服務端通過Socket套接字（TCP/UDP）進行通信。
要求：
（1）創建服務端和客戶端，選擇一個通信端口，用Python語言編程實現通信演示程序；
（2）要求包含文件的基本操作，例如打開和讀寫操作。
（3）要求發送方從文件讀取內容，加密后并傳輸；接收方收到密文并解密，保存在文件中。
（4）程序代碼托管到碼云。

2. 實驗過程及結果

（1）設計思路

該實驗目標是制作一個基于socket的通訊器，根據之前課上學習的內容及課后作業，本次實驗不難完成。
加密上選擇的是基于pyDes的CBC模式DES加密，實現了客服端與服務器的雙向加密通信。基于Python標準庫tkinter，實現了可視化選擇目標文件的功能。但由于沒有具體實現tkinter窗體（極其不標準的使用方法），導致使用該功能后會有一個無內容的tkinter窗體殘留，雖然不影響總體使用，但對程序的完成性和一致性有所破壞。

（2）主要代碼介紹

部分代碼有參考。
報告中只貼出了部分代碼，全部代碼已上傳碼云：服務器部分，客戶端部分，DES加解密部分

加解密部分：
基于pyDes庫實現DES加解密功能。

from pyDes import des, CBC, PAD_PKCS5
import binascii
key_ = '12345675'
def des_encrypt(s):
    """
    DES 加密
    :param s: 原始字符串
    :return: 加密后字符串，16進制
    """
    secret_key = key_
    iv = secret_key
    k = des(secret_key, CBC, iv, pad=None, padmode=PAD_PKCS5)
    en = k.encrypt(s, padmode=PAD_PKCS5)
    return binascii.b2a_hex(en)
def des_descrypt(s):
    """
    DES 解密
    :param s: 加密后的字符串，16進制
    :return:  解密后的字符串
    """
    secret_key = key_
    iv = secret_key
    k = des(secret_key, CBC, iv, pad=None, padmode=PAD_PKCS5)
    de = k.decrypt(binascii.a2b_hex(s), padmode=PAD_PKCS5)
    return de

客戶端部分：
循環發送字符串給服務器。取'close_'作為關閉連接的保留字。

import socket
from mydes import des_descrypt, des_encrypt
from tkinter.filedialog import askopenfilename
if __name__ == '__main__':
    s = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)
    s.connect(('127.0.0.1', 8001))
    print('連接服務器成功')
    while True:
        ch = input('1.發送字符串 2.發送文件 3.退出\n請選擇想要使用的功能：')
        if ch == '1':
            str_ = input('請輸入要傳輸的內容：')
        elif ch == '2':
            filename = askopenfilename()
            with open(filename, 'r', encoding='utf-8') as f:
                str_ = f.read()
        elif ch == '3':
            str_ = 'close_'
            str_ = des_encrypt(str_)
            s.sendall(str_)
            break
        else:
            print('無該選項，請重新輸入')
        str_ = des_encrypt(str_)
        # print(type(str_))
        s.sendall(str_)
        data = s.recv(1024)
        data = des_descrypt(data)
        print(data.decode())
    s.close()
    print('連接已關閉')

服務器部分：
循環接收客戶端發送的數據，并寫入文件中。取'close_'作為關閉連接的保留字。

import socket
from mydes import des_descrypt, des_encrypt


if __name__ == '__main__':
    s = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)
    s.bind(('127.0.0.1', 8001))
    print('服務器已創建，正在監聽中...')
    s.listen()
    conn, address = s.accept()
    while True:
        data = conn.recv(1024)
        data = des_descrypt(data)
        # print(data, type(data))
        if data == b'close_':
            break
        else:
            with open('received', 'wb') as f:
                f.write(data)
            str_ = '服務器已接收：'+str(data)
            str_ = des_encrypt(str_.encode())
            conn.sendall(str_)
            print('接收數據：', data.decode(), '\n已寫入received.txt文件中')
    s.close()
    print('服務器關閉')