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《密码学》课程设计实验报告 1
实验序号：08 实验项目名称：密码学综合实验 1
程序使用说明： 4
以下为单机情况进行半双工通信为例： 进入到可执行文件的文件夹， 4
六、SM4 15
其他 18
一、 运行速度 18
二、 程序占用空间 18
三、 安全功能 19
四、 算法扩展性 19
一、 实验目的及要求
教学目的：
(1)熟悉适合密码应用的领域及应用方法；
(2)掌握一种密码应用技术。实验要求：
(1)掌握对称算法的实现；
(2)掌握非对称算法的实现；
(3)实现下列密码学的一种（或多种）应用：
计算机文件加密
通信加密
认证
签名
密钥管理
(4)掌握加密、签名、认证、密钥管理等技术的综合运用。
二、实验设备（环境）及要求
Windows 10 64 位
Python 3.6.1
GUI 库：wxpython
三、实验内容与步骤
作品名称：基于通信加密的文字文件传输系统
简介：本软件是基于通信加密的文字文件传输软件，实现了接收端、发送端二合一，可在网络内(1)实现全双工通信(2)。通信加密使用公开加密算法协商单次会话使用的分组密码密钥，使用分组密码进行加密通信，可自定义公开加密算法的相关参数，并设计了一套简单的通信协议及包格式，以校验发送的加密数据的完整性。
注：(1) 可在两台主机都具有公网 ip 时，或是在同一无 NAT 端口映射的局域网时进行全双工通信。 本文转载自http://www.biyezuopin.vip/onews.asp?id=15591
(2)若发送端和接收端在同一台主机上工作时，由于端口的唯一性，应用程序与端口绑定，故只能实现半双工通信。
# coding=utf-8
import wx
import wx.xrc
import communication
import threading
# 消息队列
msg_queue = []
# GUI 界面
class MyFrame(wx.Frame):
def __init__(self, parent):
wx.Frame.__init__(self, parent, id=wx.ID_ANY, title=u"加密传输系统 by xxg", pos=wx.DefaultPosition,
size=wx.Size(440, 600), style=wx.CAPTION|wx.CLOSE_BOX|wx.MINIMIZE_BOX|wx.SYSTEM_MENU|wx.TAB_TRAVERSAL, name=u"Main")
self.SetSizeHints(wx.DefaultSize, wx.DefaultSize)
self.SetForegroundColour(wx.SystemSettings.GetColour(wx.SYS_COLOUR_BTNTEXT))
self.SetBackgroundColour(wx.SystemSettings.GetColour(wx.SYS_COLOUR_WINDOW))
bSizer1 = wx.BoxSizer(wx.VERTICAL)
# 监听 & 连接按钮
fgSizer0 = wx.FlexGridSizer(0, 2, 0, 0)
fgSizer0.SetFlexibleDirection(wx.BOTH)
fgSizer0.SetNonFlexibleGrowMode(wx.FLEX_GROWMODE_SPECIFIED)
self.m_button_listen = wx.Button(self, wx.ID_ANY, u"监听", wx.DefaultPosition, wx.DefaultSize, 0)
fgSizer0.Add(self.m_button_listen, 0, wx.ALL, 5)
self.m_button_connect = wx.Button(self, wx.ID_ANY, u"连接", wx.DefaultPosition, wx.DefaultSize, 0)
fgSizer0.Add(self.m_button_connect, 0, wx.ALL, 5)
bSizer1.Add(fgSizer0, 0, wx.EXPAND, 5)
# 消息框
fgSizer5 = wx.FlexGridSizer(0, 1, 0, 0)
fgSizer5.SetFlexibleDirection(wx.BOTH)
fgSizer5.SetNonFlexibleGrowMode(wx.FLEX_GROWMODE_SPECIFIED)
self.area_text = wx.TextCtrl(self, -1, u'连接尚未建立，按以下键继续操作\n监听: 等待连接\n连接: 连接目标主机', size=(400, 380),
style=(wx.TE_MULTILINE | wx.TE_DONTWRAP))
self.area_text.SetInsertionPoint(0)
fgSizer5.Add(self.area_text, 0, wx.ALL, 5)
bSizer1.Add(fgSizer5, 0, wx.EXPAND, 5)
# File Select
fgSizer2 = wx.FlexGridSizer(0, 2, 0, 0)
fgSizer2.SetFlexibleDirection(wx.BOTH)
fgSizer2.SetNonFlexibleGrowMode(wx.FLEX_GROWMODE_SPECIFIED)
self.m_staticText3 = wx.StaticText(self, wx.ID_ANY, u"发送文件", wx.DefaultPosition, wx.DefaultSize, 0)
self.m_staticText3.Wrap(-1)
self.m_staticText3.SetFont(wx.Font(wx.NORMAL_FONT.GetPointSize(), 70, 90, 90, False, wx.EmptyString))
fgSizer2.Add(self.m_staticText3, 0, wx.ALL, 5)
self.m_filePicker1 = wx.FilePickerCtrl(self, wx.ID_ANY, wx.EmptyString, u"Select a file", u"*.*",
wx.DefaultPosition, wx.Size(300, -1),
wx.FLP_DEFAULT_STYLE | wx.FLP_SMALL)
fgSizer2.Add(self.m_filePicker1, 0, wx.ALL, 5)
bSizer1.Add(fgSizer2, 0, wx.EXPAND, 5)
# 文本输入框及发送按钮
fgSizer4 = wx.FlexGridSizer(0, 2, 0, 0)
fgSizer4.SetFlexibleDirection(wx.BOTH)
fgSizer4.SetNonFlexibleGrowMode(wx.FLEX_GROWMODE_SPECIFIED)
self.senf_text = wx.TextCtrl(self, wx.ID_ANY, wx.EmptyString, wx.Point(-1, -1), wx.Size(300, 80), style=(wx.TE_MULTILINE | wx.TE_DONTWRAP))
self.input_str = self.senf_text.GetValue()
fgSizer4.Add(self.senf_text, 0, wx.ALL, 5)
self.m_button_send = wx.Button(self, wx.ID_ANY, u"发送", wx.DefaultPosition, wx.DefaultSize, 0)
fgSizer4.Add(self.m_button_send, 0, wx.ALL, 5)
bSizer1.Add(fgSizer4, 0, wx.EXPAND, 5)
# End
self.SetSizer(bSizer1)
self.Layout()
self.Centre(wx.BOTH)
self.m_button_listen.Bind(wx.EVT_BUTTON, self.m_button_listen_OnButtonClick)
self.m_button_connect.Bind(wx.EVT_BUTTON, self.m_button_connect_OnButtonClick)
self.m_button_send.Bind(wx.EVT_BUTTON, self.m_button_send_OnButtonClick)
def __del__(self):
pass
# 监听按钮事件，开启监听线程
def m_button_listen_OnButtonClick(self, event):
listen_thread = threading.Thread(target=self.listen_thread)
listen_thread.start()
# 连接按钮事件，开启连接线程
def m_button_connect_OnButtonClick(self, event):
connect_thread = threading.Thread(target=self.connect_thread)
connect_thread.start()
pass
# 发送按钮事件，发送文字或文件
def m_button_send_OnButtonClick(self, event):
try:
text = self.senf_text.GetValue()
if text != '':
msg_queue.append("Sending text: %s\n" % text)
self.connect.send_string(text)
self.senf_text.Clear()
f_path = self.m_filePicker1.GetPath()
if f_path != '':
msg_queue.append("Sending file: %s\n" % f_path)
self.connect.send_file(f_path)
self.m_filePicker1.Refresh()
except Exception as e:
print("Send Fail")
print(e)
msg_queue.append("\n发送失败，连接尚未建立或已经断开，请重新建立连接\n")
# 监听线程
def listen_thread(self):
self.listen = communication.Communication(mode='LISTEN', msg_queue=msg_queue)
self.listen.listen_manager()
# 连接线程
def connect_thread(self):
self.connect = communication.Communication(mode='CONNECT', msg_queue=msg_queue)
# 显示结果线程
def disp_text(self):
self.area_text.Clear()
msg_queue.append("连接尚未建立，按以下键继续操作\n监听: 等待连接\n连接: 连接目标主机\n")
while True:
if len(msg_queue) != 0:
self.area_text.AppendText(msg_queue.pop(0))
# 开启显示结果线程
def disp_text_begin(self):
disp_text = threading.Thread(target=self.disp_text)
disp_text.start()
if __name__ == "__main__":
app = wx.App(False)
frame = MyFrame(None)
frame.Show(True)
frame.disp_text_begin()
app.MainLoop()
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