socket通信des加密笔记

Socket 通信及 Des 之 CBC 加密解密 目录 1.1 Socket 通信： .2 1.1.1 socket 基本概念 2 1.1.2 建立 socket 连接步骤 3 1.1.3 通信实例 .3 1.1.4 使用 Socket 应注意问题： 13 1.2 Des 之 CBC 加密解密 .13 1.2.1 DES 简单介绍 .13 1.2.2 CBC 加密实现的机理 13 1.2.3 使用 CBC 和 Base64 加密解密 关键代码 ： .14 1.2.4 使用 DSE 加密解密注意问题： .24 1.3 Socket 通信及 Des 之 CBC 加密解密完整源码： 24 1.3.1 Java 服务代码： .24 1.3.2 Android 客户端代码： .31 0fa4e9f7837a0d76247aaae6d284f12d.pdf Socket 通信及 Des 之 CBC 加密解密 商业机密 第 3 页，共 42 页 1.1 Socket通信： 1.1.1 socket 基本概念 套接字（socket）是通信的基石，是支持 TCP/IP 协议的网络通信的基本操作单元。它是网络通 信过程中端点的抽象表示，包含进行网络通信必须的五种信息：连接使用的协议，本地主机的 IP 地址， 本地进程的协议端口，远地主机的 IP 地址，远地进程的协议端口 1.1.2 建立 socket 连接步骤 I. 简单介绍： 建立 Socket 连接至少需要一对套接字，其中一个运行于客户端，称为 ClientSocket ，另 一个运行于服务器端，称为 ServerSocket 。 套接字之间的连接过程分为三个步骤：服务器监听，客户端请求，连接确认。 II. 服务器监听 服务器端套接字并不定位具体的客户端套接字，而是处于等待连接的状态，实时监控网 络状态，等待客户端的连接请求。 III. 客户端请求 指客户端的套接字提出连接请求，要连接的目标是服务器端的套接字。为此，客户端的 套接字必须首先描述它要连接的服务器的套接字，指出服务器端套接字的地址和端口号， 然后就向服务器端套接字提出连接请求。 IV. 连接确认 当服务器端套接字监听到或者说接收到客户端套接字的连接请求时，就响应客户端套接 字的请求，建立一个新的线程，把服务器端套接字的描述发给客户端，一旦客户端确认 了此描述，双方就正式建立连接。而服务器端套接字继续处于监听状态，继续接收其他 客户端套接字的连接请求。 1.1.3 通信实例 I. Java 服务端代码 ： import java.io.IOException; import .InetSocketAddress; import .UnknownHostException; import java.nio.ByteBuffer; import java.nio.CharBuffer; import java.nio.channels.SelectionKey; import java.nio.channels.Selector; import java.nio.channels.ServerSocketChannel; import java.nio.channels.SocketChannel; import java.nio.charset.Charset; import java.nio.charset.CharsetDecoder; import java.util.Collection; import java.util.Hashtable; import java.util.Iterator; import java.util.Set; public class MsgServer public Selector sel = null; public ServerSocketChannel server = null; public SocketChannel socket = null; public int thisport = 4900; private String result = null; private Hashtable userlists; private SocketChannel readingsocket = null; public MsgServer() System.out.println(“Inside startserver “); public MsgServer(int port) System.out.println(“Inside startserver “); thisport = port; public void init() throws IOException, UnknownHostException System.out.println(“Inside initialization “); sel = Selector.open(); server = ServerSocketChannel.open(); server.configureBlocking(false); InetSocketAddress isa = new InetSocketAddress(“35“, thisport); server.socket().bind(isa); userlists = new Hashtable(); public void startServer() throws IOException init(); server.register(sel, SelectionKey.OP_ACCEPT); while (sel.select() 0 ) 0fa4e9f7837a0d76247aaae6d284f12d.pdf Socket 通信及 Des 之 CBC 加密解密 商业机密 第 5 页，共 42 页 Set readyKeys=sel.selectedKeys(); Iterator it=readyKeys.iterator(); while(it.hasNext() SelectionKey sk=(SelectionKey)it.next(); it.remove(); if (sk.isAcceptable() ServerSocketChannel ssc = (ServerSocketChannel)sk.channel(); socket = (SocketChannel) ssc.accept(); System.out.println(socket.toString(); /*设置为非阻塞模式*/ socket.configureBlocking(false); String socketname = socket.socket().getRemoteSocketAddress().toString(); socket.register(sel, SelectionKey.OP_READ); erestOps(SelectionKey.OP_ACCEPT); userlists.put(socketname,socket); System.out.println(socketname +“ 已经连接了！ ！“); if (sk.isReadable() System.out.println(“start write.“); readingsocket =(SocketChannel)sk.channel(); String ret=readMessage(readingsocket); if (ret.equalsIgnoreCase(“ has left!“) sk.cancel(); readingsocket.close(); userlists.remove(readingsocket.socket().getRemoteSocketAddress().t oString(); System.out.println(“left message:“+ret.replace(“, readingsocket.socket().getRemoteSocketAddress().toString(); sendMessage(ret.replace(“, readingsocket.socket().getRemoteSocketAddress().toString(); else if (ret.length() 0 ) /sk.cancel(); System.out.println(“send server msg:“+ret); /传回信息 sendMessage(ret); public void sendMessage(String msg) throws IOException ByteBuffer buffer = ByteBuffer.allocate(1024); buffer = ByteBuffer.wrap(msg.getBytes(); / ByteBuffer buffer = ByteBuffer.wrap(msg.getBytes(“UTF- 8“); Collection channels = userlists.values(); SocketChannel sc; for (Object o : channels) sc = (SocketChannel) o; sc.write(buffer); buffer.flip(); try Thread.sleep(500); catch (InterruptedException e) e.printStackTrace(); public String readMessage(SocketChannel sc) ByteBuffer buf = ByteBuffer.allocate(1024); try sc.read(buf); buf.flip(); Charset charset = Charset.forName(“utf-8“); CharsetDecoder decoder = charset.newDecoder(); CharBuffer charBuffer = decoder.decode(buf); result = charBuffer.toString(); System.out.println(result); catch (IOException e) 0fa4e9f7837a0d76247aaae6d284f12d.pdf Socket 通信及 Des 之 CBC 加密解密 商业机密 第 7 页，共 42 页 result = “ has left!“; return result; public static void main(String args) MsgServer ms = new MsgServer(); try ms.startServer(); catch (IOException e) e.printStackTrace(); System.exit(-1); II. Android 客户端代码 ： (1) 客户端（android） Activity : import android.app.Activity; import android.content.Intent; import android.os.Bundle; import android.view.View; import android.widget.Button; import android.widget.EditText; public class MsgClient extends Activity /* 阻塞Socket客户端 */ private EditText edt; public void onCreate(Bundle savedInstanceState) super.onCreate(savedInstanceState); setContentView(R.layout.main); edt=(EditText)this.findViewById(R.id.edt); Button but=(Button)this.findViewById(R.id.Button); but.setOnClickListener(new View.OnClickListener() Override public void onClick(View v) / TODO Auto-generated method stub Intent intent=new Intent(MsgClient.this,ReceiveMessage.class); String msg=edt.getText().toString(); intent.putExtra(“msg“,msg); /启动服务 MsgClient.this.startService(intent); ); (2)客户端（android）Socket 连接类： import java.io.IOException; import .InetSocketAddress; import java.nio.ByteBuffer; import java.nio.CharBuffer; import java.nio.channels.SocketChannel; import java.nio.charset.CharacterCodingException; import java.nio.charset.Charset; import java.nio.charset.CharsetDecoder; import android.app.Notification; import android.app.NotificationManager; import android.app.PendingIntent; import android.app.Service; import android.content.Context; import android.content.Intent; 0fa4e9f7837a0d76247aaae6d284f12d.pdf Socket 通信及 Des 之 CBC 加密解密 商业机密 第 9 页，共 42 页 import android.os.Binder; import android.os.IBinder; import android.widget.Toast; public class ReceiveMessage extends Service private SocketChannel client=null; private InetSocketAddress isa=null; private int NOTIFICATION = R.string.local_service_connected; /private String msg=“; public void onCreate() super.onCreate(); ConnectToServer(); StartServerListener(); public void onDestroy() super.onDestroy(); DisConnectToServer(); public void onStart(Intent intent,int startId) super.onStart(intent, startId); String msg=intent.getStringExtra(“msg“); if(msg.length()0) SendMessageToServer(msg); System.out.println(“message is comming:“+msg); private void StartServerListener() / TODO Auto-generated method stub ServerListener a=new ServerListener(); a.start(); /链接服务端 public void ConnectToServer() try client=SocketChannel.open(); isa=new InetSocketAddress(“35“,4900); client.connect(isa); /client.configureBlocking(false); catch(IOException e) e.printStackTrace(); /断开服务端 private void DisConnectToServer() / TODO Auto-generated method stub try client.close(); catch(IOException e) e.printStackTrace(); public IBinder onBind(Intent intent) / String msg=intent.getStringExtra(“msg“); / System.out.println(“绑定的数据“+msg); return mBinder; 0fa4e9f7837a0d76247aaae6d284f12d.pdf Socket 通信及 Des 之 CBC 加密解密 商业机密 第 11 页，共 42 页 public class LocalBinder extends Binder ReceiveMessage getService() return ReceiveMessage.this; private final IBinder mBinder=new LocalBinder(); private void SendMessageToServer(String msg2) / TODO Auto-generated method stub try ByteBuffer bytebuf=ByteBuffer.allocate(1024); bytebuf=ByteBuffer.wrap(msg2.getBytes(“UTF-8“); client.write(bytebuf); bytebuf.flip(); catch(IOException e) e.printStackTrace(); public void shownotification(String tab) NotificationManager barmanager=(NotificationManager)getSystemService(Context.NOTIFICATION_S ERVICE); Notification msg2=new Notification(android.R.drawable.stat_notify_chat,“信息 “,System.currentTimeMillis(); PendingIntent contentIntent =PendingIntent.getActivity(this, 0,new Intent(this,MsgClient.class),PendingIntent.FLAG_ONE_SHOT); System.out.println(“服务器端发回信息了信息 :“+ contentIntent); msg2.setLatestEventInfo(this,“服务器端发回信息了“, “信息:“ +tab, contentIntent); barmanager.notify(NOTIFICATION,msg2); / Toast.makeText(ReceiveMessage.this, tab,Toast.LENGTH_SHORT).show(); / System.out.println(tab); public class ServerListener extends Thread public void run() try while(true) ByteBuffer buf=ByteBuffer.allocate(1024); client.read(buf); buf.flip(); Charset charset=Charset.forName(“utf-8“); CharsetDecoder decoder=charset.newDecoder(); CharBuffer charbuffer; charbuffer=decoder.decode(buf); String result=charbuffer.toString(); if(result.length()0) / System.out.println(“result“+“%5555“+result); shownotification(result); catch(CharacterCodingException e) e.printStackTrace(); catch(IOException e) 0fa4e9f7837a0d76247aaae6d284f12d.pdf Socket 通信及 Des 之 CBC 加密解密 商业机密 第 13 页，共 42 页 e.printStackTrace(); 1.1.4 使用 Socket 应注意问题： (1)服务端必须先与客户端运行，才能通信 (2) 客户端和服务端所使用的编码方式要相同，否则会出现乱码问题。 1.2 Des之 CBC加密解密 1.2.1 DES 简单介绍 I. DES 是一种第一次解密算法 对称加密算法就是能将数据加解密。加密的时候用密钥对数据进行加密，解密的时候 使用同样的密钥对数据进行解密。 II. 交互模型 (1)消息传递双方约定密钥，通常由消息发送方（甲方）构建密钥通知消息接收方（乙方） (2)甲方使用密钥对数据记性加密，然后将加密后的数据通过网络传送给乙方 (3)乙方接收到数据，然后使用约定的密钥对数据进行解密 1.2.2 CBC 加密实现的机理 I. 加密步骤如下： 1）首先将数据按照 8 个字节一组进行分组得到 D1D2Dn（若数据不是 8 的整数倍， 用指定的 PADDING 数据补位） 2）第一组数据 D1 与初始化向量 I 异或后的结果进行 DES 加密得到第一组密文 C1（初始化向量 I 为全零） 3）第二组数据 D2 与第一组的加密结果 C1 异或以后的结果进行 DES 加密，得到第二 组密文 C2 4）之后的数据以此类推，得到 Cn 5）按顺序连为 C1C2C3Cn 即为加密结果。 II. 解密是步骤如下： 解密时加密的逆过程 1）首先将数据按照 8 个字节一组进行分组得到 C1C2C3Cn 2）将第一组数据进行解密后与初始化向量 I 进行异或得到第一组明文 D1（注意：一 定是先解密再异或） 3）将第二组数据 C2 进行解密后与第一组密文数据进行异或得到第二组数据 D2 4）之后依此类推，得到 Dn 5）按顺序连为 D1D2D3Dn 即为解密结果。 1.2.3 使用 CBC 和 Base64 加密解密 关键代码 ： I. 公共值定义 ： （1）android 中 ： byte key= Base64.decode(“YWJjZGVmZ2hpamtsbW5vcHFyc3R1dnd4“.getBytes(),Base64.DEFAULT); byte keyiv = 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 ; （2）JAVA 中 ： byte key =Base64.decodeBase64(“YWJjZGVmZ2hpamtsbW5vcHFyc3R1dnd4“.getBytes(); byte keyiv = 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 ; II. android 加密 ByteBuffer bytebuf=ByteBuffer.allocate(1024); /msg2.getBytes(“UTF-8“) 把要发送的消息 转换成 Byte byte str5 = DesHlelper.des3EncodeCBC(key, keyiv, msg2.getBytes(“UTF-8“); / Base64.encode(str5, Base64.DEFAULT) 使用 Base64 加密 bytebuf=ByteBuffer.wrap(Base64.encode(str5, Base64.DEFAULT); client.write(bytebuf); bytebuf.flip(); III. java 解密 System.out.println(“接受客户端信息 ：接收并解密客户端信息“ ); System.out.println(“send server msg:“+ret); byte dataget=ret.getBytes(“UTF-8“); try byte str6 = DesHlelper.des3DecodeCBC(key, keyiv, Base64.decodeBase64(dataget); / 相对android 解密少一个参数 Base64.DEFAULT System.out.println(new String(str6, “UTF-8“); catch (Exception e1) / TODO Auto-generated catch block e1.printStackTrace(); 0fa4e9f7837a0d76247aaae6d284f12d.pdf Socket 通信及 Des 之 CBC 加密解密 商业机密 第 15 页，共 42 页 IV. JAVA 加密： System.out.println(“服务端回复信息 ：加密回复内容并发送 “); byte data=“success“.getBytes(“UTF-8“); try byte str5 = DesHlelper.des3EncodeCBC(key, keyiv, data); System.out.println(new String(Base64.encodeBase64(str5, false),“UTF-8“); sendMessage(new String(Base64.encodeBase64(str5, false),“UTF-8“); catch (Exception e) / TODO Auto-generated catch block e.printStackTrace(); V. Android 解密： try System.out.println(“-接收服务端响应信息并解密 -“); byte data=result.getBytes(“UTF-8“); byte str6 = DesHlelper.des3DecodeCBC(key, keyiv, Base64.decode(data, Base64.DEFAULT); /相对 java解密 多一个参数 Base64.DEFAULT System.out.println(new String(str6, “UTF-8“); Log.d(“result:“, new String(str6, “UTF-8“) ; shownotification(new String(str6, “UTF-8“); catch (Exception e) / TODO Auto-generated catch block e.printStackTrace(); VI. Android 加密解密助手类： mport java.security.Key; import javax.crypto.Cipher; import javax.crypto.SecretKeyFactory; import javax.crypto.spec.DESedeKeySpec; import javax.crypto.spec.IvParameterSpec; import android.util.Base64; public class DesHlelper public static void main(String args) throws Exception byte key=Base64.decode(“YWJjZGVmZ2hpamtsbW5vcHFyc3R1dnd4“.getBytes(),Base64.DEFAUL T); byte keyiv = 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 ; byte data=“中国ABCabc123“ .getBytes(“UTF-8“); System.out.println(“ECB加密解密“ ); byte str3 = des3EncodeECB(key,data ); byte str4 = ees3DecodeECB(key, str3); System.out.println(new String(Base64.encode(str3, Base64.DEFAULT),“UTF-8“); System.out.println(new String(str4, “UTF-8“); System.out.println(); System.out.println(“CBC加密解密“ ); byte str5 = des3EncodeCBC(key, keyiv, data); byte str6 = des3DecodeCBC(key, keyiv, str5); System.out.println(new String(Base64.encode(str5, Base64.DEFAULT),“UTF-8“); System.out.println(new String(str6, “UTF-8“); /* * ECB加密, 不要IV * param key 密钥 0fa4e9f7837a0d76247aaae6d284f12d.pdf Socket 通信及 Des 之 CBC 加密解密 商业机密 第 17 页，共 42 页 * param data 明文 * return Base64编码的密文 * throws Exception */ public static byte des3EncodeECB(byte key, byte data) throws Exception Key deskey = null; DESedeKeySpec spec = new DESedeKeySpec(key); SecretKeyFactory keyfactory = SecretKeyFactory.getInstance(“desede“); deskey = keyfactory.generateSecret(spec); Cipher cipher = Cipher.getInstance(“desede“ + “/ECB/PKCS5Padding“); cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, deskey); byte bOut = cipher.doFinal(data); return bOut; /* * ECB解密, 不要IV * param key 密钥 * param data Base64编码的密文 * return 明文 * throws Exception */ public static byte ees3DecodeECB(byte key, byte data) throws Exception Key deskey = null; DESedeKeySpec spec = new DESedeKeySpec(key); SecretKeyFactory keyfactory = SecretKeyFactory.getInstance(“desede“); deskey = keyfactory.generateSecret(spec); Cipher cipher = Cipher.getInstance(“desede“ + “/ECB/PKCS5Padding“); cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE, deskey); byte bOut = cipher.doFinal(data); return bOut; /* * CBC加密 * param key 密钥 * param keyiv IV * param data 明文 0fa4e9f7837a0d76247aaae6d284f12d.pdf Socket 通信及 Des 之 CBC 加密解密 商业机密 第 19 页，共 42 页 * return Base64编码的密文 * throws Exception */ public static byte des3EncodeCBC(byte key, byte keyiv, byte data) throws Exception Key deskey = null; DESedeKeySpec spec = new DESedeKeySpec(key); SecretKeyFactory keyfactory = SecretKeyFactory.getInstance(“desede“); deskey = keyfactory.generateSecret(spec); Cipher cipher = Cipher.getInstance(“desede“ + “/CBC/PKCS5Padding“); IvParameterSpec ips = new IvParameterSpec(keyiv); cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, deskey, ips); byte bOut = cipher.doFinal(data); return bOut; /* * CBC解密 * param key 密钥 * param keyiv IV * param data Base64编码的密文 * return 明文 * throws Exception */ public static byte des3DecodeCBC(byte key, byte keyiv, byte data) throws Exception Key deskey = null; DESedeKeySpec spec = new DESedeKeySpec(key); SecretKeyFactory keyfactory = SecretKeyFactory.getInstance(“desede“); deskey = keyfactory.generateSecret(spec); Cipher cipher = Cipher.getInstance(“desede“ + “/CBC/PKCS5Padding“); IvParameterSpec ips = new IvParameterSpec(keyiv); cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE, deskey, ips); byte bOut = cipher.doFinal(data); return bOut; VII. JAVA 解密解密助手类 import java.security.Key; 0fa4e9f7837a0d76247aaae6d284f12d.pdf Socket 通信及 Des 之 CBC 加密解密 商业机密 第 21 页，共 42 页 import javax.crypto.Cipher; import javax.crypto.SecretKeyFactory; import javax.crypto.spec.DESedeKeySpec; import javax.crypto.spec.IvParameterSpec ; public class DesHlelper /* * ECB加密 ,不要IV * param key 密钥 * param data 明文 * return Base64编码的密文 * throws Exception */ public static byte des3EncodeECB(byte key, byte data) throws Exception Key deskey = null; DESedeKeySpec spec = new DESedeKeySpec(key); SecretKeyFactory keyfactory = SecretKeyFactory.getInstance(“desede“); deskey = keyfactory.generateSecret(spec); Cipher cipher = Cipher.getInstance(“desede“ + “/ECB/PKCS5Padding“); cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, deskey); byte bOut = cipher.doFinal(data); return bOut; /* * ECB解密 ,不要IV * param key 密钥 * param data Base64编码的密文 * return 明文 * throws Exception */ public static byte ees3DecodeECB(byte key, byte data) throws Exception Key deskey = null; DESedeKeySpec spec = new DESedeKeySpec(key); SecretKeyFactory keyfactory = SecretKeyFactory.getInstance(“desede“); deskey = keyfactory.generateSecret(spec); Cipher cipher = Cipher.getInstance(“desede“ + “/ECB/PKCS5Padding“); cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE, deskey); byte bOut = cipher.doFinal(data); return bOut; /* * CBC加密 * param key 密钥 * param keyiv IV * param data 明文 * return Base64编码的密文 * throws Exception */ public static byte des3EncodeCBC(byte key, byte keyiv, byte data) 0fa4e9f7837a0d76247aaae6d284f12d.pdf Socket 通信及 Des 之 CBC 加密解密 商业机密 第 23 页，共 42 页 throws Exception Key deskey = null; DESedeKeySpec spec = new DESedeKeySpec(key); SecretKeyFactory keyfactory = SecretKeyFactory.getInstance(“desede“); deskey = keyfactory.generateSecret(spec); Cipher cipher = Cipher.getInstance(“desede“ + “/CBC/PKCS5Padding“); IvParameterSpec ips = new IvParameterSpec(keyiv); cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, deskey, ips); byte bOut = cipher.doFinal(data); return bOut; /* * CBC解密 * param key 密钥 * param keyiv IV * param data Base64编码的密文 * return 明文 * throws Exception */ public static byte des3DecodeCBC(byte key, byte keyiv, byte data) throws Exception Key deskey = null; DESedeKeySpec spec = new DESedeKeySpec(key); SecretKeyFactory keyfactory = SecretKeyFactory.getInstance(“desede“); deskey = keyfactory.generateSecret(spec); Cipher cipher = Cipher.getInstance(“desede“ + “/CBC/PKCS5Padding“); IvParameterSpec ips = new IvParameterSpec(keyiv); cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE, deskey, ips); byte bOut = cipher.doFinal(data);