20202107 《Python程序设计》实验三报告

课程：《Python程序设计》
班级： 2021
姓名：张权城
学号：20202107
实验教师：王志强
实验日期：2022年4月21日
必修/选修：公选课

1.实验内容

创建服务端和客户端，服务端在特定端口监听多个客户请求。客户端和服务端通过Socket套接字（TCP/UDP）进行通信。
要求：
（1）创建服务端和客户端，选择一个通信端口，用Python语言编程实现通信演示程序；
（2）要求包含文件的基本操作，例如打开和读写操作。
（3）要求发送方从文件读取内容，加密后并传输；接收方收到密文并解密，保存在文件中。
（4）程序代码托管到码云。

2. 实验过程及结果

（1）设计思路

该实验目标是制作一个基于socket的通讯器，根据之前课上学习的内容及课后作业，本次实验不难完成。
加密上选择的是基于pyDes的CBC模式DES加密，实现了客服端与服务器的双向加密通信。基于Python标准库tkinter，实现了可视化选择目标文件的功能。但由于没有具体实现tkinter窗体（极其不标准的使用方法），导致使用该功能后会有一个无内容的tkinter窗体残留，虽然不影响总体使用，但对程序的完成性和一致性有所破坏。

（2）主要代码介绍

部分代码有参考。
报告中只贴出了部分代码，全部代码已上传码云：服务器部分，客户端部分，DES加解密部分

加解密部分：
基于pyDes库实现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进制
    """
    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进制
    :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

客户端部分：
循环发送字符串给服务器。取'close_'作为关闭连接的保留字。

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('连接服务器成功')
    while True:
        ch = input('1.发送字符串 2.发送文件 3.退出\n请选择想要使用的功能：')
        if ch == '1':
            str_ = input('请输入要传输的内容：')
        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('无该选项，请重新输入')
        str_ = des_encrypt(str_)
        # print(type(str_))
        s.sendall(str_)
        data = s.recv(1024)
        data = des_descrypt(data)
        print(data.decode())
    s.close()
    print('连接已关闭')

服务器部分：
循环接收客户端发送的数据，并写入文件中。取'close_'作为关闭连接的保留字。

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('服务器已创建，正在监听中...')
    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_ = '服务器已接收：'+str(data)
            str_ = des_encrypt(str_.encode())
            conn.sendall(str_)
            print('接收数据：', data.decode(), '\n已写入received.txt文件中')
    s.close()
    print('服务器关闭')