2017-2018-1 20155214 《信息安全系统设计基础》第13周学习总结

教材学习内容总结

本章主要学习网络编程，重点研究 客户端-服务器编程模型 。本章学习的知识承接了我们之前学习的计算机网络课程，与本学期的 信息安全技术 和 网络安全编程 课程息息相关。对于信息安全系学生而言不可谓不重要。

在本章学习中，重点实现了：

socket服务器和客户端搭建
daytime服务器
echo服务器
wc服务器
服务器迭代
服务器并发
服务器文件简单加密

第11章习题解答

练习题11.1

十六进制地址	点分十进制地址
0x0	0.0.0.0
0xffffffff	255.255.255.255
0x7f000001	127.0.0.1
0xcdbca079	205.188.160.121
0x400c950d	64.12.149.13
0xcdbc9217	205.188.146.23

练习题11.2
编程hex2dd.c,将他的十六进制参数转换为点分十进制字符串并打印出结果。

hex2dd.c 码云链接

练习题11.3
编程dd2hex.c,将他的点分十进制参数转换为十六进制数并打印出结果。

dd2hex.c 码云链接

练习题11.4
编写HOSTINFO的一个版本，用inet_pton而不是getnameinfo将每个套接字地址转换成点分十进制地址字符串。

Hostinfo 码云链接

练习题11.5
在10.11节中，我们警告过你关于在网络应用中使用标准I/O函数的危险，然而，CGI程序却能没有任何问题地使用标准I/O。为什么？

在子进程中运行的CGI程序不需要显式地关闭他的输入输出流。当子进程终止时，内核会自动关闭所有描述符。

详细总结本章要点

socket服务器和客户端搭建

如何创建服务器：

在服务器端建立套接字所涉及的步骤如下：

创建一个socket可使用socket()的系统调用
使用bind()系统调用套接字绑定到一个地址。对于互联网上的服务器套接字，地址包括主机的端口号。
连接监听listen()系统调用
接受连接使用accept()系统调用。此调用通常会阻塞，直到客户端与服务器连接。
发送和接收数据read()和write()系统调用.

如何创建客户端:

系统调用有所不同的客户端和服务器建立连接，但两者套接字涉及的基本构造。这两个过程分别建立自己的套接字。
在客户端建立套接字所涉及的步骤如下：
创建一个socket可使用socket()的系统调用
套接字连接的服务器地址使用connect()系统调用。
发送和接收数据。做到这一点的方法有许多，但最简单的方法是使用read()和write()

daytime服务器实现

设计内容

设计一个daytime服务器，向客户端返回服务器当前时间。

设计思路

/*伪代码 serveri.c*/

int main(){
……

服务器与客户端建立连接

服务器阻塞监听

if(接收到客户端消息){
调用localtime()，将时间保存到缓冲区

将服务器时间发送至客户端。

……
}

    
}

运行截图

daytime服务器码云链接

echo服务器实现

设计内容

设计一个echo服务器，当客户端向服务器发送消息时，向客户端返回它所发送的消息。

设计思路

/*伪代码 serveri.c*/

int main(){
……

服务器与客户端建立连接

服务器阻塞监听

if(接收到客户端消息){

调用echo()

将rbuf缓冲区接收到的信息保存到sbuf缓冲区中

将sbuf缓存区中的信息发送至客户端。

}

……
}

    
}

运行截图

echo服务器码云链接

wc服务器实现

设计内容

设计一个wc服务器，当客户端向服务器发送一个文本文件时，服务器返回文本文件的字数。

设计思路

//client.c

int main(){
    ……
    客户端与服务器建立连接
    将对称密钥利用服务器端的公钥加密，并发送给服务器
    
    while(文件未到结尾){
    按缓冲区大小读取文件
    
    将缓冲区的数据发送给服务器
    }
    
    接受服务器返回的wc字数
    
}

//serveri.c

int main(){
    ……
    服务器与客户端建立连接
    服务器进入阻塞监听
    
    if(接受到客户端的消息){
    
    接收信息至缓存区
    
    利用wc函数计算缓冲区数据字数并加入count
    }
    
    将总字数count发送给客户端
    
    ……
}

运行截图

wc服务器码云链接

服务器迭代

这是最简单形式的服务器的服务进程的客户端和第一个请求，然后完成后，需要从其他客户机的请求。同时，另一个客户端一直等待。

服务器并发

这种类型的服务器运行多个进程并发服务请求一次。因为一个进程可能需要更长的时间，但其他客户机又不能等太久。 Unix下写一个并发服务器的方法:

多进程
多线程

服务器文件简单加密

设计内容

设计一个混合密码系统。对“wc服务器”进行防护。

设计思路

/*
1.利用openSSL生成对称密钥
2.利用openSSL生成公钥和私钥
*/

//client.c

int main(){
    ……
    客户端与服务器建立连接
    将对称密钥利用服务器端的公钥加密，并发送给服务器
    
    while(文件未到结尾){
    按缓冲区大小读取文件
    将缓存区中的数据利用对称密钥加密
    将缓冲区的加密数据发送给服务器
    }
    
    接受并利用对称密钥解密服务器返回的wc字数
    
}

//serveri.c

int main(){
    ……
    服务器与客户端建立连接
    服务器进入阻塞监听
    
    if(接受到客户端的消息){
    利用服务器端私钥解密获得通信的对称密钥
    
    接收信息至缓存区
    利用对称密钥解密缓冲区内的数据
    
    利用wc函数计算缓冲区里解密后数据字数并加入count
    }
    
    将总字数count利用对称密钥加密后发送给客户端
    
    ……
}