20253320蒋丰任实验三 Socket编程技术
学号 2025-2026-2 《Python程序设计》实验x报告
课程：《Python程序设计》
班级：2533
姓名： 蒋丰任
学号：20253320
实验教师：王志强
实验日期：2026年4月27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。
2. 实验过程及结果
1.我作为服务端：(已经先进行了加密,发出去以后再用同样的密码方式进行解密)
# -*- coding: utf-8 -*-
# 文件名： EncryptedServer.py
# 学 号： 20253320 (IP已手动设为 172.20.10.20)
import socket
# --- 保持一致的加解密算法 ---
SHIFT = 5
def encrypt(text): return "".join(chr((ord(c) + SHIFT) % 0x110000) for c in text)
def decrypt(text): return "".join(chr((ord(c) - SHIFT) % 0x110000) for c in text)
# --- Server 初始化 ---
server = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)
# 即使你改了本机 IP，这里依然用 0.0.0.0 效果最好，它会自动监听你那个 10.7 的地址
HOST = "172.20.10.20"
PORT = 3320
# 防止端口冲突：如果运行报错，请尝试将 4444 改为 5555
server.bind((HOST, PORT))
server.listen(1)
print("-" * 50)
print(f"学号：20253320 的安全加密服务端已启动")
print(f"请告知同桌，连接 IP 为：172.20.10.20")
print("-" * 50)
conn, addr = server.accept()
print(f"【连接成功】对方 IP 地址为：{addr}")
while True:
try:
# 接收并解密
encrypted_data = conn.recv(1024).decode("utf-8")
if not encrypted_data or encrypted_data == encrypt("exit"):
print("对方已断开连接")
break
data = decrypt(encrypted_data)
print(f"\n[收到密文] {encrypted_data}")
print(f"客户端明文：{data}")
# 回复并加密
send_msg = input("回个话：")
encrypted_msg = encrypt(send_msg)
conn.send(encrypted_msg.encode("utf-8"))
print(f"[发送密文] {encrypted_msg}")
if send_msg == "exit":
break
except ConnectionResetError:
print("连接被强行关闭")
break
conn.close()
server.close()
2.我是客户端(输入明文→加密→发送密文,接收服务端密文→解密→打印明文)
# -*- coding: utf-8 -*-
# 文件名： EncryptedClient.py
# 描 述： 加密通信客户端
# 目标服务端： 172.20.10.7 (学号 20253407 的电脑)
import socket
SHIFT = 5
def encrypt(text):
return "".join(chr((ord(c) + SHIFT) % 0x110000) for c in text)
def decrypt(text):
return "".join(chr((ord(c) - SHIFT) % 0x110000) for c in text)
client = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)
HOST = "172.20.10.7"
PORT = 3407
try:
print(f"正在尝试连接到同学 (20253407) 的服务端...")
client.connect((HOST, PORT))
print(f"✅ 连接成功！现在发送的消息都会经过加密处理。")
while True:
send_msg = input("\n我 (明文)：")
if not send_msg:
continue
encrypted_send = encrypt(send_msg)
print(f"[加密后发送] {encrypted_send}")
client.send(encrypted_send.encode("utf-8"))
if send_msg == "exit":
print("退出聊天")
break
print("等待对方回复...")
encrypted_data = client.recv(1024).decode("utf-8")
if not encrypted_data:
break
data = decrypt(encrypted_data)
print(f"[收到密文] {encrypted_data}")
print(f"对方明文：{data}")
if data == "exit":
print("对方已下线")
break
except Exception as e:
print(f"❌ 连接失败！原因: {e}")
print("排查建议：")
print("1. 检查服务端 (172.20.10.7) 是否已经运行。")
print("2. 检查服务端电脑的防火墙是否已关闭。")
print("3. 确保你们连在同一个手机热点上。")
finally:
client.close()
3.程序代码托管到码云。
4.使用LLM生成一个带图形界面的程序
（1）服务端
import socket
import threading
import tkinter as tk
from tkinter import scrolledtext, Entry, Button, Label
# 加密解密配置（对称加密，偏移量5）
SHIFT = 5
def encrypt(text):
return ''.join(chr((ord(c) + SHIFT) % 0x110000) for c in text)
def decrypt(text):
return ''.join(chr((ord(c) - SHIFT) % 0x110000) for c in text)
# 服务端GUI类
class ServerGUI:
def __init__(self, root):
self.root = root
self.root.title("加密通信服务端 GUI")
self.root.geometry("650x550")
# IP端口设置
Label(root, text="监听端口:").place(x=20, y=20)
self.port_entry = Entry(root)
self.port_entry.place(x=100, y=20)
self.port_entry.insert(0, "3407")
# 启动按钮
self.start_btn = Button(root, text="启动服务", command=self.start_server)
self.start_btn.place(x=250, y=15)
# 消息显示框
self.show_area = scrolledtext.ScrolledText(root, width=75, height=25)
self.show_area.place(x=20, y=60)
self.show_area.insert(tk.END, "=== 加密通信服务端已就绪 ===\n")
# 发送消息输入框
Label(root, text="输入消息:").place(x=20, y=480)
self.send_entry = Entry(root, width=40)
self.send_entry.place(x=100, y=480)
# 发送按钮
self.send_btn = Button(root, text="加密发送", command=self.send_msg)
self.send_btn.place(x=450, y=475)
self.conn = None
self.server_socket = None
# 启动服务
def start_server(self):
port = int(self.port_entry.get())
self.server_socket = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)
self.server_socket.setsockopt(socket.SOL_SOCKET, socket.SO_REUSEADDR, 1)
self.server_socket.bind(('0.0.0.0', port))
self.server_socket.listen(1)
self.show_area.insert(tk.END, f"服务已启动，监听端口：{port}\n等待客户端连接...\n")
# 线程接收连接
threading.Thread(target=self.accept_conn, daemon=True).start()
# 接受客户端连接（修复：添加了冒号）
def accept_conn(self):
self.conn, addr = self.server_socket.accept()
self.show_area.insert(tk.END, f"客户端已连接：{addr}\n")
threading.Thread(target=self.recv_msg, daemon=True).start()
# 接收消息
def recv_msg(self):
while True:
try:
data = self.conn.recv(1024).decode('utf-8')
if not data:
break
plain = decrypt(data)
self.show_area.insert(tk.END, f"\n【接收密文】{data}\n【解密明文】{plain}\n")
except Exception as e:
self.show_area.insert(tk.END, "客户端断开连接\n")
break
# 发送消息
def send_msg(self):
msg = self.send_entry.get()
if not msg or not self.conn:
return
cipher = encrypt(msg)
self.conn.send(cipher.encode('utf-8'))
self.show_area.insert(tk.END, f"\n【发送明文】{msg}\n【发送密文】{cipher}\n")
self.send_entry.delete(0, tk.END)
# 运行
if __name__ == "__main__":
root = tk.Tk()
app = ServerGUI(root)
root.mainloop()
（2）客户端
import socket
import threading
import tkinter as tk
from tkinter import scrolledtext, Entry, Button, Label
# 加密解密配置（和服务端必须完全一致！）
SHIFT = 5
def encrypt(text):
return ''.join(chr((ord(c) + SHIFT) % 0x110000) for c in text)
def decrypt(text):
return ''.join(chr((ord(c) - SHIFT) % 0x110000) for c in text)
# 客户端GUI类
class ClientGUI:
def __init__(self, root):
self.root = root
self.root.title("加密通信客户端 GUI")
self.root.geometry("650x550")
# 1. IP和端口输入区
Label(root, text="服务端IP:").place(x=20, y=20)
self.ip_entry = Entry(root)
self.ip_entry.place(x=100, y=20)
self.ip_entry.insert(0, "127.0.0.1")
Label(root, text="端口:").place(x=280, y=20)
self.port_entry = Entry(root, width=10)
self.port_entry.place(x=320, y=20)
self.port_entry.insert(0, "3407")
# 连接按钮
self.connect_btn = Button(root, text="连接服务端", command=self.connect_server)
self.connect_btn.place(x=450, y=15)
# 2. 消息显示区
self.show_area = scrolledtext.ScrolledText(root, width=75, height=25)
self.show_area.place(x=20, y=60)
self.show_area.insert(tk.END, "=== 加密通信客户端已就绪 ===\n")
# 3. 发送消息区
Label(root, text="输入消息:").place(x=20, y=480)
self.send_entry = Entry(root, width=40)
self.send_entry.place(x=100, y=480)
self.send_btn = Button(root, text="加密发送", command=self.send_msg)
self.send_btn.place(x=450, y=475)
# 初始化socket
self.client_socket = None
# 连接服务端
def connect_server(self):
ip = self.ip_entry.get()
port = int(self.port_entry.get())
self.client_socket = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)
try:
self.client_socket.connect((ip, port))
self.show_area.insert(tk.END, "✅ 成功连接服务端！\n")
# 启动接收消息线程
threading.Thread(target=self.recv_msg, daemon=True).start()
except Exception as e:
self.show_area.insert(tk.END, f"❌ 连接失败：{e}\n")
# 接收消息线程
def recv_msg(self):
while True:
try:
data = self.client_socket.recv(1024).decode('utf-8')
if not data:
break
plain = decrypt(data)
self.show_area.insert(tk.END, f"\n【收到密文】{data}\n【解密明文】{plain}\n")
except:
self.show_area.insert(tk.END, "⚠️ 服务端已断开连接\n")
break
# 发送消息
def send_msg(self):
msg = self.send_entry.get()
if not msg or not self.client_socket:
return
cipher = encrypt(msg)
self.client_socket.send(cipher.encode('utf-8'))
self.show_area.insert(tk.END, f"\n【发送明文】{msg}\n【发送密文】{cipher}\n")
self.send_entry.delete(0, tk.END)
# 启动客户端GUI
if __name__ == "__main__":
root = tk.Tk()
app = ClientGUI(root)
root.mainloop()
5.
（1）关键代码功能与使用方法
加密解密代码：实现对称凯撒加密，发送加密、接收解密，两端偏移量必须一致。
Socket 代码：实现 TCP 可靠通信，服务端监听端口，客户端连接 IP 和端口。
多线程代码：保证图形界面不卡顿，后台持续接收消息。
GUI 代码：提供可视化操作界面，用于输入、显示、按钮交互。
（2）程序优点
界面友好，操作简单；
明文密文同步显示；
加密传输更安全；
通信稳定不卡顿；
跨平台、无需额外库；
代码简洁易理解；
支持双向实时聊天。
6.程序代码托管到码云。
3. 实验过程中遇到的问题和解决过程
- 问题1：原本我作为服务端他作为客户端可以用的，但是当改了一下IP地址整个程序就用不了
- 问题1解决方案：换了一台电脑
- 问题2：同样的两个代码同样的改了IP地址但是换了一下电脑就用不了了
- 问题2解决方案：发现是热点连错了
- 问题3：多次尝试，原本可以连得上的代码再试两遍又连不上了
- 问题3解决方案：重启pycharm
- 问题4：托管代码失败
- 问题4解决方案：把提交目录当成push搞忘记了
其他（感悟、思考等）
好难，不过好神奇
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