20253431 2025-2026-2 《Python程序设计》实验三报告
20253431 2025-2026-2 《Python程序设计》实验三报告
课程：《Python程序设计》
班级： 2534
姓名： 吕俊孜
学号：20253431
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
（一）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。
（二）实验要求
注意事项：
每人必须做一次客户端和一次服务端，且要和队友（标注学号姓名）互相通信。
要求1：
（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）要求发送方输入内容，加密后并传输；接收方收到密文并解密和显示。要求：发方和收方同时输出明文和明文。
（3）程序代码托管到码云。
（4）添加文件操作，有加分。（可选项）
要求2：使用LLM生成一个带图形界面的程序
（1）分析关键代码的功能和使用方法
（2）分析生成程序的优点
（3）给出运行过程和结果截图
（4）程序代码托管到码云。
注：在华为ECS服务器(OpenOuler系统)和物理机(Windows/Linux系统)上使用VIM、PDB、IDLE、Pycharm等工具编程实现。
2. 实验过程及结果
基础通信程序实现：（TCP Socket + 凯撒密码加密）
实现思路：
-
通信协议：选择TCP协议，保证消息可靠传输。
-
加密方式：采用凯撒密码（Caesar Cipher），密钥为随机生成的1~30之间的整数，服务端生成密钥并发送给客户端。
-
交互流程：
服务端启动，监听指定端口（例如8888），等待客户端连接。
客户端连接服务端IP和端口。
服务端生成随机密钥并发送给客户端。
双方输入消息，加密后发送，接收方解密并同时输出明文和密文。
-
异常处理：捕获连接错误、解密失败等异常，避免程序崩溃。
代码方面：
加解密函数核心逻辑：
def encrypt(text, key):
result = ""
for ch in text:
if ch.isalpha():
shifted = ord(ch) + key
if ch.islower():
if shifted > ord('z'):
shifted -= 26
elif ch.isupper():
if shifted > ord('Z'):
shifted -= 26
result += chr(shifted)
else:
result += ch
return result
解密函数只需将key替换为(26 - key)即可。
与队友联调过程：
队友：20253421林资恒
测试步骤：
-
两人连接同一手机热点，确认IP地址在同一网段。
-
一人启动服务端，另一人客户端输入服务端IP和端口进行连接。
-
轮流发送中英文混合消息，观察加密传输和解密显示是否正确。
运行截图：
AI版图形界面版本程序
我选择使用大语言模型豆包生成程序
功能分析
1.一对一会话：服务端启动后，只等待一个客户端连接，双方进行一对一聊天。
2.简单加密传输：所有聊天内容在发送前会进行“凯撒加密”（每个字符的Unicode码点加上一个密钥），接收方再减去密钥解密。网络上传输的是密文。
3.图形化界面：使用Python标准库tkinter实现，操作直观，无需命令行。
4.本地日志记录：客户端和服务端各自将聊天记录（明文和密文）保存到本地的log_client.txt和log_server.txt文件中。
优点分析：
1.图形界面与网络分离：使用了多线程（threading），将耗时的网络连接和接收消息操作放在后台线程中，避免了界面“卡死”。
2.日志持久化：自动记录聊天内容和时间戳，这是一个很实用的功能。
3.密钥协商机制：服务端动态生成密钥，每次连接会话都使用不同的密钥，比写死在代码中要安全一点点。
4.简单的应用层握手：通过发送"check"和回复"OK"来验证密钥是否正确，保证了通信的基本前提。
运行过程与截图：
- 先运行
server_ai.py，点击“启动服务”按钮。 - 再运行
client_ai.py，输入服务端IP（如192.168.43.1）和端口（8888），点击“连接”。 - 双方在输入框中输入消息，点击“发送”，聊天区域显示明文和密文对。
- 程序自动记录聊天内容到文件。
运行截图如下：
代码托管：
3. 实验过程中遇到的问题和解决过程
- 问题1：和同学通信连不上，我能连他但是他不能连我
- 问题1解决方案：关闭了对方的防火墙
其他（感悟、思考等）
感觉网络通信还是很有难度的，平日里似很简单的qq聊天背后也蕴含了很多复杂的代码
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