信息安全系统工程实践.doc

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1、word信息安全工程实践二实践报告姓 名朱杰学 号20165346班 级软信1603指 导 教 师徐剑 王学毅 马毅程序实践名称信息安全工程实践二 程序实践内容网 络 程 序 设 计开 设 学 期2017-2018第二学期开 设 时 间第17周第19周报告日期2018年7 月 14日评 定 成 绩评定人签字评 定 日 期东北大学软件学院7 / 17一、程序实践概述1、题目名称：Linux操作系统及其相关命令，Linux编程基础Linux程序设计基础2、时间进度：12学时3、开发环境：Ubantu二、问题分析1、功能说明：熟练掌握如下Linux命令。 系统信息命令:who,w,du,du,df等

2、 文件操作命令:touch,cp,mv,rm,find,grep,cat,more,sort等 目录操作命令:ls,dir,mkdir,rmdir,cd 进程操作命令:ps,top,cal,last,whereis,date 网络操作命令:ping,write,telnet,ftp,talk vi命令编程实现快速排序算法；实现文本文件拷贝函数copy(f_source, f_target)；即实现如下功能：$ ./copy f1 f2以上程序执行后当前目录会形成一个新的文件f2，且其内容与f1完全一致。编写一个程序，要求：输入N个学生的学号和成绩，并保存在stu.txt文本文件中，对学生成绩进

3、行排序并把排序后的结果输出到score.txt文件中,同时在屏幕上输出高于平均成绩的学生的学号和成绩。编写一个程序找出串str1和串str2的所有最长公共子串。从文件file.in中读出整数，将其中不同整数及其出现次数，按整数由大到小的顺序输出到文件t.out中。要求：采用2叉有序树做为存储结构。（选作）2、解决方案： 利用PPT中所提供的相关函数使用解决问题三、方案设计1、模块结构：模块功能图和模块描述根据用户输入数组进行快速排序，然后输出排序后的数组用户创建f1，然后运行函数生成f2根据用户输入学生的数据，生成原数据stu文本以及根据成绩进行排序并把排序后的结果输出到score文本中，在屏

4、幕上输出高于平均成绩的学生的学号和成绩根据用户输入的两个字符串，找出最长公共子串读出文件中的整数，将其中不同整数及其出现次数，按整数由大到小的顺序输出到文件t.out中2、数据结构：int a10FILE *fp1,*fp2struct studentint number;int score;student10char a10,b10文本f13、总体流程：给出流程图4、关键算法：给出关键算法描述if (num1) /重复的判断条件，如果长度小于2，则不需排序 while (i != j) for (j=num-1; ij; j-) m+; if (ajk) ai = aj; n+; break

5、 for (i=0; ik) aj = ai; n+; break; ai = k; sort(a, i); sort(a+i+1, num-i-1); while(c=fgetc(fp1)!=EOF)/将f1拷贝到f2中fputc(c,fp2);putchar(c);for(i=0;im;i+)ai=studenti.score; sort(a,m); for(i=0;im;i+) /结构体排序for(j=0;jm;j+)if(ai=studentj.score)strcpy(student1i.num,studentj.num); student1i.score=studentj.sco

6、re; fp=fopen(score.txt,w+); fwrite(&student1,sizeof(student1),1,fp); fclose(fp);for(i=0;ilen;i+) for(j=0;jstrlen(b) strcpy(b,a); m=0; 四、调试记录给出测试用例编号用例描述测试结果修改情况分析2 1 3 4 5 6 7 8 9 101 2 3 4 5 6 7 8 9 10无程序运行正确在f1中输入asd生成了f2，打开后里面有asd无程序运行正确在屏幕中输入123456 80123457 70123458 60屏幕上输出：比平均成绩高的学生：123456 80无程

7、序运行正确输入f1=abcdef输入f2=abcgkt最长公子串为：abc无程序运行正确五、创新说明用户可以自行定义数据，根据用户输入的数组进行排序将f1的内容同时在屏幕上输出，用户可以直接查看文件内容用户可以自行定义学生个数以及在屏幕上输入学生数据，并且将成绩单独放到另一数组排序后根据序号对结构体排序用户可以输入任一字符串进行对比一、程序实践概述1、题目名称：Socket编程基础（1）时间服务器（2）远程文件备份服务器2、时间进度：8学时3、开发环境：Ubantu二、问题分析1、功能说明：编程实现时间服务器编写一个网络时间服务器timeserver，该服务器能应具有如下功能：l 够为网络上的

8、用户提供时间服务，即为网络用户返回服务器的当前时间；l 记录发出请求的网络用户的IP地址（保存到文件中），格式如下： IP地址请求时间编写时间服务客户端timeclient，该客户端能够向服务器发送时间服务请求，并把获得的时间返回给用户。编程实现远程文件备份服务器分别采用TCP或UDP协议编写一个远程数据备份服务器，运行客户端将本地文件备份到远程的服务器中。服务器的功能：接受客户端请求，把客户端的文件进行备份（可以备份到指定的文件夹）。客户端的功能：与远程服务器进行连接，在连接后把本地的文件发送给远程备份服务器。设计并实现带身份认证的远程数据备份服务器（选作）在实验的基础上增加身份管理和认证功

9、能：2、解决方案：服务器端过程就是socket-bind-listen-accept-Read,write对于客户端则是socket-connect-read,write三、方案设计1、模块结构：2、数据结构：文件操作，time_t t，socket文件操作，socket3、 总体流程：4、关键算法：time_t t;if(argc!=2) /获得ip地址printf(usage %sn,argv0);return 0;if(he = gethostbyname(argv1) = NULL)printf(gethostbyname errorn); return 0;if(sockfd = s

10、ocket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0) = -1)printf(socket() error n);return 0;bzero(&server, sizeof(server);server.sin_family = AF_INET;server.sin_port = htons(PORT);server.sin_addr = *(struct in_addr *)he-h_addr);if(connect(sockfd, (struct sockaddr *)&server, sizeof(server) = -1)printf(connetc() errorn);re

11、turn 0;recv(sockfd,(void *)&t,sizeof(time_t),0);printf(Time is %sn,ctime(&t);5、界面设计：直接使用终端界面进行四、调试记录给出测试用例编号用例描述测试结果修改情况分析1在客户端输入client 127.0.0.0connetc()错误将ip改为172.17.3.94这里的ip地址应使用服务端的ip地址2在客户端输入client 172.17.3.94Time is Sat Jul 7 10:48:30 2018此时结果正确3在客户端输入client 172.17.3.94客户端输入/home/login/Deskto

12、p/f1.txt服务端输入/home/login/Desktop/f2.txt在服务端的文件夹里找到f2.txt，并且内容与f1一致无程序运行正确五、创新说明拥有错误提示，即用户可以知道是哪个模块出错，方便进行检查拥有用户认证功能，即登录时需要特定的用户名跟密码，客户端在屏幕上输入文件路径上载，服务端再输入存贮的文件路径。一、程序实践概述1、题目名称：Libpcap开发包使用2、时间进度：16学时3、开发环境：Ubantu二、问题分析1、功能说明： （1）获取网络接口名字和掩码等信息（2）捕获数据包（单个数据包和多个数据包两种情况）（3）以太网数据报捕获（4）ARP数据包捕获2、解决方案：使用

13、QT图形化编程，将4个功能分别对应4个按钮点击事件，并把抓包结果输出在文本框中三、方案设计1、模块结构：2、数据结构：Libpcap3、总体流程：4、关键算法：给出关键算法描述void getip() char error_contentPCAP_ERRBUF_SIZE; struct in_addr net_ip_address; /网络地址 struct in_addr net_mask_address;/掩码地址 char *net_interface; /接口名字 char *net_ip_string; /网络地址字符串形式 char *net_mask_string; /掩码地址字

14、符串形式 u_int32_t net_ip; /网络地址 u_int32_t net_mask; /掩码地址 net_interface=pcap_lookupdev(error_content); /获取网络接口 pcap_lookupnet( /获取网络和掩码地址net_interface,&net_ip,&net_mask,error_content) ; printf(接口名字为：%sn,net_interface); net_ip_address.s_addr=net_ip; net_ip_string=inet_ntoa(net_ip_address); /网络地址转为字符串形式

15、printf(网络地址为： %sn,net_ip_string); net_mask_address.s_addr=net_mask; net_mask_string=inet_ntoa(net_mask_address);/掩码地址转为字符串形式 printf(掩码地址为： %sn,net_mask_string);void getpacket() char error_contentPCAP_ERRBUF_SIZE; struct pcap_pkthdr protocol_header; /数据某某 pcap_t *pcap_handle; /libpcap句柄 struct bpf_pr

16、ogram bpf_filter; /BPF过滤规则 char bpf_filter_string=ip; /过滤规则 const u_char *packet_content; /数据包内容 bpf_u_int32 net_mask; /掩码地址 bpf_u_int32 net_ip; /网络地址 char *net_interface; /网络接口 net_interface=pcap_lookupdev(error_content); /获取网络接口 pcap_lookupnet( /获取网络和掩码地址net_interface,&net_ip,&net_mask,error_conte

17、nt) ; pcap_handle=pcap_open_live(net_interface,BUFSIZ,1,0,error_content); /网络接口，数据包大小，混杂模式，等待时间，错误信息 pcap_pile(pcap_handle,&bpf_filter,bpf_filter_string,0,net_ip); /编译过滤原则 pcap_setfilter(pcap_handle,&bpf_filter); /设置过滤原则 packet_content=pcap_next(pcap_handle,&protocol_header);/捕获一个数据包 printf(从 %s 捕获了

18、一个数据包n,net_interface); printf(数据包长度为：%dn,protocol_header.len); pcap_close(pcap_handle);void getpackets() void packet_callback(u_char *argument,const struct pcap_pkthdr* packet_header,const u_char* packet_content)static int packet_number=1;printf(捕获数据包的个数为：%dn,packet_number);packet_number+; char erro

19、r_contentPCAP_ERRBUF_SIZE; struct pcap_pkthdr protocol_header; /数据某某 pcap_t *pcap_handle; /libpcap句柄 struct bpf_program bpf_filter; /BPF过滤规则 char bpf_filter_string=ip; /过滤规则 const u_char *packet_content; /数据包内容 bpf_u_int32 net_mask; /掩码地址 bpf_u_int32 net_ip; /网络地址 char *net_interface; /网络接口 net_inte

20、rface=pcap_lookupdev(error_content); /获取网络接口 pcap_lookupnet( /获取网络和掩码地址net_interface,&net_ip,&net_mask,error_content) ; pcap_handle=pcap_open_live(net_interface,BUFSIZ,1,0,error_content); /网络接口，数据包大小，混杂模式，等待时间，错误信息 pcap_pile(pcap_handle,&bpf_filter,bpf_filter_string,0,net_ip); /编译过滤原则 pcap_setfilter

21、pcap_handle,&bpf_filter); /设置过滤原则 pcap_loop(pcap_handle,10,packet_callback,NULL); pcap_close(pcap_handle);void getethernet() struct ether_headeru_int8_t ether_dhost8; /目的以太网地址u_int8_t ether_shost8;/源以太网地址u_int16_t ether_type; /以太网类型; char error_contentPCAP_ERRBUF_SIZE; struct pcap_pkthdr protocol_h

22、eader; /数据某某 pcap_t *pcap_handle; /libpcap句柄 struct bpf_program bpf_filter; /BPF过滤规则 char bpf_filter_string=ip; /过滤规则 bpf_u_int32 net_mask; /掩码地址 bpf_u_int32 net_ip; /网络地址 char *net_interface; /网络接口 const u_char *packet_content; /数据包缓存 u_char *mac_string; /以太网地址 u_short ethernet_type; /以太网类型 struct

23、ether_header *ethernet_protocol;/以太网协议变量 net_interface=pcap_lookupdev(error_content); /获取网络接口 pcap_lookupnet( /获取网络和掩码地址net_interface,&net_ip,&net_mask,error_content) ; pcap_handle=pcap_open_live(net_interface,BUFSIZ,1,0,error_content); /网络接口，数据包大小，混杂模式，等待时间，错误信息 pcap_pile(pcap_handle,&bpf_filter,bp

24、f_filter_string,0,net_ip); /编译过滤原则 pcap_setfilter(pcap_handle,&bpf_filter); /设置过滤原则 if(pcap_datalink(pcap_handle)!=DLT_EN10MB)return; packet_content=pcap_next(pcap_handle,&protocol_header);/捕获一个网络数据包 printf(从 %s 捕获了一个数据包n,net_interface); printf(该数据包时间信息为：%sn,ctime(const time_t*)&protocol_header.ts.t

25、v_sec); printf(数据包长度为：%dn,protocol_header.len); ethernet_protocol=(struct ether_header*)packet_content; ethernet_type=ntohs(ethernet_protocol-ether_type);/获得以太网类型 printf(以太网类型为：%04xn,ethernet_type); switch(ethernet_type)case 0x0800: printf(协议类型为IP协议n);break;case 0x0806: printf(协议类型为ARP协议n);break;cas

26、e 0x8035: printf(协议类型为RARP协议n);break;default: break; mac_string=ethernet_protocol-ether_shost;/获得源以太网地址 printf(源以太网地址为：%02x:%02x:%02x:%02x:%02x:%02x,*mac_string,*(mac_string+1),*(mac_string+2),*(mac_string+3),*(mac_string+4),*(mac_string+5); mac_string=ethernet_protocol-ether_dhost;/获得目的以太网地址 printf

27、目的以太网地址为：%02x:%02x:%02x:%02x:%02x:%02x,*mac_string,*(mac_string+1),*(mac_string+2),*(mac_string+3),*(mac_string+4),*(mac_string+5); pcap_close(pcap_handle);void getarp() pcap_t* pcap_handle; char error_contentPCAP_ERRBUF_SIZE; char *net_interface; struct bpf_program bpf_filter; char bpf_filter_stri

28、ng=arp; bpf_u_int32 net_mask; /掩码地址 bpf_u_int32 net_ip; /网络地址 pcap_lookupnet( /获取网络和掩码地址net_interface,&net_ip,&net_mask,error_content) ; struct ether_headeru_int8_t ether_dhost8; /目的以太网地址u_int8_t ether_shost8;/源以太网地址u_int16_t ether_type; /以太网类型; typedef u_int32_t in_addr_t; struct arp_header /arp协议格

29、式u_int16_t arp_hardware_type;/硬件地址类型u_int16_t arp_protocol_type;/协议地址类型u_int8_t arp_hardware_length;/硬件地址长度u_int8_t arp_protocol_length;/协议地址长度u_int16_t arp_operation_code;/操作类型u_int8_t arp_source_ethernet_address6;/源以太网地址u_int8_t arp_source_ip_address4;/源IP地址u_int8_t arp_destination_ethernet_addres

30、s6;/目的以太网地址u_int8_t arp_destination_ip_address4;/目的IP地址; void arp_protocol_packet_callback(u_char *argument,const struct pcap_pkthdr* packet_header,const u_char* packet_content)struct arp_header *arp_protocol; /arp协议变量u_short protocol_type;/协议类型u_short hardware_type;/硬件类型u_short operation_code;/操作类型

31、u_char *mac_string;/以太网地址struct in_addr source_ip_address;/源IP地址struct in_addr destination_ip_address;/目的IP地址u_char hardware_length;/硬件长度u_char protocol_length;/协议长度arp_protocol=(struct arp_header*)(packet_content+14);hardware_type=ntohs(arp_protocol-arp_hardware_type);protocol_type=ntohs(arp_protoc

32、ol-arp_protocol_type);operation_code=ntohs(arp_protocol-arp_operation_code);protocol_length=arp_protocol-arp_protocol_length;hardware_length=arp_protocol-arp_hardware_length;printf(ARP硬件类型为：%dn,hardware_type);printf(ARP协议类型为：%dn,protocol_type);printf(ARP硬件长度为：%dn,protocol_length);printf(ARP协议长度为：%dn

33、protocol_length);printf(ARP操作类型为：%dn,operation_code);switch(operation_code)case 1:printf(ARP查询协议n);break;case 2:printf(ARP应答协议n);break;case 3:printf(RARP查询协议n);break;case 4:printf(RARP应答协议n);break;default: break;mac_string=arp_protocol-arp_source_ethernet_address;printf(源以太网地址为：%02x:%02x:%02x:%02x:

34、02x:%02x,*mac_string,*(mac_string+1),*(mac_string+2),*(mac_string+3),*(mac_string+4),*(mac_string+5);memcpy(void *)&source_ip_address,(void *)&arp_protocol-arp_source_ip_address,sizeof(struct in_addr);printf(源IP网地址为：%sn,inet_ntoa(source_ip_address);mac_string=arp_protocol-arp_destination_ethernet_a

35、ddress;printf(目的以太网地址为：%02x:%02x:%02x:%02x:%02x:%02x,*mac_string,*(mac_string+1),*(mac_string+2),*(mac_string+3),*(mac_string+4),*(mac_string+5);memcpy(void *)&destination_ip_address,(void *)&arp_protocol-arp_destination_ip_address,sizeof(struct in_addr);printf(目的IP网地址为：%sn,inet_ntoa(destination_ip_

36、address); void ethernet_protocol_packet_callback(u_char *argument,const struct pcap_pkthdr* packet_header,const u_char* packet_content)u_short ethernet_type;struct ether_header *ethernet_protocol;u_char *mac_string;static int packet_number=1;printf(捕获了%d个ARP数据包n,packet_number);ethernet_protocol=(str

37、uct ether_header*)packet_content;ethernet_type=ntohs(ethernet_protocol-ether_type);printf(以太网类型为：%04xn,ethernet_type);switch(ethernet_type)case 0x0800: printf(协议类型为IP协议n);break;case 0x0806: printf(协议类型为ARP协议n);break;case 0x8035: printf(协议类型为RARP协议n);break;default: break; mac_string=ethernet_protocol

38、ether_shost;/获得源以太网地址 printf(源以太网地址为：%02x:%02x:%02x:%02x:%02x:%02x,*mac_string,*(mac_string+1),*(mac_string+2),*(mac_string+3),*(mac_string+4),*(mac_string+5); mac_string=ethernet_protocol-ether_dhost;/获得目的以太网地址 printf(目的以太网地址为：%02x:%02x:%02x:%02x:%02x:%02x,*mac_string,*(mac_string+1),*(mac_string+

39、2),*(mac_string+3),*(mac_string+4),*(mac_string+5); switch(ethernet_type)case 0x0806: arp_protocol_packet_callback(argument,packet_header,packet_content);break;default: break; packet_number+; pcap_handle=pcap_open_live(net_interface,BUFSIZ,1,0,error_content); /网络接口，数据包大小，混杂模式，等待时间，错误信息 pcap_pile(pcap_handle,&bpf_filter,bpf_filter_string,0,net_ip