實驗三 結對項目 加密與解密程序

實驗三 結對項目
結對人：楊文雅 董光耀
博客地址：
楊文雅 ：http://home.cnblogs.com/u/dongguangyao/
董光耀：http://www.cnblogs.com/ruanjiangongcheng/

一． 題目簡介
所選項目名稱：圖形化界面（GUI）編程（加密與解密程序），本次實驗利用java編譯運行平台采用圖形用戶界面，對於給定任意一個文本文件進行加密，生成另一個文件。並且對加密后的文件還原（解密）
二． 代碼地址：https://github.com/yangwenya13-2/test/blob/master/實驗三 結對項目（加密與解密）源碼

三、結對分工情況：（兩人共同決定選擇項目名稱）
楊文雅負責：1.選擇項目名稱
2.項目分析
3.核心算法詳細設計
4.整合源碼並運行調試
董光耀負責：1.選擇項目名稱
2.項目分析
3.設計方案以及流程圖
4、整合源碼並調試運行
最后兩人一起整合、運行並調試代碼
四． 結對實踐過程

分工完成之后，各自先准備自己負責任務，最后整合在一起。
2.項目分析如下：
（1）向圖形用戶界面中添加組件。
（2）設置各個組件的布局。
（3）添加窗口事件。
（4）查找讀入及寫入文件，並顯示。
（5）加密功能實現。
（6）解密功能實現。
3.核心算法詳細設計：
（1）.圖形用戶模塊
在圖形用戶界面設置顯示其組件的布局。創建4個按鈕，分別為“瀏覽”，“隨機產生”，“加密”，“解密”；創建了兩個文本區，一個注明“文件選擇”，一個注明“密碼”，這就是整個圖形用戶界面。
（2）.extends
extends是繼承父類，只要那個類不是聲明為final或者那個類定義為abstract的就能繼承，JAVA中不支持多重繼承，但是可以用接口來實現，這樣就要用到implements，繼承只能繼承一個類，但implements可以實現多個接口，用逗號分開就行了
比如class FilePanel extends JPanel {}
（3）.加密函數 輸入
要加密的文件，密碼（由0-F組成，共48個字符，表示3個8位的密碼）
如：AD67EA2F3BE6E5ADD368DFE03120B5DF92A8FD8FEC2F0746
其中： AD67EA2F3BE6E5ADDES密碼一 D368DFE03120B5DF DES密碼二 92A8FD8FEC2F0746 DES密碼三 輸出：
對輸入的文件加密后，保存到同一文件夾下增加了".tdes"擴展名的文件中。
(4).解密函數 輸入：
要解密的文件，密碼（由0-F組成，共48個字符，表示3個8位的密碼）
如： AD67EA2F3BE6E5ADD368DFE03120B5DF92A8FD8FEC2F0746 其中： AD67EA2F3BE6E5AD
DES密碼一 D368DFE03120B5DF DES密碼二 92A8FD8FEC2F0746 DES密碼三 輸出：
對輸入的文件解密后，保存到用戶指定的文件中。
(5).文件選擇組件
class FilePanel extends JPanel {
FilePanel(String str) {
JLabel label = new JLabel(str);
JTextField fileText = new JTextField(35);
JButton chooseButton = new JButton("瀏覽...");
this.add(label);
this.add(fileText);
this.add(chooseButton);
clickAction ca = new clickAction(this);
chooseButton.addActionListener(ca);
}……………
(6).密碼生成組件
class KeyPanel extends JPanel {
KeyPanel(String str) {
JLabel label = new JLabel(str);
JTextField fileText = new JTextField(35);
JButton chooseButton = new JButton("隨機產生");
this.add(label);
this.add(fileText);
this.add(chooseButton);
clickAction ca = new clickAction(this);
chooseButton.addActionListener(ca);
}

(7).返回生成的密碼（48個字符長度）
public String getKey() {
JTextField jtf = (JTextField) this.getComponent(1);
return jtf.getText();
}………..

private String getByteStr(byte[] byt) {
  String strRet = "";
  for (int i = 0; i < byt.length; i++) {
    // System.out.println(byt[i]);
    strRet += getHexValue((byt[i] & 240) / 16);
    strRet += getHexValue(byt[i] & 15);
  }
  return strRet;
}

4、整合源碼並調試運行

package mypack;
import java.awt.;
import java.awt.event.;
import javax.swing.;
import java.io.;
import java.security.;
import javax.crypto.;
import javax.crypto.spec.*;

/**

• 文件名：FileEncrypter.java JDK：1.40以上 說明：文件加密 加密方法：三重DES加密
• 加密過程：對選中的文件加密后在同文件夾下生成一個增加了".tdes" 擴展名的加密文件
• 解密過程：對選中的加密文件（必須有".tdes"擴展名）進行解密
  /
  public class Test extends JFrame {
  /*
  */
  private static final long serialVersionUID = 1L;
  public static final int WIDTH = 550;
  public static final int HEIGHT = 200;

public static void main(String args[]) {
Test fe = new Test();
fe.show();
}

Test() {
this.setSize(WIDTH, HEIGHT);
this.setDefaultCloseOperation(JFrame.EXIT_ON_CLOSE);
this.setResizable(false);
Toolkit tk = Toolkit.getDefaultToolkit();
Dimension screenSize = tk.getScreenSize();
this.setLocation((screenSize.width - WIDTH) / 2,
(screenSize.height - HEIGHT) / 2);
this.setTitle("文件加密器(TriDES)");
Container c = this.getContentPane();
c.setLayout(new FlowLayout());

final FilePanel fp = new FilePanel("文件選擇");
c.add(fp);

final KeyPanel pp = new KeyPanel("密碼");
c.add(pp);

JButton jbE = new JButton("加密");
c.add(jbE);
jbE.addActionListener(new ActionListener() {

public void actionPerformed(ActionEvent event) {
File file = new File(fp.getFileName());
if (file.exists())
encrypt(file.getAbsoluteFile(), pp.getKey());
else
JOptionPane.showMessageDialog(null, "請選擇文件！", "提示",
JOptionPane.OK_OPTION);
}
});
JButton jbD = new JButton("解密");
c.add(jbD);
jbD.addActionListener(new ActionListener() {
public void actionPerformed(ActionEvent event) {
File file = new File(fp.getFileName());
if (file.exists())
decrypt(file.getAbsoluteFile(), pp.getKey());
else
JOptionPane.showMessageDialog(null, "請選擇文件！", "提示",
JOptionPane.OK_OPTION);
}
});
}

/**

• 加密函數 輸入： 要加密的文件，密碼（由0-F組成，共48個字符，表示3個8位的密碼）如：

• AD67EA2F3BE6E5ADD368DFE03120B5DF92A8FD8FEC2F0746 其中： AD67EA2F3BE6E5AD

• DES密碼一 D368DFE03120B5DF DES密碼二 92A8FD8FEC2F0746 DES密碼三 輸出：

• 對輸入的文件加密后，保存到同一文件夾下增加了".tdes"擴展名的文件中。
  */
  private void encrypt(File fileIn, String sKey) {
  try {
  if (sKey.length() == 48) {
  byte[] bytK1 = getKeyByStr(sKey.substring(0, 16));
  byte[] bytK2 = getKeyByStr(sKey.substring(16, 32));
  byte[] bytK3 = getKeyByStr(sKey.substring(32, 48));

  FileInputStream fis = new FileInputStream(fileIn);
  byte[] bytIn = new byte[(int) fileIn.length()];
  for (int i = 0; i < fileIn.length(); i++) {
  bytIn[i] = (byte) fis.read();
  }
  // 加密
  byte[] bytOut = encryptByDES(
  encryptByDES(encryptByDES(bytIn, bytK1), bytK2), bytK3);
  String fileOut = fileIn.getPath() + ".tdes";
  FileOutputStream fos = new FileOutputStream(fileOut);
  for (int i = 0; i < bytOut.length; i++) {
  fos.write((int) bytOut[i]);
  }
  fos.close();
  JOptionPane.showMessageDialog(this, "加密成功！", "提示",
  JOptionPane.OK_OPTION);
  } else
  JOptionPane.showMessageDialog(this, "密碼長度必須等於48！", "錯誤信息",
  JOptionPane.ERROR_MESSAGE);
  } catch (Exception e) {
  e.printStackTrace();
  }
  }

/**

• 解密函數 輸入： 要解密的文件，密碼（由0-F組成，共48個字符，表示3個8位的密碼）如：
• AD67EA2F3BE6E5ADD368DFE03120B5DF92A8FD8FEC2F0746 其中： AD67EA2F3BE6E5AD
• DES密碼一 D368DFE03120B5DF DES密碼二 92A8FD8FEC2F0746 DES密碼三 輸出：
• 對輸入的文件解密后，保存到用戶指定的文件中。
  */
  private void decrypt(File fileIn, String sKey) {
  try {
  if (sKey.length() == 48) {
  String strPath = fileIn.getPath();
  if (strPath.substring(strPath.length() - 5).toLowerCase()
  .equals(".tdes"))
  strPath = strPath.substring(0, strPath.length() - 5);
  else {
  JOptionPane.showMessageDialog(this, "不是合法的加密文件！", "提示",
  JOptionPane.OK_OPTION);
  return;
  }
  JFileChooser chooser = new JFileChooser();
  chooser.setCurrentDirectory(new File("."));
  chooser.setSelectedFile(new File(strPath));
  // 用戶指定要保存的文件
  int ret = chooser.showSaveDialog(this);
  if (ret == JFileChooser.APPROVE_OPTION) {

byte[] bytK1 = getKeyByStr(sKey.substring(0, 16));
byte[] bytK2 = getKeyByStr(sKey.substring(16, 32));
byte[] bytK3 = getKeyByStr(sKey.substring(32, 48));

      FileInputStream fis = new FileInputStream(fileIn);

byte[] bytIn = new byte[(int) fileIn.length()];
for (int i = 0; i < fileIn.length(); i++) {
bytIn[i] = (byte) fis.read();
}
// 解密
byte[] bytOut = decryptByDES(
decryptByDES(decryptByDES(bytIn, bytK3), bytK2),
bytK1);
File fileOut = chooser.getSelectedFile();
fileOut.createNewFile();
FileOutputStream fos = new FileOutputStream(fileOut);
for (int i = 0; i < bytOut.length; i++) {
fos.write((int) bytOut[i]);
}
fos.close();
JOptionPane.showMessageDialog(this, "解密成功！", "提示",
JOptionPane.OK_OPTION);
}
} else
JOptionPane.showMessageDialog(this, "密碼長度必須等於48！", "錯誤信息",
JOptionPane.ERROR_MESSAGE);
} catch (Exception e) {
JOptionPane.showMessageDialog(this, "解密失敗，請核對密碼！", "提示",
JOptionPane.OK_OPTION);
}
}

/**

• 用DES方法加密輸入的字節 bytKey需為8字節長，是加密的密碼
  */
  private byte[] encryptByDES(byte[] bytP, byte[] bytKey) throws Exception {
  DESKeySpec desKS = new DESKeySpec(bytKey);
  SecretKeyFactory skf = SecretKeyFactory.getInstance("DES");
  SecretKey sk = skf.generateSecret(desKS);
  Cipher cip = Cipher.getInstance("DES");
  cip.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, sk);
  return cip.doFinal(bytP);
  }

/**

• 用DES方法解密輸入的字節 bytKey需為8字節長，是解密的密碼
  */
  private byte[] decryptByDES(byte[] bytE, byte[] bytKey) throws Exception {
  DESKeySpec desKS = new DESKeySpec(bytKey);
  SecretKeyFactory skf = SecretKeyFactory.getInstance("DES");
  SecretKey sk = skf.generateSecret(desKS);
  Cipher cip = Cipher.getInstance("DES");
  cip.init(Cipher.DECRYPT_MODE, sk);
  return cip.doFinal(bytE);
  }

/**

• 輸入密碼的字符形式，返回字節數組形式。 如輸入字符串：AD67EA2F3BE6E5AD 返回字節數組：{
• 173,103,234,47,59,230,229,173 }
  */
  private byte[] getKeyByStr(String str) {
  byte[] bRet = new byte[str.length() / 2];
  for (int i = 0; i < str.length() / 2; i++) {
  Integer itg = new Integer(16 * getChrInt(str.charAt(2 * i))
  + getChrInt(str.charAt(2 * i + 1)));
  bRet[i] = itg.byteValue();
  }
  return bRet;
  }

/**

• 計算一個16進制字符的10進制值 輸入：0-F
  */
  private int getChrInt(char chr) {
  int iRet = 0;
  if (chr == "0".charAt(0))
  iRet = 0;
  if (chr == "1".charAt(0))
  iRet = 1;
  if (chr == "2".charAt(0))
  iRet = 2;
  if (chr == "3".charAt(0))
  iRet = 3;
  if (chr == "4".charAt(0))
  iRet = 4;
  if (chr == "5".charAt(0))
  iRet = 5;
  if (chr == "6".charAt(0))
  iRet = 6;
  if (chr == "7".charAt(0))
  iRet = 7;
  if (chr == "8".charAt(0))
  iRet = 8;
  if (chr == "9".charAt(0))
  iRet = 9;
  if (chr == "A".charAt(0))
  iRet = 10;
  if (chr == "B".charAt(0))
  iRet = 11;
  if (chr == "C".charAt(0))
  iRet = 12;
  if (chr == "D".charAt(0))
  iRet = 13;
  if (chr == "E".charAt(0))
  iRet = 14;
  if (chr == "F".charAt(0))
  iRet = 15;
  return iRet;
  }
  }

/**

• 文件選擇組件。
  */
  class FilePanel extends JPanel {
  FilePanel(String str) {
  JLabel label = new JLabel(str);
  JTextField fileText = new JTextField(35);
  JButton chooseButton = new JButton("瀏覽...");
  this.add(label);
  this.add(fileText);
  this.add(chooseButton);
  clickAction ca = new clickAction(this);
  chooseButton.addActionListener(ca);

}

public String getFileName() {
JTextField jtf = (JTextField) this.getComponent(1);
return jtf.getText();
}

private class clickAction implements ActionListener {
clickAction(Component c) {
cmpt = c;
}

public void actionPerformed(ActionEvent event) {
JFileChooser chooser = new JFileChooser();
chooser.setCurrentDirectory(new File("."));
int ret = chooser.showOpenDialog(cmpt);
if (ret == JFileChooser.APPROVE_OPTION) {
JPanel jp = (JPanel) cmpt;
JTextField jtf = (JTextField) jp.getComponent(1);
jtf.setText(chooser.getSelectedFile().getPath());
}
}

private Component cmpt;
}
}

/**

• 密碼生成組件。
  */
  class KeyPanel extends JPanel {
  KeyPanel(String str) {
  JLabel label = new JLabel(str);
  JTextField fileText = new JTextField(35);
  JButton chooseButton = new JButton("隨機產生");
  this.add(label);
  this.add(fileText);
  this.add(chooseButton);
  clickAction ca = new clickAction(this);
  chooseButton.addActionListener(ca);

}

// 返回生成的密碼（48個字符長度）
public String getKey() {
JTextField jtf = (JTextField) this.getComponent(1);
return jtf.getText();
}

private class clickAction implements ActionListener {
clickAction(Component c) {
cmpt = c;
}

public void actionPerformed(ActionEvent event) {
try {
KeyGenerator kg = KeyGenerator.getInstance("DES");
kg.init(56);
Key ke = kg.generateKey();
byte[] bytK1 = ke.getEncoded();
ke = kg.generateKey();
byte[] bytK2 = ke.getEncoded();
ke = kg.generateKey();
byte[] bytK3 = ke.getEncoded();

    JPanel jp = (JPanel) cmpt;
    JTextField jtf = (JTextField) jp.getComponent(1);
    jtf.setText(getByteStr(bytK1) + getByteStr(bytK2)
        + getByteStr(bytK3));
  } catch (Exception e) {
    e.printStackTrace();
  }
}

private String getByteStr(byte[] byt) {
String strRet = "";
for (int i = 0; i < byt.length; i++) {
// System.out.println(byt[i]);
strRet += getHexValue((byt[i] & 240) / 16);
strRet += getHexValue(byt[i] & 15);
}
return strRet;
}

private String getHexValue(int s) {
String sRet = null;
switch (s) {
case 0:
sRet = "0";
break;
case 1:
sRet = "1";
break;
case 2:
sRet = "2";
break;
case 3:
sRet = "3";
break;
case 4:
sRet = "4";
break;
case 5:
sRet = "5";
break;
case 6:
sRet = "6";
break;
case 7:
sRet = "7";
break;
case 8:
sRet = "8";
break;
case 9:
sRet = "9";
break;
case 10:
sRet = "A";
break;
case 11:
sRet = "B";
break;
case 12:
sRet = "C";
break;
case 13:
sRet = "D";
break;
case 14:
sRet = "E";
break;
case 15:
sRet = "F";
}
return sRet;
}

private Component cmpt;
}
}
五． 測試情況
1.程序運行結果：

加密:
1.單擊“瀏覽”，選擇文件“D:\新建文本文檔.txt”，輸入密碼“974F83DCFE2967792FFE3B01520E68BADFD59273CE3EB5D6”（必須48位字符），單擊“加密”。

2.彈出“加密成功”，單擊“確定”。

解密:
1.單擊“瀏覽”，選擇文件“D:\新建文本文檔.txt.tdes”，輸入密碼“974F83DCFE2967792FFE3B01520E68BADFD59273CE3EB5D6”（必須48位字符），單擊“解密”。

2.彈出“保存”對話框，選擇保存位置，單擊“保存”。

3.彈出“解密”對話框，單擊“確定”。

測試用例及截圖
package ch04;

import static org.junit.Assert.*;

import org.junit.Before;
import org.junit.Test;

public class TestTest {

@Before
public void setUp() throws Exception {
}

@Test
public void test() {
	fail("Not yet implemented");
}

}

六． 問題及心得
問題：在這次實驗報告中在程序整合和運行中出現了意外，代碼沒有問題但運行不出結果，最后與搭檔仔細檢查代碼發現沒有輸入正確的密碼，在改正之后程序運行正常。
心得：通過這次實驗對Java常用基礎類API以及輸入輸出流常用類API有了更深刻的理解並且也更熟練的掌握了其方法定義。此外對於Java的異常處理也有了更進一步的學習。在結對項目進行的過程中也鍛煉了自己與人合作的能力，也很感謝對方在這次實驗中給我提出的意見。在這個過程中也真正做到了互幫互助，取長補短。對於軟件工程課實踐課還有很多東西要學習，很多東西要聯系，我也一定會堅持的，爭取一次比一次有進步！