[發明專利]一種基于Socket的實時通訊方法

在審

• 申請號: 201810986072.6
• 申請日: 2018-08-28
• 公開（公告）號: CN109413025A
• 公開（公告）日: 2019-03-01
• 發明（設計）人: 李章維;宋焦朋;魏遙;姚飛;周曉根;張貴軍
• 申請（專利權）人: 浙江工業大學
• 主分類號: H04L29/06
• 分類號: H04L29/06;H04L29/08;H04L9/06;H04L12/58
• 代理公司: 杭州斯可睿專利事務所有限公司 33241
• 代理人: 王利強

1.一種Socket的實時通訊方法，其特征在于，所述實時通訊方法包括以下步驟：

1)創建Socket對象的實例，確定Socket的參數類型和Socket使用的網絡協議；

2)選用TCP/IP網絡通信協議，TCP協議為數據的進程提供虛電路和傳輸服務，IP協議負責為數據的網絡層提供服務；

3)引入P2P技術，采用P2P和B/S架構模式相結合的方式，首先使用B/S模式獲得用戶的IP地址和通訊端口，然后用戶與用戶之間使用P2P技術進行通訊；

4)數據傳輸加密，發送方數據經AES算法進行加密處理，然后將加密內容發送到網絡中，接收方獲取網絡中的密文信息后，調用AES算法進行解密處理，在計算機之間用Socket進行通信時，實現明文查看，密文傳輸的功能；過程如下：

4.1)加密過程，在AES算法中使用128位的密鑰對數據加密，經過下述的3個步驟得到AESCBC128位的加密密文，過程如下：

4.1.1)字節替換，將一個由16×16字節組成狀態矩陣S(x)，共256個元素構成S盒，每個元素字節中的高4位作為x值，低4位作為y值，S盒中對應的x和y的元素值就是替換結果；

4.1.2)行位移，將狀態矩陣S(x)分組為4×4的矩陣，以循環左移的方式來改變元素的位置，即第n行左移n個字節；重排列后得到一個新的矩陣B(x)；

4.1.3)列混合，將狀態矩陣S(x)中的每一列與一個固定的多項式相乘，如公式(1)所示：

如公式(1)所述，得到新的狀態矩陣S′(x)，如公式(2)所示：

其中，元素{01},{02},{03}是S盒中固定的域元素，S′(x)為列混合矩陣；

4.2)解密過程：經過以下3個解密過程，完成對密文的解密，獲取發送的明文，過程如下：

4.2.1)逆行位移：將密文分組成4×4的矩陣，與加密相反，第n行右移n個字節，得到矩陣C(x)；

4.2.2)逆列混合：將狀態矩陣S(x)逐列與一個固定多項式相乘，得到矩陣S″(x),如公式(2)所示：：

其中，{09},{0B},{0D},{0E}為S盒中固定的域元素；

4.2.3)逆字節替換：將每個元素字節中的高4位作為x′值，低4位作為y′值，得到替換的逆S盒；

5)添加系統服務器，將服務器分為登錄模塊和監聽模塊，在用戶使用輸入賬號和密碼登錄系統時，將賬號和密碼發送到服務器，驗證其合法性；在用戶之間進行相互通訊時，監聽模塊負責不斷地監聽發來的請求，按照請求做相應的操作；

6)實時通訊的實現：用戶在發送文件、文字等數據信息時，首先獲取對方的IP和TCP端口，使用P2P技術，直接和對方建立連接，啟動數據傳輸線程，使用AES算法對數據信息進行加密傳輸，如果傳送文件，但對方長時間沒有接受，將文件暫存到系統服務器中，然后經過AES算法解析，是對方查看到明文信息。