项目简介

安全编程期末大作业
SecChat是基于c++的简易聊天软件，网络通信使用Socket实现。
主程序分为服务端和客户端两部分，服务器存储用户信息、聊天记录密文等数据，用户本地存储会话地址、会话密钥等。客户端的消息输入和远程聊天记录输出分为两个进程，服务端可多线程处理多个用户之间的聊天。
密码库实现了一些常用密码算法，可实现公钥证书签发、用户双向认证、公钥/对称混合加密等功能，模拟安全通信。
具体的功能需求、项目结构、运行流程如下所示：

功能需求

聊天开始时双向认证
聊天内容混合加密
公钥证书由证书机构颁发（CA公钥是已知随机数）
公钥加密RSA：密钥128bit、明文/密文128bit（AES密钥）
对称加密AES：密钥128bit（公私钥）、明文/密文分组128bit
数字签名DSA：密钥128bit（公私钥）、消息（id+RSA公钥）、签名128bit
哈希函数MD5：消息、摘要128bit

项目结构

SecChat/
--README.md 说明文档
--compile.txt 编译命令
--img/ 运行截图 --bin/ 可执行文件
--include/ 头文件
--src/ 源文件
----main/ 主程序
------server/ 服务器
--------server.cpp 服务端通信窗口
--------database/
----------user_info.csv [序号,用户id,用户名,口令哈希值]
----------chat_record/ 用户会话记录
------------Bob_Alice.csv [序号,发送时间,发送方id/名称,接收方id/名称,消息密文]
------------...
------client/ 用户
--------client.cpp 客户端通信窗口
--------chat.cpp 会话窗口
--------session_key.txt [会话密钥]
--------chat_address.txt [会话地址]
----crypto/ 密码库
------pk_crypto/ 公钥密码
------sk_crypto/ 对称密码
------hash/ 哈希函数
------util.cpp 工具类
----test/ 组件测试

运行流程

进程p0 服务器
-线程t1 和A通信
-线程t2 和B通信
...
进程p1 用户A（输入）
进程p2 用户B（输入）
...
进程p3 聊天窗口（输出）

(1)登录请求
用户A/B输入[id,口令]，客户端A/B生成[RSA公私钥]，发送[id,口令MD5哈希值,RSA公钥]
服务端根据数据库验证，成功则用[DSA私钥]对[id,RSA公钥]签名，返回登录许可[True]和[DSA证书,,DSA公钥]

(2)对话请求(A-->B)
A主动开启对话，发送[src_id(A),dst_id(B),RSA公钥(A),DSA证书(A)]，服务端存入缓冲区等待响应
B接收对话请求，服务端查找缓冲区，发送[src_id(A),RSA公钥(A),DSA证书(A)]给B验签
B对A进行身份验证，成功则返回对话许可[True]和[src_id(B),RSA公钥(B),DSA证书(B)]
服务端收到B对话许可，发送[src_id(B),RSA公钥(B),DSA证书(B)]给A验签
A对B进行身份验证，成功则用[RSA公钥(B)]加密[AES密钥]，返回对话许可[True]和[RSA密文(AES密钥)]
服务端收到A对话许可，说明A和B已完成双向身份认证，发送[RSA密文]给B，同时创建会话记录[A_B.csv]，将文件地址发送给双方
B用[RSA私钥(B)]解密[RSA密文]，得到[AES密钥]，双方成功获取临时会话密钥

(3)对话
A/B运行chat.cpp，读取地址文件获取[A_B.csv]打开会话窗口
A/B可同时在client.cpp的通信窗口输入消息，用[AES密钥]加密后发给服务端
服务端将[序号,发送时间,发送方id/名称,接收方id/名称,消息密文]写入文件[A_B.csv]
会话窗口会读取A/B本地的会话密钥文件获取[AES密钥]，定时刷新显示明文