[发明专利]一种基于Socket的实时通讯方法

摘要

一种基于Socket的实时通讯方法，首先，针对数据信息传输问题，分析在数据流量大的时候会存在对服务器造成很大的压力，发生信息阻塞，维护成本高等不足，通过研究分析Socket通讯具备的数据传输的优势，将其引入系统中；其次，结合P2P技术和AES加密算法，提出一种信息收发速度快、保密性好、占用网络带宽资源低的通讯方法。本发明提供一种便捷、高效的基于Socket的实时通讯方法。

主权项

1.一种Socket的实时通讯方法，其特征在于，所述实时通讯方法包括以下步骤：1)创建Socket对象的实例，确定Socket的参数类型和Socket使用的网络协议；2)选用TCP/IP网络通信协议，TCP协议为数据的进程提供虚电路和传输服务，IP协议负责为数据的网络层提供服务；3)引入P2P技术，采用P2P和B/S架构模式相结合的方式，首先使用B/S模式获得用户的IP地址和通讯端口，然后用户与用户之间使用P2P技术进行通讯；4)数据传输加密，发送方数据经AES算法进行加密处理，然后将加密内容发送到网络中，接收方获取网络中的密文信息后，调用AES算法进行解密处理，在计算机之间用Socket进行通信时，实现明文查看，密文传输的功能；过程如下：4.1)加密过程，在AES算法中使用128位的密钥对数据加密，经过下述的3个步骤得到AESCBC128位的加密密文，过程如下：4.1.1)字节替换，将一个由16×16字节组成状态矩阵S(x)，共256个元素构成S盒，每个元素字节中的高4位作为x值，低4位作为y值，S盒中对应的x和y的元素值就是替换结果；4.1.2)行位移，将状态矩阵S(x)分组为4×4的矩阵，以循环左移的方式来改变元素的位置，即第n行左移n个字节；重排列后得到一个新的矩阵B(x)；4.1.3)列混合，将状态矩阵S(x)中的每一列与一个固定的多项式相乘，如公式(1)所示：如公式(1)所述，得到新的状态矩阵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)为列混合矩阵；4.2)解密过程：经过以下3个解密过程，完成对密文的解密，获取发送的明文，过程如下：4.2.1)逆行位移：将密文分组成4×4的矩阵，与加密相反，第n行右移n个字节，得到矩阵C(x)；4.2.2)逆列混合：将状态矩阵S(x)逐列与一个固定多项式相乘，得到矩阵S″(x),如公式(2)所示：：其中，{09},{0B},{0D},{0E}为S盒中固定的域元素；4.2.3)逆字节替换：将每个元素字节中的高4位作为x′值，低4位作为y′值，得到替换的逆S盒；5)添加系统服务器，将服务器分为登录模块和监听模块，在用户使用输入账号和密码登录系统时，将账号和密码发送到服务器，验证其合法性；在用户之间进行相互通讯时，监听模块负责不断地监听发来的请求，按照请求做相应的操作；6)实时通讯的实现：用户在发送文件、文字等数据信息时，首先获取对方的IP和TCP端口，使用P2P技术，直接和对方建立连接，启动数据传输线程，使用AES算法对数据信息进行加密传输，如果传送文件，但对方长时间没有接受，将文件暂存到系统服务器中，然后经过AES算法解析，是对方查看到明文信息。