第一篇:中南大學離散數(shù)學實驗報告
離散數(shù)學實驗報告(實驗ABC)
專業(yè)班級 學生姓名 學生學號 指導老師 完成時間
離散數(shù)學實驗三實驗報告
目錄
實驗概述..........................................................................................................2
1.1 實驗?zāi)康?........................................................................................................2 1.2 實驗內(nèi)容.........................................................................................................2 1.3 實驗環(huán)境.........................................................................................................2 第二章 實驗原理和實現(xiàn)過程......................................................................................3
2.1 實驗原理.........................................................................................................3
2.1.1建立圖的鄰接矩陣,判斷圖是否連通................................................3 2.1.2 計算任意兩個結(jié)點間的距離...............................................................3 2.1.3對不連通的圖輸出其各個連通支........................................................4 2.2 實驗過程(算法描述).................................................................................4
2.2.1 程序整體思路.......................................................................................4 2.2.2具體算法流程........................................................................................4
第三章 實驗數(shù)據(jù)及結(jié)果分析......................................................................................6
3.1建立圖的鄰接矩陣并判斷圖是否連通的功能測試及結(jié)果分析.................6
3.1.1輸入無向圖的邊....................................................................................6 3.1.2建立圖的連接矩陣................................................................................7 3.2 其他功能的功能測試和結(jié)果分析.................................................................8
3.2.1計算節(jié)點間的距離................................................................................8 3.2.2判斷圖的連通性....................................................................................8 3.2.3輸出圖的連通支....................................................................................9 3.2.4退出系統(tǒng)................................................................................................9
第四章 實驗收獲和心得體會....................................................................................10
4.1 實驗收獲.......................................................................................................10 4.2 心得體會.......................................................................................................11 第五章 實驗源程序清單............................................................................................12
5.1 程序代碼.......................................................................................................12
I 離散數(shù)學實驗三實驗報告
第一章 實驗概述
1.1 實驗?zāi)康?/p>
理解圖論的基本概念,圖的矩陣表示,圖的連通性,圖的遍歷,以及求圖的連通支方法。
通過實驗,幫助學生更好地掌握計算機科學技術(shù)常用的離散數(shù)學中的概念、性質(zhì)和運算,培養(yǎng)邏輯思維;通過實驗提高學生編寫實驗報告、總結(jié)實驗結(jié)果的能力,提高理論聯(lián)系實際的能力;使學生具備程序設(shè)計的思想,能夠獨立完成簡單的算法設(shè)計和分析。
1.2 實驗內(nèi)容
以偶對的形式輸入一個無向簡單圖的邊,建立該圖的鄰接矩陣,判斷圖是否連通(A),并計算任意兩個結(jié)點間的距離(B),對不連通的圖輸出其各個連通支(C)。
注意:題目類型分為A,B,C三類,其中A為基本題,完成A類題目可達到設(shè)計的基本要求,其他均為加分題,并按字母順序分數(shù)增加越高。
基本要求如下:程序需具有基本的容錯控制,在輸入錯誤時有處理手段;程序界面友好,需要輸入的地方有輸入說明,說明輸入的內(nèi)容和格式要求等;實驗原理和實現(xiàn)過程應(yīng)該詳細分析問題,給出解決思路,描述算法思想,不能用源程序代替算法;測試數(shù)據(jù)應(yīng)全面,包括非法輸入的處理結(jié)果等都應(yīng)包含在內(nèi)。
1.3 實驗環(huán)境
C或C++語言編程環(huán)境實現(xiàn)。離散數(shù)學實驗三實驗報告
第二章 實驗原理和實現(xiàn)過程
2.1 實驗原理
2.1.1建立圖的鄰接矩陣,判斷圖是否連通
根據(jù)圖的矩陣表示法建立鄰接矩陣A,并利用矩陣的乘法和加法求出可達矩陣,從而判斷圖的連通性。
連通圖的定義:在一個無向圖 G 中,若從頂點vi到頂點vj有路徑相連(當然從vj到vi也一定有路徑),則稱vi和vj是連通的。如果 G 是有向圖,那么連接vi和vj的路徑中所有的邊都必須同向。如果圖中任意兩點都是連通的,那么圖被稱作連通圖。
判斷連通圖的實現(xiàn):在圖中,從任意點出發(fā)在剩余的點中,找到所有相鄰點循環(huán),直到?jīng)]有點可以加入為止,如果有剩余的點就是不連通的,否則就是連通的?;蛘咭部捎肳allShell算法,由圖的鄰接矩陣判斷圖是否連通。
2.1.2 計算任意兩個結(jié)點間的距離
圖中兩點i,j間的距離通過檢驗Al中使得aij為1的最小的l值求出。路徑P中所含邊的條數(shù)稱為路徑P的長度。在圖G
設(shè)圖的鄰接矩陣是A,則 所對應(yīng)的aij的值表示,點Vi到點Vj距離為n的路徑有aij條。
若aij(1),aij(2),…,aij(n-1),中至少有一個不為0,則可斷定Vi與Vj可達,使aij(l)≠0的最小的l即為d(Vi,Vj)。
問題求解原理為:
(1)先構(gòu)造初始鄰接矩陣A=Vij,Vij為頂點Vi到頂點Vj的權(quán)。如果Vi和Vj之間不存在弧段或者是負向回路或者是i=j,則令Vij其值為∞。
(2)再構(gòu)造初始中間頂點矩陣。
(3)然后開始迭代計算(迭代的次數(shù)等于頂點的個數(shù)1)(4)最后查找Vi到Vj的最短路徑。離散數(shù)學實驗三實驗報告
計算節(jié)點Vi與Vj之間的距離的方法為:
利用鄰接矩陣相互間相乘后得到的矩陣來判斷節(jié)點間的距離。如果c2[s][i][j]==0,則這兩個節(jié)點的距離為無窮大。如果c2[s-2][i][j]==0,c2[s-1][i][j]==1時,則這兩點間的距離為s。
2.1.3對不連通的圖輸出其各個連通支
圖的連通支的求法則可采用圖的遍歷算法,圖的遍歷有深度優(yōu)先和廣度優(yōu)先兩種方法,其中深度優(yōu)先算法又分為遞歸和非遞歸兩種。
在無向圖中,如果任何兩點可達,則稱圖G是連通的,如果G的子圖G’是連通的,沒有包含G’的更大的子圖G’’是連通的,則稱G’是G的連通支。
當有判斷出關(guān)系不是連通的之后,將需要求出分支模塊
實現(xiàn)方法如下:先定義一個二維數(shù)組用來存放相應(yīng)的分塊,先選定一個點,并將它放在數(shù)組中,然后判斷,如果后面的和他是聯(lián)通的便將它也放在同一個數(shù)組中,否則將其存入其他的數(shù)組中,后面以此類推,在輸出相應(yīng)的數(shù)組,便可判斷出連通分支。
2.2 實驗過程(算法描述)
2.2.1 程序整體思路 本程序完成了實驗所要求的全部功能,其基本思路是——“運用模塊化的思想,將實現(xiàn)“求連通支”、“輸入結(jié)點關(guān)系”、“輸出鄰接矩陣”、“顯示兩結(jié)點間的距離”、“求可達矩陣”和“圖的遍歷”的子函數(shù)分開編寫,然后將它們以子函數(shù)的形式添加到主函數(shù)main的代碼后面,在要使用相應(yīng)的子函數(shù)時,進行子函數(shù)調(diào)用就可以實現(xiàn)相應(yīng)的功能了?!?/p>
本程序的一大特色就是開發(fā)者靈活使用了C語言中的數(shù)組概念來進行開發(fā),用數(shù)組來模擬矩陣的運算,通過相應(yīng)的算法實現(xiàn)了全部的功能。2.2.2具體算法流程
在main(){系統(tǒng)界面顯示;用do…while循環(huán)語句和switch語句實現(xiàn)功能liantongzhi(){求連通支,此子函數(shù)通過一個for循環(huán)控制遍歷每個結(jié)點,并調(diào)1,2,3……的選擇,并調(diào)用相關(guān)的子程序;用start、goto start實現(xiàn)控制流的轉(zhuǎn)移;} 用函數(shù)DFS()求每個結(jié)點的連通支;} 離散數(shù)學實驗三實驗報告
DFS(int a){通過實參與形參,將結(jié)點數(shù)據(jù)代入函數(shù);定義順序棧變量;通過for循環(huán)初始化;為a置已訪問標志,已經(jīng)訪問了的元素為1;定義順序棧的第一個元素;通過while循環(huán)實現(xiàn)結(jié)點遍歷,棧不為空時執(zhí)行循環(huán);棧頂元素賦值;通過for循環(huán)尋找v的下個未訪問的鄰接點;通過if條件句,若x,i是邊和節(jié)點i未被訪問過,處理結(jié)點的訪問,并進行訪問標志,進棧等操作;通過if條件句,若v已訪問到的出點,則將其退棧;}
shuru(){輸入結(jié)點關(guān)系;通過for循環(huán)先將矩陣所有元素賦值0;再通過另一linjiejuzhen(){輸出鄰接矩陣;通過for循環(huán),依次按格式輸出鄰接矩陣的元素;} julijuzhen(){根據(jù)A的n次方矩陣及其中元素,判斷并顯示兩結(jié)點間的距離;for循環(huán),根據(jù)輸入結(jié)點的關(guān)系,將矩陣中相應(yīng)的元素賦值,有關(guān)系則為1;} 調(diào)用子函數(shù)linjiejuzhen(),以確定并顯示距離為1的兩結(jié)點;通過for循環(huán)顯示距離為1的結(jié)點對;再通過一系列的for循環(huán),計算A的n次方矩陣并顯示結(jié)果,根據(jù)其中的元素,判斷并顯示結(jié)點間的距離;詳細算法請見附錄相關(guān)部分的注釋;} kedajuzhen(){求可達矩陣;通過一系列for循環(huán),根據(jù)公式,計算可達矩陣;通過for循環(huán),將矩陣中不為0的一切值賦為1以生成可達矩陣并顯示;通過for循環(huán)和if條件句的組合,根據(jù)可達矩陣的元素特點,判斷圖的連通性,若可達矩陣矩陣中有0,則跳出循環(huán),顯示不可連接;根據(jù)判斷結(jié)果顯示內(nèi)容,不可連通或可連通;} 離散數(shù)學實驗三實驗報告
第三章 實驗數(shù)據(jù)及結(jié)果分析
3.1建立圖的鄰接矩陣并判斷圖是否連通的功能測試及結(jié)果分析
簡單無向圖的輸入界面友好,有清楚的操作說明,方便用戶進行使用。
這就是集合的輸入界面。3.1.1輸入無向圖的邊 當“6,5”時,表示輸入的是六個節(jié)點五條邊的樹。
程序會在屏幕上顯示輸入節(jié)點間關(guān)系的界面,輸入的關(guān)系為“1,2;2,3;3,4;4,5;5,6” 離散數(shù)學實驗三實驗報告
3.1.2建立圖的連接矩陣
程序返回主界面后,選擇“2”,程序會顯示建立的連接矩陣。離散數(shù)學實驗三實驗報告
3.2 其他功能的功能測試和結(jié)果分析
3.2.1計算節(jié)點間的距離 當選擇“3”時,程序便會輸出各節(jié)點間的距離。
3.2.2判斷圖的連通性
當選擇“4”時,程序會根據(jù)可達矩陣判斷圖的連通性。離散數(shù)學實驗三實驗報告
3.2.3輸出圖的連通支
當選擇“5”時,程序會輸出個連通支。
3.2.4退出系統(tǒng)
當選擇“6”時,程序會退出系統(tǒng)。離散數(shù)學實驗三實驗報告
第四章 實驗收獲和心得體會
4.1 實驗收獲
這次離散數(shù)學實驗是基于圖論方面知識,以圖的各種矩陣為基礎(chǔ),來研究圖的一些性質(zhì)、特點。
我獨立完成了本次實驗設(shè)計,實現(xiàn)了A、B、C三個功能,滿足了實驗的基本要求,心得如下。
通過這次實驗,我學會了用C語言根據(jù)圖的矩陣表示法建立鄰接矩陣A,并利用矩陣的乘法和加法求出可達矩陣,從而判斷圖的連通性。鞏固了課堂所學的圖論方面的有關(guān)知識,并在實踐中學到:圖中兩點i,j間的距離可以通過檢驗Al中使得aij為1的最小的l值求出;圖的連通支的求法可采用圖的遍歷算法,圖的遍歷有深度優(yōu)先和廣度優(yōu)先兩種方法,其中深度優(yōu)先算法又分為遞歸和非遞歸兩種。我選擇的算法是較為簡單、易于實現(xiàn)的深度優(yōu)先算法最簡單,查閱了相關(guān)資料,掌握了此算法的核心,最后獨立完成了本次實驗設(shè)計。
這次離散數(shù)學實驗,從拿到題目到完成整個編程,從理論到實踐的日子里,我學到很多東西,不僅可以鞏固了以前所學過的知識,而且通過查閱相關(guān)資料,學到了很多在書本上所沒有學到過的知識。在這段時間里,我對于離散數(shù)學中的“邏輯”有了進一步的理解,對C語言的理解也更進了一步,并提高了編寫實驗報告、總結(jié)實驗結(jié)果的能力,提高了理論聯(lián)系實際的能力,初步具備程序設(shè)計的思想,能夠獨立完成簡單的算法設(shè)計和分析。
感受最深的是,大量的上機實踐是成為“編程高手”的必由之路,“質(zhì)變”需要有“量”的積累。
完成程序的編寫,決不意味著萬事大吉。曾經(jīng)自己認為萬無一失的程序,實際上機運行時可能不斷出現(xiàn)麻煩,如編譯程序檢測出一大堆錯誤。有時程序本身不存在語法錯誤,也能夠順利運行,但是運行結(jié)果顯然是錯誤的。開發(fā)環(huán)境所提供的編譯系統(tǒng)無法發(fā)現(xiàn)這種程序邏輯錯誤,只能靠自己的上機經(jīng)驗分析判斷錯誤所在。有時候一個小小錯誤會消耗我好的時間去找,而高手一眼就看出錯誤所在,這就是熟練程度的不同,量變到質(zhì)變的不同。離散數(shù)學實驗三實驗報告
4.2 心得體會
這次真的使我意識到了很多原來沒有意識到的問題,有時候一些很小的問題,也會令人很是頭痛。
在剛開始編寫程序的時候,為了實現(xiàn)最基本的輸入和輸出功能,我卻花了大量的時間在那上面。原因在后來查閱的很多資料后才知道的,像scanf函數(shù)之類的小函數(shù),其實是還有很多需要注意的地方的。
之后,在編寫數(shù)組和指針的過程中,花了很大的一部分時間去研發(fā)算法,開發(fā)程序,在理論上反復(fù)證明沒有問題之后,再在計算機上進行操作,編寫代碼,進行調(diào)試,反復(fù)了很久,才慢慢的實現(xiàn)了全部的功能,真的是來之不易。在實驗的過程中我們要培養(yǎng)自己的獨立分析問題,和解決問題的能力。培養(yǎng)這種能力的前題是你對每次實驗的態(tài)度。如果你在實驗這方面很隨便,抱著等老師教你怎么做,拿同學的報告去抄,盡管你的成績會很高,但對將來工作是不利的。在寫實驗報告,對于思考題,有很多不懂,于是去問老師,老師的啟發(fā)了我,其實答案早就擺在報告中的公式,電路圖中,自己要學會思考。
最后,通過這次的實驗我不但對理論知識有了更加深的理解,對于實際的操作和也有了質(zhì)的飛躍。經(jīng)過這次的實驗,我們整體對各個方面都得到了不少的提高,希望以后學校和系里能夠開設(shè)更多類似的實驗,能夠讓我們得到更好的鍛煉。離散數(shù)學實驗三實驗報告
第五章 實驗源程序清單
5.1 程序代碼
#include
#define MAX 100/*宏定義*/ typedef struct { int elem[MAX];
int top;}SqStack;/*定義棧的結(jié)構(gòu)體,順序棧的類型標識符*/
void shuru();/*各子函數(shù)聲明*/ void linjiejuzhen();void julijuzhen();void kedajuzhen();void liantongzhi();void DFS(int a);
int A[9][9],B[9][9],C[9][9],D[9][9];int i,j,k,t,v,e;int main(){ int a1;離散數(shù)學實驗三實驗報告
printf(“*********************************************************************start:
{ printf(”n“);do **********n”);
printf(“n”);printf(“tttt系
統(tǒng)
主
菜
單n”);printf(“ntt1.輸入無向圖的邊ntt2.建立圖的鄰接矩陣ntt3.計算節(jié)點間的距離n”);printf(“tt4.由可達矩陣判斷圖的連通性ntt5.輸出各個連通支(深度優(yōu)先DFS法)ntt6.退出系統(tǒng)n”);
printf(“********************************************************************* printf(”n“);***********n”);
printf(“n”);printf(“ntttt請輸入功能選項:”);fflush(stdin);/*清空輸入緩沖區(qū),通常是為了確保不影響后面的數(shù)據(jù)讀取*/ scanf(“%d”,&a1);switch(a1)/*switch語句實現(xiàn)選擇功能*/ { case 1:system(“cls”);shuru();break;/*輸入節(jié)點關(guān)系,計算鄰接矩陣*/ case 2:system(“cls”);fflush(stdin);linjiejuzhen();break;/*輸出鄰接矩陣*/ case 3:system(“cls”);fflush(stdin);julijuzhen();break;/*求距離矩陣*/ case 4:system(“cls”);fflush(stdin);kedajuzhen();break;/*求可達矩陣*/ 離散數(shù)學實驗三實驗報告
}
void liantongzhi()/*求連通支,此子函數(shù)控制遍歷每個結(jié)點*/ {
} void DFS(int a)/*由深度優(yōu)先DFS法求出并顯示各個連通支*/ {
int i,x;int top=0;int visited[MAX];SqStack s;/*定義s為順序棧變量*/ for(i=0;i<100;i++)visited[i]=0;/*初始化為0*/
case 5:system(“cls”);fflush(stdin);liantongzhi();break;/*求連通支*/ case 6:system(“exit”);exit(0);/*結(jié)束整個程序的運行*/ default:system(“cls”);goto start;/*控制流轉(zhuǎn)移到start處*/ } }while(1);
for(i=1;i<=v;i++){
} printf(“%d”,i);DFS(i);/*調(diào)用子函數(shù)求連通支*/ printf(“n”);離散數(shù)學實驗三實驗報告
}
void shuru()/*輸入結(jié)點關(guān)系*/ {
printf(“*********************************************************************visited[a-1]=1;/*為a置已訪問標志,已經(jīng)訪問了的元素為1*/ top=top+1;
s.elem[top]=a-1;/*順序棧的第一個元素*/ while(top!=0)/*棧不為空時執(zhí)行循環(huán)*/ {
} x=s.elem[top];/*將棧頂元素付給x*/ for(i=0;i if(D[x][i]!=0 &&(!visited[i]))/*若x,i是邊和節(jié)點i未被訪問過*/ { } printf(”->%d“,i+1);visited[i]=1;/*為i置已訪問標準*/ top=top+1; s.elem[top]=i;/*i進棧*/ break;if(i==v)/*若v已訪問到的出點,則將其退棧*/ top--; **********n”);printf(“n”);離散數(shù)學實驗三實驗報告 printf(“tt請輸入結(jié)點數(shù)和邊數(shù)(形式如6,5):n”);scanf(“%d,%d”,&v,&e);/*輸入結(jié)點和邊數(shù)*/ for(i=0;i } for(j=0;j } A[i][j]=0;C[i][j]=0;B[i][j]=0;D[i][j]=0; printf(“n”);printf(“*******************************************************************************n”); printf(“tt請輸入結(jié)點間的關(guān)系(形式如:1,2):n”);printf(“n”); for(k=0;k scanf(“%d,%d”,&i,&j); A[i-1][j-1]=1;/*根據(jù)輸入結(jié)點的關(guān)系,將矩陣中相應(yīng)的元素賦值*/ A[j-1][i-1]=1; B[i-1][j-1]=1;B[j-1][i-1]=1; D[i-1][j-1]=1;離散數(shù)學實驗三實驗報告 } void linjiejuzhen()/*輸出鄰接矩陣*/ { } void julijuzhen()/*根據(jù)A的n次方矩陣及其中元素,判斷并顯示兩結(jié)點間的距離*/ { linjiejuzhen();/*調(diào)用子函數(shù),以確定并顯示距離為1的兩結(jié)點*/ for(i=1;i<=v;i++){ } D[j-1][i-1]=1; system(“cls”); printf(“鄰接矩陣A為:n”);for(i=0;i } printf(“n”); for(j=0;j printf(“t%5d”,A[i][j]);/*顯示鄰接矩陣*/ for(j=1;j<=v;j++)離散數(shù)學實驗三實驗報告 } for(k=2;k<=v-1;k++)/*計算并顯示距離大于1的兩節(jié)點*/ { } } printf(“nn”);printf(“距離為%d的矩陣(即A%d)為:n”,k,k);{ for(i=0;i { } if(A[i-1][j-1]==1)printf(“結(jié)點%d與結(jié)點%d的距離為:%dn”,i,j,1);for(j=0;j for(t=0;t C[i][j]=C[i][j]+B[i][t]*A[t][j];/*計算矩陣中的元素*/ for(i=0;i for(j=0;j } B[i][j]=C[i][j];/*將計算出的結(jié)果賦予B矩陣*/ C[i][j]=0; for(i=0;i { } for(j=0;j printf(“n”);for(i=1;i<=v;i++) for(j=1;j<=v;j++){ if(A[i-1][j-1]==0 && B[i-1][j-1]!= 0 && i!=j)/*判斷條件,以確定輸出對象(相關(guān)的點)*/ } void kedajuzhen()/*求可達矩陣*/ { int l=1;printf(“可達矩陣為:n”);for(i=0;i for(j=0;j } printf(“n”);} printf(“結(jié)點%d與結(jié)點%d的距離為:%dn”,i,j,k);B[i][j]=A[i][j];離散數(shù)學實驗三實驗報告 } } C[i][j]=0; } } C[i][j]=0; for(k=0;k for(i=0;i for(j=0;j for(t=0;t C[i][j]=C[i][j]+B[i][t]*A[t][j];/*根據(jù)公式計算可達矩陣*/ for(i=0;i for(j=0;j D[i][j]=C[i][j]+D[i][j];/*根據(jù)公式計算可達矩陣*/ for(i=0;i for(j=0;j B[i][j]=C[i][j];/*根據(jù)公式計算可達矩陣*/ for(i=0;i { } for(j=0;j D[i][j]=1; if(D[i][j]>=1)/*將矩陣中不為0的一切值賦為1以生成可達矩陣*/ for(i=0;i } for(j=0;j printf(“t%5d”,D[i][j]);/*顯示可達矩陣*/ printf(“n”); for(i=0;i } if(l==0)/*根據(jù)上一步判斷結(jié)果顯示內(nèi)容*/ else printf(“ntttt該圖可連通!”);printf(“ntttt該圖不連通!”); for(j=0;j #include { //if(x ==(p->key))// // return; f = p; if(x < p->key) p = p->lchild; else p = p->rchild;離散數(shù)學實驗三實驗報告 //f = p;} //f = p;p =(bstree)malloc(sizeof(bsnode)); p->key = x;p->lchild=p->rchild=NULL;if(*t == NULL) *t = p;else { if(x <(f->key)) f->lchild = p; else f->rchild = p;} } bstree creatbstree(bstree t){ datatype key;離散數(shù)學實驗三實驗報告 //scanf(“%d”,&key);cin>>key;while(key!=-1){ insertbstree(&t,key); //scanf(“%d”,&key); cin>>key;} return t;} void inorder(bstree t) { if(t) { inorder(t->lchild); printf(“%d ”,t->key);inorder(t->rchild); } } int main(void){ bstree t = NULL,p; 離散數(shù)學實驗三實驗報告 //printf(“請輸入一個-1為結(jié)束標記的結(jié)點序列:n”);cout<<“創(chuàng)建一個輸入-1為作為結(jié)束標記:排序二叉樹:”< //inorder(creatbstree(t));inorder(p);return 0;} 學生姓名指導教師學 院專業(yè)班級學 號完成時間中南大學 網(wǎng)絡(luò)安全 實驗報告 代巍 張士庚 信息科學與工程學院 信安1201班 0909121615 年12月15日 2014 目錄 實驗一 CA證書與SSL連接 實驗二 WIFI釣魚 實驗三 SQL注入攻擊 實驗四 配置和管理主機防火墻 實驗一 CA證書與SSL連接 一.實驗?zāi)康?/p> 通過申請、安裝數(shù)字證書,掌握使用SSL建立安全通信通道的方法。掌握在Windows Server 2003 下獨立根CA 的安裝和使用。使用WEB 方式申請證書和安裝證書。建立SSL 網(wǎng)站。 分析SSL 網(wǎng)站的數(shù)據(jù)包特點。二.實驗原理 SSL協(xié)議的工作原理、數(shù)字證書的原理 在訪問Web 站點時,如果沒有較強的安全措施,用戶訪問的數(shù)據(jù)是可以使用網(wǎng)絡(luò)工具 捕獲并分析出來的。在Web 站點的身份驗證中,有一種基本身份驗證,要求用戶訪問輸入 用戶名和密碼時,是以明文形式發(fā)送密碼的,蓄意破壞安全性的人可以使用協(xié)議分析程序破 譯出用戶名和密碼。那我們該如果避免呢?可利用SSL 通信協(xié)議,在Web 服務(wù)器上啟用安 全通道以實現(xiàn)高安全性。 SSL 協(xié)議位于TCP/IP 協(xié)議與各種應(yīng)用層協(xié)議之間,為數(shù)據(jù)通訊提供安全支持。SSL 協(xié) 議可分為兩層: SSL 記錄協(xié)議(SSL Record Protocol):它建立在可靠的傳輸協(xié)議(如TCP) 之上,為高層協(xié)議提供數(shù)據(jù)封裝、壓縮、加密等基本功能的支持。SSL 握手協(xié)議(SSL Handshake Protocol):它建立在SSL 記錄協(xié)議之上,用于在實際的數(shù)據(jù)傳輸開始前,通訊雙 方進行身份認證、協(xié)商加密算法、交換加密密鑰等。每一個Windows Server 2003 證書頒發(fā) 機構(gòu)都有可供用戶和管理員使用的網(wǎng)頁。三.實驗環(huán)境 虛擬機:Windows Server 2003,Windows XP,Wireshark 抓包軟件。四.實驗過程 任務(wù)一:windows server 2003 環(huán)境下獨立根CA 的安裝及使用 1、windows server 2003 環(huán)境下獨立根CA 的安裝及使用,啟動Windows Server 2003 和Windows XP,配臵其IP,使其在同一局域網(wǎng)網(wǎng)段。在Windows Server 2003 中,選擇【開始】|【控制面板】|【添加和刪除程序】,在彈出窗口中選擇【添加和刪除windows 組件】,在【組件】列表框中選擇【證書服務(wù)】,再單擊【下一步】按鈕,如下圖所示。 2、在彈出的窗口中選擇【獨立根CA】單選按鈕,單擊【下一步】按鈕,在彈出窗口中按要求依次填入CA 所要求的信息,單擊【下一步】按鈕,如下圖所示。 3、繼續(xù)選擇【證書數(shù)據(jù)庫】、【數(shù)據(jù)庫日志】和配臵信息的安裝、存放路徑,如下圖所示,單擊【下一步】按鈕。安裝的時候,可能會彈出如下窗口,為了實驗方便,已經(jīng)把I386 文件夾復(fù)制到C:下,選擇【瀏覽】,選擇文件夾“C:I386”,點【確定】,完成安裝。 4、選擇【開始】|【程序】|【管理工具】,可以找到【證書頒發(fā)機構(gòu)】,說明CA 的安裝已經(jīng)完成,如下圖所示。 5、從同一局域網(wǎng)中的另外一臺XP 開啟IE 瀏覽器,輸入http://windows2003 的IP/certsrv/,選中【申請一個證書】,如下圖所示,在彈出的頁面中選擇【web 瀏覽器證書】。 6、在彈出窗口中填寫用戶的身份信息,完成后進行【提交】。此種情況下,IE 瀏覽器采用 默認的加密算法生成公鑰對,私鑰保存在本地計算機中,公鑰和用戶身份信息按照標準的格式發(fā)給CA 服務(wù)器,如圖所示,單擊【是】,進入下一步。CA 服務(wù)器響應(yīng)后,彈出證書申請成功頁面,如下圖所示。 7、在根CA 所在的計算機上,選擇【開始】|【程序】|【管理工具】|【證書頒發(fā)機構(gòu)】,上面申請的證書便會出現(xiàn)在窗口右邊,選擇證書單擊右鍵,選擇【所有任務(wù)】|【頒發(fā)】,進行證書頒發(fā),如下圖所示。證書頒發(fā)后將從【掛起的申請】文件夾轉(zhuǎn)入【頒發(fā)的證書】文件夾中,表示證書頒發(fā)完成。 8、在申請證書的計算機上打開IE,輸入http://windows2003 的IP/certsrv/,進入證書申請頁面,選擇【查看掛起的證書申請狀態(tài)】,彈出的頁面中選擇一個已經(jīng)提交的證書申請,如下圖所示。選擇安裝此證書。 9、現(xiàn)在驗證此CA 系統(tǒng)頒發(fā)的新證書是否可信,為此需要安裝CA 系統(tǒng)的根證書,進入證書申請主頁面,選擇當前的CA 證書進行下載,并保存到合適路徑,如下圖所示。 10、下載完畢之后,在證書的保存目錄中查看證書信息,單擊【安裝證書】按鈕,進入證書導入向?qū)?,按照默認的配臵完成證書的導入,導入成功后,單擊【確定】按鈕,之后完成。 任務(wù)二:基于Web的SSL連接設(shè)臵 1、在XP 中,左下角【開始】,打開【W(wǎng)ireshark】,并點擊開始抓包的按鈕。打開IE 瀏覽器,輸入網(wǎng)址http://windows2003 的IP/?id=1(比如:http://192.168.1.130/?id=1),然后保存Wireshark的抓包結(jié)果1。 2、選擇【開始】|【程序】|【管理工具】|【IIS(Internet 信息服務(wù))管理器】,在彈出窗口右鍵單擊【默認網(wǎng)站】,彈出的快捷菜單中選擇【屬性】選項。 3、在彈出窗口內(nèi)選擇【目錄安全性】標簽,單擊【安全通信】中的【服務(wù)器證書】按鈕,如下圖所示。 4、彈出【IIS 證書向?qū)А看翱冢x中【新建證書】復(fù)選項,一直單擊【下一步】按鈕,輸入自定義的名稱,如下圖所示。填寫相應(yīng)的信息后,單擊【下一步】按鈕。 5、彈出【請求文件摘要】窗口,確認后單擊【下一步】按鈕,接著單擊【完成】按鈕,完成服務(wù)器端證書配臵,如下圖所示 6、打開IE 瀏覽器(windows2003 中的),進入證書申請主界面,如下圖所示。 7、在出現(xiàn)的網(wǎng)頁中選擇【高級證書申請】,如圖所示,在出現(xiàn)的網(wǎng)頁中單擊第二個選項【base64編碼】。打開剛才IIS 證書向?qū)傻恼埱笪募?,(默認路徑C:certreq.txt),復(fù)制并粘貼文件內(nèi)容到第一個文本框,如下圖所示,單擊【提交】按鈕,轉(zhuǎn)到完成提交后的頁面。 8、回到首頁,選擇【查看掛起的證書申請狀態(tài)】,彈出的頁面中選擇一個已經(jīng)提交的證書申請,如下圖所示。選擇【Base 64 編碼】,點擊【下載證書】,【保存】certnew.cer 文件到桌面。 9、選擇【開始】|【程序】|【管理工具】|【IIS(Internet 信息服務(wù))管理器】,在彈出窗口右鍵單擊【默認網(wǎng)站】,彈出的快捷菜單中選擇【屬性】選項,在彈出窗口內(nèi)選擇【目錄安全性】標簽,選擇【服務(wù)器證書】,選擇【下一步】,【處理掛起的請求并安裝證書】選擇【下一步】,【瀏覽】選擇剛才保存的certnew.cer 文件,如下圖所示?!鞠乱徊健俊鞠乱徊健俊就瓿伞?。 10、還是在【目錄安全性】下,選擇【安全通信】下的【編輯】,在下如圖所示的彈出窗口中選中【要求安全通道(SSL)】復(fù)選項,并在【客戶端證書】欄中選中【接受客戶端證書】復(fù)選項,再單擊【確定】按鈕。返回【目錄安全性】面板,單擊【應(yīng)用】按鈕及【確定】按鈕,完成配臵。 11、在XP 系統(tǒng)打開瀏覽器,輸入服務(wù)器IP 地址,進入證書申請主頁面,此時會顯示錯誤信息頁面,要求采用https 的方式連接服務(wù)器,如圖所示。 12、把http 改成https 繼續(xù)訪問,此時瀏覽器提示你要安裝證書,安裝完證書后,就可以正常使用了。、再次打開Wireshark,并點擊開始抓包的按鈕。打開IE 瀏覽器,輸入網(wǎng)址https://windows2003 的IP/?id=1(比如:https://192.168.1.130/?id=1),然后保存Wireshark 的抓包結(jié)果2。 14、分析比較抓包結(jié)果1 和抓包結(jié)果2 中,對IP/?id=1 請求處理的差異。 五、實驗感想 至此,我完成了整個數(shù)字證書的安裝和使用實驗。通過本次實驗我學會了SSL協(xié)議的工作原理,同時了解到了CA證書的頒發(fā)機制。 任何一個安全性系統(tǒng)整體性設(shè)計,都離不開數(shù)字證書的加密,可以想象加密機制對信息安全的重要性。 需要說明的是,盡管SSL能提供實際不可破譯的加密功能,但是SSL安全機制的實現(xiàn)會大大增加系統(tǒng)的開銷,增加了服務(wù)器CPU的額外負擔,使得SSL加密傳輸?shù)乃俣却蟠蟮陀诜羌用軅鬏數(shù)乃俣?。因此,為了防止整個Web網(wǎng)站的性能下降,可以考慮只把SSL安全機制用來處理高度機密的信息,例如提交包含信用卡信息的表格。 實驗二 WIFI釣魚 一.實驗?zāi)康?/p> 1、通過實際測試,模擬入侵者利用wifi抓包來竊取用戶數(shù)據(jù)的過程。掌握整個過程中的原理,數(shù)據(jù)分析等。 2、掌握抓包軟件的使用。二.實驗原理 在一個可控的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境里,劫持數(shù)據(jù)有很多方法。比較有名的網(wǎng)絡(luò)層抓包工具有wireshark,tcpdump,都是很好的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議分析工具。我們現(xiàn)在手機上的大多數(shù)APP應(yīng)用層都是使用的HTTP協(xié)議,因此我們很多的在web安全測試里面用到的分析工具如fiddler,burp,httpanalyzer,Charles等也都是可以用來分析或者劫持APP的通信流。 用戶手機里的app默認會進行很多敏感的請求,手機會自動去登陸和獲取最新的信號;如果手機默認會鏈接周圍已經(jīng)被保存sid的wifi;通過內(nèi)臵最常見的sid和信息,入侵者可以使得周圍的人會自動鏈接上入侵者假設(shè)好的wifi,通過抓取相應(yīng)的數(shù)據(jù)取得里面的敏感信息,理論上是可以劫持用戶的相關(guān)密碼信息的。三.實驗環(huán)境 帶有無線網(wǎng)卡的筆記本電腦,Wireshark 抓包軟件,智能手機。四.實驗過程 步驟一共享WIFI 工具:電腦、WIN7 系統(tǒng)、無線網(wǎng)卡 步驟 1.開始菜單-->命令提示符(cmd)-->右鍵,以管理員身份運行 2.運行以下命令啟用虛擬網(wǎng)卡>netsh wlan set hostednetwork mode=allow ssid=(這里寫無線網(wǎng)名字)key=(這里是密碼) 3.網(wǎng)絡(luò)共享中心-->更改高級適配器設(shè)臵-->右鍵已連接到Internet 的網(wǎng)絡(luò)連接-->屬性-->切換 到“共享”選項卡,選中其中的復(fù)選框,并選擇允許其共享Internet 的網(wǎng)絡(luò)連接,這里即我們的虛擬WIFI 網(wǎng)卡 4.開啟無線網(wǎng)絡(luò),繼續(xù)在命令提示符中運行以下命令:>netsh wlan start hostednetwork即可開啟我們之前設(shè)臵好的無線網(wǎng)絡(luò)(相當于打開路由器的無線功能) 步驟二WIFI 釣魚工具:其他筆記本或手機、Wareshark 步驟 1.搜索到剛剛設(shè)臵的WIFI:dave,連接上(密碼為剛剛設(shè)臵的key:12345678)2.在筆記本上打開wareshark,選擇capture-->interfaces 3.選擇Packets 最多的項,點擊start 按鈕 4.在手機或筆記本上打開中南大學郵箱網(wǎng)站:http://mail.csu.edu.cn/,在主機上用wareshark 捕捉http 的包(這里大家可以自由實驗,能監(jiān)控到連接到該WIFI 的機器的所有包的情況) 5.在手機或筆記本上輸入用戶名和密碼,點擊登錄 6.在主機上用wareshark 捕捉到剛剛post 提交的http 包,右鍵選擇Follow tcp stream 7.可以看到剛剛提交的用戶名和密碼,且是未經(jīng)過加密的 五、實驗感想 通過這次實驗,我實際地模擬了一次入侵者通過假設(shè)釣魚WIFI網(wǎng)絡(luò),來竊取連接此網(wǎng)絡(luò)的用戶的密碼信息過程。整個過程中我成功地完成了對各種用戶數(shù)據(jù)抓包,并分析出用戶密碼。 這讓我對wifi網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)生了新的看法,我意識到了鏈接wifi網(wǎng)絡(luò)過程當中存在很多安全隱患,如果被圖謀不軌的人利用到,一旦泄露商業(yè)機密等重要信息,勢必會產(chǎn)生重大的經(jīng)濟損失。 隨著人們的生活越來越離不開網(wǎng)絡(luò),也越來越離不開移動手機,一般的公共廠商都已經(jīng)將wifi作為基礎(chǔ)服務(wù)進行提供,譬如在星巴克、麥當勞等公共場所邊點杯熱飲邊“蹭網(wǎng)”,已經(jīng)是一個基本的習慣了,甚至一些大型的電信提供商已經(jīng)嘗試將wifi作為一個基礎(chǔ)的接入。如今公共的wifi很多,尤其是免費的,手機上還有幫助尋找免費wifi的各類app。很多人為了省流量,看到免費的wifi,總會去連接一下嘗試網(wǎng)上沖浪。不過,在這些免費的wifi以及大家使用wifi的習慣,加上手機及app的默認行為,就可以導致一些嚴重安全問題。 實驗三 SQL注入攻擊 一.實驗?zāi)康?/p> 是了解sql注入攻擊的原理,掌握網(wǎng)站的工作機制,認識到SQL注入攻擊的防范措施,加強對Web攻擊的防范。 二.實驗原理 SQL注入攻擊指的是通過構(gòu)建特殊的輸入作為參數(shù)傳入Web應(yīng)用程序,而這些輸入大都是SQL語法里的一些組合,通過執(zhí)行SQL語句進而執(zhí)行攻擊者所要的操作,其主要原因是程序沒有細致地過濾用戶輸入的數(shù)據(jù),致使非法數(shù)據(jù)侵入系統(tǒng)。 根據(jù)相關(guān)技術(shù)原理,SQL注入可以分為平臺層注入和代碼層注入。前者由不安全的數(shù)據(jù)庫配臵或數(shù)據(jù)庫平臺的漏洞所致;后者主要是由于程序員對輸入未進行細致地過濾,從而執(zhí)行了非法的數(shù)據(jù)查詢。 三.實驗環(huán)境 虛擬機WindowsXP系統(tǒng)、Windows2003系統(tǒng)。dvwa(Dam Vulnerable Web Application)工具,sqlmap SQL注入工具、四.實驗過程 【實驗一:dvwa手動sql注入】 1、連接好虛擬機拓撲圖,配臵WindowsXP Client和Windows XP Server的IP使其在同一個局域網(wǎng)網(wǎng)段。 2、打開Server端的xampp,啟動apache和mysql。打開Client的瀏覽器,訪問Server的IP/dvwa,如“192.168.1.32/dvwa”,登陸賬戶為admin,密碼為password 3、選擇SQLInjection,點擊右下角的ViewSource,查看PHP源代碼。 4、正常測試,輸入“1”,得到正常結(jié)果,如下所示。 5、當將輸入變?yōu)椤?”時,頁面提示錯“YouhaveanerrorinyourSQLsyntax;checkthemanualthatcorrespondstoyourMySQLserverversionfortherightsyntaxtousenear'''''atline1”,結(jié)果如圖??吹竭@個結(jié)果,可以知道,這個表單存在著注入漏洞。 6、嘗試輸入:“1’or 1=1–”注意“--”后面有空格!此時成功進行sql注入。 7、測試查詢信息列數(shù)。利用語句order by num。這里輸入“ 1'order by 1--” 結(jié)果頁面正常顯示,注意--后面有空格。繼續(xù)測試,“ 1'order by 2--”,“ 1'order by 3--”,當輸入3是,頁面報錯。頁面錯誤信息如下,Unknown column '3' in 'order clause',由此查詢結(jié)果值為2列。 8、嘗試注入“1' and 1=2 union select 1,2--”,從而得出First name處顯示結(jié)果為查詢結(jié)果第一列的值,surname處顯示結(jié)果為查詢結(jié)果第二列的值,利用內(nèi)臵函數(shù)user(),及database(),version()注入得出連接數(shù)據(jù)庫用戶以及數(shù)據(jù)庫名稱:“1' and 1=2 union select user(),database()--”。 9、選擇DVWA Security,將安全級別分別設(shè)臵為中、高。再運行上面的實驗sql語句,結(jié)合右下角的ViewSource,分析三種等級的代碼和sql注入效果有何區(qū)別。在安全級別分別設(shè)臵為低時,結(jié)合PHP源代碼,考慮不采用“--”的情形下,完成sql注入,寫出sql注入語句。 【實驗二:sqlmap測試dvwa】 1、打開Server端的xampp,啟動apache和mysql。打開Client的瀏覽器,訪問Server的IP/dvwa,如“192.168.1.32/dvwa”,登陸賬戶為admin,密碼為password。選擇DVWA Security,將安全級別分別設(shè)臵為低。 2、選擇XSS reflected,輸入“ 3、使用sqlmap查找注入點,打開Client端的控制臺窗口,轉(zhuǎn)到目錄“C:Python27sqlmap”,輸入以下命令,注意!“192.168.1.32”表示Server的IP,“security=low;PHPSESSID=tvitu9mog097jl4ctfsqhbs9o6”表示上一步所獲得的cookie值,請同學們按照實際環(huán)境填寫相應(yīng)的值!“sqlmap.py-u http://192.168.1.32/dvwa/vulnerabilities/sqli/?id=2&Submit=Submit--cookie=“security=low;PHPSESSID=tvitu9mog097jl4ctfsqhbs9o6””。 依據(jù)以下信息,得到可能的注入點是id,數(shù)據(jù)庫是mysql。 [INFO] heuristic(basic)test shows that GET parameter 'id' might be injectable(possible DBMS: 'MySQL') [INFO] GET parameter 'id' is 'MySQL UNION query(NULL)-1 to 20 columns' injectable 4、輸入“sqlmap.py-u “http://192.168.1.32/dvwa/vulnerabilities/sqli/?id=2&Submit=Submit”--cookie=“security=low;PHPSESSID=tvitu9mog097jl4ctfsqhbs9o6”--current-db”得到當前數(shù)據(jù)庫名。 current database: 'dvwa' 5、輸入“sqlmap.py-u “http://192.168.1.32/dvwa/vulnerabilities/sqli/?id=2&Submit=Submit”--cookie=“security=low;PHPSESSID=tvitu9mog097jl4ctfsqhbs9o6”--current-db--tables-Ddvwa”得到數(shù)據(jù)庫所有表。 6、輸入“sqlmap.py-u “http://192.168.1.32/dvwa/vulnerabilities/sqli/?id=2&Submit=Submit”--cookie=“security=low;PHPSESSID=tvitu9mog097jl4ctfsqhbs9o6”-T users--columns”得到user表的所有列。 7、輸入“sqlmap.py-u “http://192.168.1.32/dvwa/vulnerabilities/sqli/?id=2&Submit=Submit”--cookie=“security=low;PHPSESSID=tvitu9mog097jl4ctfsqhbs9o6”-T users--dump”得到user表的所有列,在sqlmap詢問時候破解密碼時,選擇是,sqlmap會使用自己的字典來破解密碼,得到5個用戶的密碼。此時就完成了利用sqlmap進行“拖庫”的基本步驟。五.實驗感想 通過實驗,我明白了帶有參數(shù)的動態(tài)網(wǎng)頁,很多都是沒有進行過濾的。如果能夠被SQL注入工具,就存在安全隱患,有可能就因為這個漏洞,入侵者就可以得到登錄權(quán)限并控制整個服務(wù)器。 從實驗可以看出,只要是帶有參數(shù)的動態(tài)網(wǎng)頁,且此網(wǎng)頁訪問了數(shù)據(jù)庫,就有可能存在SQL注入攻擊,因此SQL注入攻擊潛在的發(fā)生概率相對于其他Web攻擊要高很多,危害面也更廣。其主要危害包括:獲取系統(tǒng)控制權(quán)、未經(jīng)授權(quán)狀況下操作數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)、惡意篡改網(wǎng)頁內(nèi)容、私自添加系統(tǒng)帳號或數(shù)據(jù)庫使用者帳號等。 目前基于數(shù)據(jù)庫的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用越來越多。與此同時,用于搜索SQL注入點的軟件在網(wǎng)絡(luò)上隨處可見,攻擊者只需要具備少量的專業(yè)知識就可以利用這些軟件尋找目標進行攻擊。攻擊目標和攻擊者的增加使得SQL注入攻擊在近幾年出現(xiàn)擴大的趨勢 為了防止SQL注入帶來的危害,在網(wǎng)站開發(fā)的過程中,需要對需要輸入?yún)?shù)的模塊進行過濾,并加入相關(guān)權(quán)限認證模塊。 實驗四 配置和管理主機防火墻 一.實驗?zāi)康?/p> 1.學習配臵和管理主機防火墻,介紹如何配臵linux 防火墻。2.掌握linux 下基本的iptables 知識,學會配臵iptables 二.實驗原理 對于Internet 上的系統(tǒng),不管是什么情況,首先我們要明確一點:網(wǎng)絡(luò)是不安全的。因此,雖然創(chuàng)建一個防火墻并不能保證系統(tǒng)100%安全,但卻是絕對必要的。和社會上其它任何事物一樣,Internet 經(jīng)常會受到一些無聊的或者別有用心的人的干擾,防火墻的目的就是將這類人擋在你的網(wǎng)絡(luò)之外,同時使你仍然可以完成自己的工作。因為不同的應(yīng)用環(huán)境對安全的要求不一樣。用一句比較恰當而且簡單的話來回答這個問題:用戶了解自己的Linux 系統(tǒng)和設(shè)臵,并且可以很好地保護好自己的數(shù)據(jù)和機密文件的安全,這對于該計算機用戶來說就可以稱之為他的計算機有足夠的安全性。防火墻是一個或一組系統(tǒng),它在網(wǎng)絡(luò)之間執(zhí)行訪問控制策略。實現(xiàn)防火墻的實際方式各不相同,但是在原則上,防火墻可以被認為是這樣一對機制:一種機制是攔阻傳輸流通行,另一種機制是允許傳輸流通過。一些防火墻偏重攔阻傳輸流的通行,而另一些防火墻則偏重允許傳輸流通過。了解有關(guān)防火墻的最重要的概念可能就是它實現(xiàn)了一種訪問控制策略。 一般來說,防火墻在配臵上是防止來自“外部”世界未經(jīng)授權(quán)的交互式登錄的。這大大有助于防止破壞者登錄到你網(wǎng)絡(luò)中的計算機上。一些設(shè)計更為精巧的防火墻可以防止來自外部的傳輸流進入內(nèi)部,但又允許內(nèi)部的用戶可以自由地與外部通信。如果你切斷防火墻的話,它可以保護你免受網(wǎng)絡(luò)上任何類型的攻擊。防火墻的另一個非常重要的特性是可以提供一個單獨的“攔阻點”,在“攔阻點”上設(shè)臵安全和審計檢查。與計算機系統(tǒng)正受到某些人利用調(diào)制解調(diào)器撥入攻擊的情況不同,防火墻可以發(fā)揮一種有效的“電話監(jiān)聽”和跟蹤工具的作用。防火墻提供了一種重要的記錄和審計功能;它們經(jīng)??梢韵蚬芾韱T提供一些情況概要,提供有關(guān)通過防火墻的傳輸流的類型和數(shù)量,以及有多少次試圖闖入防火墻的企圖等信息。 三.實驗環(huán)境 虛擬機:linux,windowsXP;linux 主機用戶名:root;密碼:root 四.實驗過程 1.查看規(guī)則表 # iptables-L INPUT--line-numbers //查看filter表中INPUT鏈中的所有規(guī)則,同時顯示各條規(guī)則的順序號 2.刪除、清空規(guī)則 # iptables-F //不指定表名時,默認情況filter表 3.設(shè)臵規(guī)則鏈默認策略 # iptables-t filter-P FORWARD DROP //將filter表中FORWARD規(guī)則的默認策略設(shè)為DROP # iptables-P OUTPUT ACCEPT //將filter表中OUTPUT規(guī)則的默認策略設(shè)為ACCEPT 4.通用(general)條件匹配(直接使用,而不依賴于其他的條件匹配及其擴展)協(xié)議匹配(允許使用的協(xié)議名包含在/etc/protocols文件中)# iptables-AINPUT-p icmp–j REJECT //拒絕進入防火墻的所有icmp數(shù)據(jù)包 地址匹配 拒絕轉(zhuǎn)發(fā)來自192.168.1.11主機的數(shù)據(jù),允許轉(zhuǎn)發(fā)來自192.168.0./24網(wǎng)段的數(shù)據(jù) # iptables-A FORWARD-s 192.168.1.11-j REJECT 5.隱含(implicit)條件匹配(需要指定的協(xié)議匹配為前提,其對應(yīng)的功能由iptables自動(隱含)的裝載入內(nèi)核),如果無匹配條件,默認為REJECT。端口匹配 僅允許系統(tǒng)管理員從202.13.0.0/16網(wǎng)段使用SSH方式遠程登錄防火墻主機 # iptables-A INPUT-p tcp--dport 22-s 202.13.0.0/16-j ACCEPT # iptables-A INPUT-p tcp--dport 22-j DROP 6.禁止Windows主機ping防火墻linux主機,但是允許從防火墻上ping其他主機(允許接受ICMP回應(yīng)數(shù)據(jù))配臵linux防火墻主機ip地址,如下圖所示: 7.配臵windows 主機ip 地址,如下圖所示: 8.配臵linux 主機防火墻規(guī)則,如下圖所示: 9.在此在windows 主機和linux 主機上進行相互ping 測試,測試結(jié)果如下圖所示: 五.實驗感想 通過本次實驗,掌握了防火墻保護PC機避免被攻擊的方法;在實驗中,要先設(shè)臵規(guī)則,這樣PC1和PC2之間就可以相互通信,方便做模擬實驗;防火墻在抗攻擊過程中起到了很好的作用,保護主機免受外來攻擊。 鍛煉了解決問題的能力。比如兩個主機之間不能連通,問題可能有:雙絞線本身有問題導致不能連通,電腦網(wǎng)卡未打開導致不連通等等。連通與否可以通過用Ping命令檢查網(wǎng)絡(luò)連接狀況,其中在登錄和設(shè)臵防火墻的時候也遇到很多問題,但是總的來說是完成了相關(guān)的實驗,并利用基本的網(wǎng)絡(luò)知識,鍛煉了實踐動手能力。通過具體的操作,基本掌握了防火墻抗攻擊的配臵方式與方法,更加深入的了解防火墻的重要作用。 了解了防火墻的基本操作及原理,為以后打下基礎(chǔ),雖然各個廠商,各種產(chǎn)品的具體操作不一樣,但是基本原理是相通的,通曉原理便可舉一反三。同時培養(yǎng)了冷靜分析解決問題的能力。 CENTRAL SOUTH UNIVERSITY 網(wǎng) 絡(luò) 安 全 實 驗 報 告 學生姓名 專業(yè)班級 學 號 學 院 信息科學與工程學院 指導教師 劉嬪 實驗時間 2014年12月 實驗一 CA證書與SSL連接 應(yīng)用場景 在訪問Web 站點時,如果沒有較強的安全措施,用戶訪問的數(shù)據(jù)是可以使用網(wǎng)絡(luò)工具 捕獲并分析出來的。在Web 站點的身份驗證中,有一種基本身份驗證,要求用戶訪問輸入 用戶名和密碼時,是以明文形式發(fā)送密碼的,蓄意破壞安全性的人可以使用協(xié)議分析程序破 譯出用戶名和密碼。那我們該如果避免呢?可利用SSL 通信協(xié)議,在Web 服務(wù)器上啟用安 全通道以實現(xiàn)高安全性。 SSL 協(xié)議位于TCP/IP 協(xié)議與各種應(yīng)用層協(xié)議之間,為數(shù)據(jù)通訊提供安全支持。SSL 協(xié) 議可分為兩層: SSL 記錄協(xié)議(SSL Record Protocol):它建立在可靠的傳輸協(xié)議(如TCP)之上,為高層協(xié)議提供數(shù)據(jù)封裝、壓縮、加密等基本功能的支持。SSL 握手協(xié)議(SSL Handshake Protocol):它建立在SSL 記錄協(xié)議之上,用于在實際的數(shù)據(jù)傳輸開始前,通訊雙 方進行身份認證、協(xié)商加密算法、交換加密密鑰等。每一個Windows Server 2003 證書頒發(fā) 機構(gòu)都有可供用戶和管理員使用的網(wǎng)頁。 實驗?zāi)繕?/p> ??掌握在Windows Server 2003 下獨立根CA 的安裝和使用。??使用WEB 方式申請證書和安裝證書。??建立SSL 網(wǎng)站。 ??分析SSL 網(wǎng)站的數(shù)據(jù)包特點。 實驗拓撲 VM Client VM Server 實驗環(huán)境 虛擬機:Windows Server 2003,Windows XP,Wireshark 抓包軟件。 實驗過程指導 任務(wù)一:windows server 2003 環(huán)境下獨立根CA 的安裝及使用 1、啟動Windows Server 2003 和Windows XP,配置其IP,使其在同一局域網(wǎng)網(wǎng)段。 2、在Windows Server 2003 中,選擇【開始】|【控制面板】|【添加和刪除程序】,在彈出窗 口中選擇【添加和刪除windows 組件】,在【組件】列表框中選擇【證書服務(wù)】,再單擊【下 一步】按鈕,如下圖所示。 3、在彈出的窗口中選擇【獨立根CA】單選按鈕,單擊【下一步】按鈕,在彈出窗口中按 要求依次填入CA 所要求的信息,單擊【下一步】按鈕,如下圖所示。 4、繼續(xù)選擇【證書數(shù)據(jù)庫】、【數(shù)據(jù)庫日志】和配置信息的安裝、存放路徑,如下圖所示。 單擊【下一步】按鈕。安裝的時候,可能會彈出如下窗口,為了實驗方便,已經(jīng)把I386 文 件夾復(fù)制到C:下,選擇【瀏覽】,選擇文件夾“C:I386”,點【確定】,完成安裝。 5、選擇【開始】|【程序】|【管理工具】,可以找到【證書頒發(fā)機構(gòu)】,說明CA 的安裝已經(jīng) 完成,如下圖所示。 6、從同一局域網(wǎng)中的另外一臺XP 開啟IE 瀏覽器,輸入http://windows2003 的IP/certsrv/, 選中【申請一個證書】,如下圖所示,在彈出的頁面中選擇【web 瀏覽器證書】。 7、在彈出窗口中填寫用戶的身份信息,完成后進行【提交】。此種情況下,IE 瀏覽器采用 默認的加密算法生成公鑰對,私鑰保存在本地計算機中,公鑰和用戶身份信息按照標準的格式發(fā)給CA 服務(wù)器,如圖所示,單擊【是】,進入下一步。CA 服務(wù)器響應(yīng)后,彈出證書申請 成功頁面,如下圖所示。 8、在根CA 所在的計算機上,選擇【開始】|【程序】|【管理工具】|【證書頒發(fā)機構(gòu)】,上 面申請的證書便會出現(xiàn)在窗口右邊,選擇證書單擊右鍵,選擇【所有任務(wù)】|【頒發(fā)】,進行 證書頒發(fā),如下圖所示。證書頒發(fā)后將從【掛起的申請】文件夾轉(zhuǎn)入【頒發(fā)的證書】文件夾 中,表示證書頒發(fā)完成。 9、在申請證書的計算機上打開IE,輸入http://windows2003 的IP/certsrv/,進入證書申請頁 面,選擇【查看掛起的證書申請狀態(tài)】,彈出的頁面中選擇一個已經(jīng)提交的證書申請,如下 圖所示。選擇安裝此證書。 10、現(xiàn)在驗證此CA 系統(tǒng)頒發(fā)的新證書是否可信,為此需要安裝CA 系統(tǒng)的根證書,進入證書申請主頁面,選擇當前的CA 證書進行下載,并保存到合適路徑,如下圖所示。 11、下載完畢之后,在證書的保存目錄中查看證書信息,單擊【安裝證書】按鈕,進入證書 導入向?qū)?,按照默認的配置完成證書的導入,導入成功后,單擊【確定】按鈕,之后完成。 任務(wù)二:基于Web 的SSL 連接設(shè)置 1、在XP 中,左下角【開始】,打開【W(wǎng)ireshark】,并點擊開始抓包的按鈕。打開IE 瀏覽器,輸入網(wǎng)址http://windows2003 的IP/?id=1(比如:http://192.168.1.130/?id=1),然后保存Wireshark的抓包結(jié)果1。 2、選擇【開始】|【程序】|【管理工具】|【IIS(Internet 信息服務(wù))管理器】,在彈出窗口 右鍵單擊【默認網(wǎng)站】,彈出的快捷菜單中選擇【屬性】選項,如下圖所示。 3、在彈出窗口內(nèi)選擇【目錄安全性】標簽,單擊【安全通信】中的【服務(wù)器證書】按鈕,如下圖所示。 4、彈出【IIS 證書向?qū)А看翱?,選中【新建證書】復(fù)選項,一直單擊【下一步】按鈕,輸入自定義的名稱,如下圖所示。填寫相應(yīng)的信息后,單擊【下一步】按鈕。 5、彈出【請求文件摘要】窗口,確認后單擊【下一步】按鈕,接著單擊【完成】按鈕,完 成服務(wù)器端證書配置,如下圖所示。 6、打開IE 瀏覽器(windows2003 中的),進入證書申請主界面,如下圖所示。 7、在出現(xiàn)的網(wǎng)頁中選擇【高級證書申請】,如圖所示,在出現(xiàn)的網(wǎng)頁中單擊第二個選項【base64 編碼】。打開剛才IIS 證書向?qū)傻恼埱笪募?,(默認路徑C:certreq.txt),復(fù)制并粘貼文件 內(nèi)容到第一個文本框,如下圖所示,單擊【提交】按鈕,轉(zhuǎn)到完成提交后的頁面。 8、回到首頁,選擇【查看掛起的證書申請狀態(tài)】,彈出的頁面中選擇一個已經(jīng)提交的證書申 請,如下圖所示。選擇【Base 64 編碼】,點擊【下載證書】,【保存】certnew.cer 文件到桌面。 9、選擇【開始】|【程序】|【管理工具】|【IIS(Internet 信息服務(wù))管理器】,在彈出窗口 右鍵單擊【默認網(wǎng)站】,彈出的快捷菜單中選擇【屬性】選項,在彈出窗口內(nèi)選擇【目錄安 全性】標簽,選擇【服務(wù)器證書】,選擇【下一步】,【處理掛起的請求并安裝證書】選擇【下 一步】,【瀏覽】選擇剛才保存的certnew.cer 文件,如下圖所示?!鞠乱徊健俊鞠乱徊健俊就瓿伞俊?/p> 10、還是在【目錄安全性】下,選擇【安全通信】下的【編輯】,在下如圖所示的彈出窗口 中選中【要求安全通道(SSL)】復(fù)選項,并在【客戶端證書】欄中選中【接受客戶端證書】 復(fù)選項,再單擊【確定】按鈕。返回【目錄安全性】面板,單擊【應(yīng)用】按鈕及【確定】按 鈕,完成配置。 11、在XP 系統(tǒng)打開瀏覽器,輸入服務(wù)器IP 地址,進入證書申請主頁面,此時會顯示錯誤 信息頁面,要求采用https 的方式連接服務(wù)器,如圖所示。 12、把http 改成https 繼續(xù)訪問,此時瀏覽器提示你要安裝證書,安裝完證書后,就可以正 常使用了。、再次打開Wireshark,并點擊開始抓包的按鈕。打開IE 瀏覽器,輸入網(wǎng)址 https://windows2003 的IP/?id=1(比如:https://192.168.1.130/?id=1),然后保存Wireshark 的抓 包結(jié)果2。 14、分析比較抓包結(jié)果1 和抓包結(jié)果2 中,對IP/?id=1 請求處理的差異。 實驗截圖 1、寫出windows server 2003 下獨立根CA 的配置及應(yīng)用的過程,將重要的步驟截圖并保存。如上所示,重要的步驟截圖已置于相應(yīng)步驟下。 2、寫出windows server 2003 下基于Web的SSL連接設(shè)置的過程,將重要的步驟截圖并保存。如上所示,重要的步驟截圖已置于相應(yīng)步驟下。 實驗心得 通過此次實驗,我學會了Wireshark抓包的基本使用方法,學到了很多課本上沒有的新知識,并對課本上的概念有了實際的更深的認識。通過Wireshark所抓到的未使用SSL 連接和使用SSL 連接的信息的對比,我對HTTPS有了一定的了解,對計算機網(wǎng)絡(luò)通信中的數(shù)據(jù)傳輸安全有了大概的認識。 HTTPS(全稱:Hyper Text Transfer Protocol over Secure Socket Layer),是以安全為目標的HTTP通道,簡單講是HTTP的安全版。即HTTP下加入SSL層,HTTPS的安全基礎(chǔ)是SSL,因此加密的詳細內(nèi)容就需要SSL。它是一個URI scheme(抽象標識符體系),句法類同http:體系。用于安全的HTTP數(shù)據(jù)傳輸。https:URL表明它使用了HTTP,但HTTPS存在不同于HTTP的默 14 認端口及一個加密/身份驗證層(在HTTP與TCP之間)。這個系統(tǒng)的最初研發(fā)由網(wǎng)景公司(Netscape)進行,并內(nèi)置于其瀏覽器Netscape Navigator中,提供了身份驗證與加密通訊方法。現(xiàn)在它被廣泛用于萬維網(wǎng)上安全敏感的通訊,例如交易支付方面。它的主要作用可以分為兩種:一種是建立一個信息安全通道,來保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩?;另一種就是確認網(wǎng)站的真實性,凡是使用了 https 的網(wǎng)站,都可以通過點擊瀏覽器地址欄的鎖頭標志來查看網(wǎng)站認證之后的真實信息,也可以通過 CA 機構(gòu)頒發(fā)的安全簽章來查詢。 Wireshark所抓到的未使用SSL 連接的http 信息,信息是明文傳輸,而使用SSL連接的https 則具有安全性的ssl加密傳輸協(xié)議,更加安全。 實驗二 配置和管理主機防火墻 應(yīng)用場景 對于Internet 上的系統(tǒng),不管是什么情況,首先我們要明確一點:網(wǎng)絡(luò)是不安全的。因此,雖然創(chuàng)建一個防火墻并不能保證系統(tǒng)100%安全,但卻是絕對必要的。和社會上其它任何事物一樣,Internet 經(jīng)常會受到一些無聊的或者別有用心的人的干擾,防火墻的目的就是將這類人擋在你的網(wǎng)絡(luò)之外,同時使你仍然可以完成自己的工作。 那么構(gòu)筑怎樣的Linux 防火墻系統(tǒng)才算是足夠安全呢?這是一個很難回答的問題,因為不同的應(yīng)用環(huán)境對安全的要求不一樣。用一句比較恰當而且簡單的話來回答這個問題:用戶了解自己的Linux 系統(tǒng)和設(shè)置,并且可以很好地保護好自己的數(shù)據(jù)和機密文件的安全,這對于該計算機用戶來說就可以稱之為他的計算機有足夠的安全性。 那么到底什么是防火墻呢?防火墻是一個或一組系統(tǒng),它在網(wǎng)絡(luò)之間執(zhí)行訪問控制策略。實現(xiàn)防火墻的實際方式各不相同,但是在原則上,防火墻可以被認為是這樣一對機制:一種機制是攔阻傳輸流通行,另一種機制是允許傳輸流通過。一些防火墻偏重攔阻傳輸流的通行,而另一些防火墻則偏重允許傳輸流通過。了解有關(guān)防火墻的最重要的概念可能就是它實現(xiàn)了一種訪問控制策略。 一般來說,防火墻在配置上是防止來自“外部”世界未經(jīng)授權(quán)的交互式登錄的。這大大有助于防止破壞者登錄到你網(wǎng)絡(luò)中的計算機上。一些設(shè)計更為精巧的防火墻可以防止來自外部的傳輸流進入內(nèi)部,但又允許內(nèi)部的用戶可以自由地與外部通信。如果你切斷防火墻的話,它可以保護你免受網(wǎng)絡(luò)上任何類型的攻擊。防火墻的另一個非常重要的特性是可以提供一個單獨的“攔阻點”,在“攔阻點”上設(shè)置安全和審計檢查。與計算機系統(tǒng)正受到某些人利用調(diào)制解調(diào)器撥入攻擊的情況不同,防火墻可以發(fā)揮一種有效的“電話監(jiān)聽”和跟蹤工具的作用。防火墻提供了一種重要的記錄和審計功能;它們經(jīng)??梢韵蚬芾韱T提供一些情況概要,提供有關(guān)通過防火墻的傳輸流的類型和數(shù)量,以及有多少次試圖闖入防火墻的企圖等信息。 因此本實驗將介紹如何配置linux 防火墻。 VM Client VM Server 實驗?zāi)繕?/p> 1.掌握linux 下基本的iptables 知識 2.學會配置iptables VM Windows VM Linux 實驗環(huán)境 虛擬機:linux,windowsXP;linux 主機用戶名:root;密碼:root 16 實驗過程指導 一.Iptables 的規(guī)則表、鏈結(jié)構(gòu) 1.規(guī)則表(iptables管理4個不同的規(guī)則表,其功能由獨立的內(nèi)核模塊實現(xiàn))filter 表:包含三個鏈INPUT OUTPUT FORWARD nat表:PREROUTING POSTROTING OUTPUT mangle 表:PREROUTING POSTROUTING INPUT OUTPUT FORWARD raw 表:OUTPUT PREROUTING 2.規(guī)則鏈 INPUT 鏈當收到訪問防火墻本機的數(shù)據(jù)包(入站)時,應(yīng)用此鏈中的規(guī)則 OUTPUT鏈當防火墻本機向外發(fā)送數(shù)據(jù)包(出站)時,應(yīng)用此鏈中的規(guī)則 FORWARD鏈收到需要通過防火墻發(fā)送給其他地址的數(shù)據(jù)包,應(yīng)用此鏈 PREROUTING鏈做路由選擇之前,應(yīng)用此鏈 POSTROUTING鏈對數(shù)據(jù)包做路由選擇之后,應(yīng)用此鏈中的規(guī)則 二.數(shù)據(jù)包的匹配流程 1.規(guī)則表之間的優(yōu)先級 raw mangle nat filter 2.規(guī)則鏈之間的優(yōu)先級 入站數(shù)據(jù)流向:來自外界的數(shù)據(jù)包到達防火墻,首先PREROUTING規(guī)則鏈處理(是否被修改地址),之后會進行路由選擇(判斷該數(shù)據(jù)包應(yīng)該發(fā)往何處),如果數(shù)據(jù)包的目標地址是防火墻本機,那么內(nèi)核將其傳遞給INPUT 鏈進行處理,通過以后再交給上次的應(yīng)用程序進行響應(yīng)。 轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)流向:來自外界的數(shù)據(jù)包到達防火墻后,首先被PREROUTING 規(guī)則鏈處理,之后進行路由選擇,如果數(shù)據(jù)包的目標地址是其他外部地址,則內(nèi)核將其傳遞給FPRWARD 鏈進行處理,然后再交給POSTROUTIING 規(guī)則鏈(是否修改數(shù)據(jù)包的地址等)進行處理。 出站數(shù)據(jù)流向:防火墻本身向外部地址發(fā)送數(shù)據(jù)包,首先被OUTPUT 規(guī)則鏈處理,之后進行路由選擇,然后交給POSTROUTING 規(guī)則鏈(是否修改數(shù)據(jù)包的地址等)進行處理。3.規(guī)則鏈內(nèi)部各防火墻規(guī)則之間的優(yōu)先順序 依次按第1條規(guī)則、第2條規(guī)則、第3條規(guī)則??的順序進行處理,找到一條能夠匹配的數(shù)據(jù)包規(guī)則,則不再繼續(xù)檢查后面的規(guī)則(使用LOG記錄日志的規(guī)則例外)。如果找不到匹配規(guī)則,就按照規(guī)則鏈的默認策略進行處理。 三.管理和設(shè)置iptables規(guī)則 Iptables 的基本語法格式選項名-A-D-I-R 功能及特點 在指定鏈的末尾添加(--append)一條新規(guī)則 刪除(--delete)指定鏈中的某一條規(guī)則,按規(guī)則序號或內(nèi)容確定要刪除的規(guī)則 在指定鏈中插入一條新規(guī)則,若未指定插入位置,則默認在鏈的開頭插入 修改、替換指定鏈中的一條規(guī)則,按按 17-L-F-X-P-n-v-V-h--line-numbers-N 1.查看規(guī)則表 # iptables-L INPUT--line-numbers //查看filter表中INPUT鏈中的所有規(guī)則,同時顯示各條規(guī)則的順序號 規(guī)則序號或內(nèi)容確定要替換的規(guī)則 列出指定鏈中所有的規(guī)則進行查看,若未指定鏈名,則列出表中所有鏈的內(nèi)容 清空指定鏈中的所有規(guī)則,若未指定鏈名,則清空表中所有鏈的內(nèi)容 刪除表中用戶自定義的規(guī)則鏈 設(shè)置指定鏈的默認策略(大p) 使用數(shù)字形式顯示輸出結(jié)果,如顯示主機的IP地址而不是主機名 查看規(guī)則列表時顯示詳細的信息 查看iptables命令工具的版本信息 查看命令幫助信息 查看規(guī)則列表時,同時顯示規(guī)則在鏈中的順序號 新建一條用戶自定義的規(guī)則鏈 2.刪除、清空規(guī)則 # iptables-F //不指定表名時,默認情況filter表 3.設(shè)置規(guī)則鏈的默認策略 # iptables-t filter-P FORWARD DROP //將filter表中FORWARD規(guī)則的默認策略設(shè)為DROP # iptables-P OUTPUT ACCEPT //將filter表中OUTPUT規(guī)則的默認策略設(shè)為ACCEPT 18 四.條件匹配 1.通用(general)條件匹配(直接使用,而不依賴于其他的條件匹配及其擴展)協(xié)議匹配(允許使用的協(xié)議名包含在/etc/protocols文件中) # iptables-AINPUT-p icmp–j REJECT //拒絕進入防火墻的所有icmp數(shù)據(jù)包 地址匹配 拒絕轉(zhuǎn)發(fā)來自192.168.1.11主機的數(shù)據(jù),允許轉(zhuǎn)發(fā)來自192.168.0./24網(wǎng)段的數(shù)據(jù) # iptables-A FORWARD-s 192.168.1.11-j REJECT 2.隱含(implicit)條件匹配(需要指定的協(xié)議匹配為前提,其對應(yīng)的功能由iptables自動(隱含)的裝載入內(nèi)核),如果無匹配條件,默認為REJECT。 端口匹配 僅允許系統(tǒng)管理員從202.13.0.0/16網(wǎng)段使用SSH方式遠程登錄防火墻主機 # iptables-A INPUT-p tcp--dport 22-s 202.13.0.0/16-j ACCEPT 五.在進行了上述規(guī)則講解與熟悉之后,接下來的步驟進行防火墻規(guī)則配置與測試 禁止Windows主機ping防火墻linux主機,但是允許從防火墻上ping其他主機(允許接受ICMP回應(yīng)數(shù)據(jù)) 1.配置linux防火墻主機ip地址,如下圖所示: 2.配置windows 主機ip地址,如下圖所示: 3.配置linux 主機防火墻規(guī)則,如下圖所示: 4.在此在windows 主機和linux 主機上進行相互ping 測試,測試結(jié)果如下圖所示: windows主機無法ping通linux防火墻主機,但是linux主機可以ping通windows主機。 實驗截圖 如上所示,重要的步驟截圖已置于相應(yīng)步驟下。 實驗心得 1)如何在linux 主機上配置防火墻規(guī)則以防止DDOS 高級? 答:默認的iptables規(guī)則是無法過濾DDOS攻擊數(shù)據(jù)的,我們需要添加過濾規(guī)則實現(xiàn)iptables擁有抗DDOS的能力: 屏蔽 SYN_RECV 的連接 -A FORWARD-p tcp-m tcp--tcp-flags FIN,SYN,RST,ACK SYN-m limit--limit 1/sec-j ACCEPT 限制IP碎片,每秒鐘只允許100個碎片,用來防止DoS攻擊-A FORWARD-f-m limit--limit 100/sec--limit-burst 100-j ACCEPT 限制ping包每秒一個,10個后重新開始 -A FORWARD-p icmp-m limit--limit 1/sec--limit-burst 10-j ACCEPT 限制ICMP包回應(yīng)請求每秒一個 -A FORWARD-p icmp-m icmp--icmp-type 8-m limit--limit 1/sec-j ACCEPT 此處自定義一個表 -A FORWARD-j RH-Firewall-1-INPUT 完全接受 loopback interface 的封包-A RH-Firewall-1-INPUT-i lo-j ACCEPT 允許主機接受 ping-A RH-Firewall-1-INPUT-p icmp-m icmp--icmp-type any-j ACCEPT 允許連線出去后對方主機回應(yīng)進來的封包 22-A RH-Firewall-1-INPUT-m state--state RELATED,ESTABLISHED-j ACCEPT 允許防火墻開啟指定端口 -A RH-Firewall-1-INPUT-p tcp-m state--state NEW-m tcp--dport port-j ACCEPT 限制SSH登陸 只允許在***.***.***.***上使用ssh遠程登錄,從其它計算機上禁止使用ssh iptables-A INPUT-s ***.***.***.***-p tcp--dport 22-j ACCEPT iptables-A INPUT-p tcp--dport 22-j DROP 2)linux 主機防火墻處理數(shù)據(jù)包的順序是什么? 答:(1)當包到達端口時,對包報頭進行語法分析。大多數(shù)包過濾設(shè)備只檢查IP、TCP、或UDP報頭中的字段。 (2)若一條規(guī)則阻止包傳輸或接收,則此包便不被允許。 (3)若一條規(guī)則允許包傳輸或接收,則此包便可以被繼續(xù)處理。(4)若包不滿足任何一條規(guī)則,則此包便被阻塞。 實驗三WIFI 釣魚 步驟一 共享WIFI 工具:電腦、WIN7 系統(tǒng)、無線網(wǎng)卡 步驟 1.開始菜單-->命令提示符(cmd)-->右鍵,以管理員身份運行 2.運行以下命令啟用虛擬網(wǎng)卡 >netsh wlan set hostednetwork mode=allow ssid=(這里寫無線網(wǎng)名字)key=(這里是密碼) 3.網(wǎng)絡(luò)共享中心-->更改高級適配器設(shè)置-->右鍵已連接到Internet 的網(wǎng)絡(luò)連接-->屬性-->切換 到“共享”選項卡,選中其中的復(fù)選框,并選擇允許其共享Internet 的網(wǎng)絡(luò)連接,這里即我 們的虛擬WIFI 網(wǎng)卡 4.開啟無線網(wǎng)絡(luò),繼續(xù)在命令提示符中運行以下命令: >netsh wlan start hostednetwork 24 即可開啟我們之前設(shè)置好的無線網(wǎng)絡(luò)(相當于打開路由器的無線功能) 步驟二 WIFI 釣魚 工具:其他筆記本或手機、Wareshark 步驟 1.搜索到剛剛設(shè)置的WIFI,連接上(密碼為剛剛設(shè)置的key:12345679) 2.在筆記本上打開wareshark,選擇capture-->interfaces 3.選擇Packets 最多的項,點擊start 按鈕 4.在手機或筆記本上打開中南大學郵箱網(wǎng)站:http://mail.csu.edu.cn/,在主機上用wareshark 捕捉 http 的包 (這里大家可以自由實驗,能監(jiān)控到連接到該WIFI 的機器的所有包的情況)5.在手機或筆記本上輸入用戶名和密碼,點擊登錄 6.在主機上用wareshark 捕捉到剛剛post 提交的http 包,右鍵選擇Follow tcp stream 7.可以看到剛剛提交的用戶名和密碼,且是未經(jīng)過加密的 實驗截圖 如上所示,重要的步驟截圖已置于相應(yīng)步驟下。 實驗心得 本次實驗是在自己的筆記本上做的,實驗也比較簡單,所以做得比較快效果比較好。通過本次實驗,大致了解了WIFI釣魚的操作過程,同時,也讓自己有了警覺之心,要養(yǎng)成良好的WIFI使用習慣。手機會把使用過的WIFI熱點都記錄下來,如果WiFi開關(guān)處于打開狀態(tài),手機就會不斷向周邊進行搜尋,一旦遇到同名的熱點就會自動進行連接,存在被釣魚風險。因此當我們進入公共區(qū)域后,盡量不要打開WIFI開關(guān),或者把WiFi調(diào)成鎖屏后不再自動連接,避免在自己不知道的情況下連接上惡意WIFI。 實驗四 SQL注入攻擊 【實驗?zāi)康摹?/p> SQL注入攻擊指的是通過構(gòu)建特殊的輸入作為參數(shù)傳入Web應(yīng)用程序,而這些輸入大都是SQL語法里的一些組合,通過執(zhí)行SQL語句進而執(zhí)行攻擊者所要的操作,其主要原因是程序沒有細致地過濾用戶輸入的數(shù)據(jù),致使非法數(shù)據(jù)侵入系統(tǒng)。根據(jù)相關(guān)技術(shù)原理,SQL注入可以分為平臺層注入和代碼層注入。前者由不安全的數(shù)據(jù)庫配置或數(shù)據(jù)庫平臺的漏洞所致;后者主要是由于程序員對輸入未進行細致地過濾,從而執(zhí)行了非法的數(shù)據(jù)查詢。 本次實驗?zāi)康氖橇私鈙ql注入的常見手段,要到兩個工具: ①dvwa(Dam Vulnerable Web Application)是用PHP+Mysql編寫的一套用于常規(guī)WEB漏洞教學和檢測的WEB脆弱性測試程序。包含了SQL注入、XSS、盲注等常見的一些安全漏洞。 ② sqlmap是一個自動化的SQL注入工具,其主要功能是掃描,發(fā)現(xiàn)并利用給定的URL的SQL注入漏洞。 【實驗組網(wǎng)拓撲】 VM Client VM Server 【實驗一:dvwa手動sql注入】 1、連接好虛擬機拓撲圖,配置WindowsXP Client和Windows XP Server的IP使其在同一個局域網(wǎng)網(wǎng)段。 2、打開Server端的xampp,啟動apache和mysql。打開Client的瀏覽器,訪問Server的IP/dvwa,如“192.168.1.32/dvwa”,登陸賬戶為admin,密碼為password。 3、選擇SQLInjection,點擊右下角的ViewSource,查看PHP源代碼。 4、正常測試,輸入“1”,得到正常結(jié)果,如下所示。 5、當將輸入變?yōu)椤?”時,頁面提示錯誤“YouhaveanerrorinyourSQLsyntax;checkthemanualthatcorrespondstoyourMySQLserverversionfortherightsyntaxtousenear'''''atline1”,結(jié)果如圖??吹竭@個結(jié)果,可以知道,這個表單存在著注入漏洞。 6、嘗試輸入:“1’or 1=1–”注意“--”后面有空格!此時成功進行sql注入。 7、測試查詢信息列數(shù)。利用語句order by num。這里輸入“ 1'order by 1--” 結(jié)果頁面正常顯示,注意--后面有空格。繼續(xù)測試,“ 1'order by 2--”,“ 1'order by 3--”,當輸入3是,頁面報錯。頁面錯誤信息如下,Unknown column '3' in 'order clause',由此查詢結(jié)果值為2列。 8、嘗試注入“1' and 1=2 union select 1,2--”,從而得出First name處顯示結(jié)果為查詢結(jié)果第一列的值,surname處顯示結(jié)果為查詢結(jié)果第二列的值,利用內(nèi)置函數(shù)user(),及database(),version()注入得出連接數(shù)據(jù)庫用戶以及數(shù)據(jù)庫名稱:“1' and 1=2 union select user(),database()--”。 9、選擇DVWA Security,將安全級別分別設(shè)置為中、高。再運行上面的實驗sql語句,結(jié)合右下角的ViewSource,分析三種等級的代碼和sql注入效果有何區(qū)別。在安全級別分別設(shè)置為低時,結(jié)合PHP源代碼,考慮不采用“--”的情形下,完成sql注入,寫出sql注入語句。 【實驗二:sqlmap測試dvwa】 1、打開Server端的xampp,啟動apache和mysql。打開Client的瀏覽器,訪問Server的IP/dvwa,如“169.254.180.158/dvwa”,登陸賬戶為admin,密碼為password。選擇DVWA Security,將安全級別分別設(shè)置為低。 2、選擇XSS reflected,輸入“ 3、使用sqlmap查找注入點,打開Client端的控制臺窗口,轉(zhuǎn)到目錄“C:Python27sqlmap”,輸入以下命令,注意!“169.254.180.158”表示Server的IP,“security=low;PHPSESSID=mkoc8iuc07hfre7vvo0e5ghjv5”表示上一步所獲得的cookie值,請同學們按照實際環(huán)境 33 填寫相應(yīng)的值!“sqlmap.py-u “http://169.254.180.158/dvwa/vulnerabilities/sqli/?id=2&Submit=Submit”--cookie=“security=low;PHPSESSID=mkoc8iuc07hfre7vvo0e5ghjv5””。 依據(jù)以下信息,得到可能的注入點是id,數(shù)據(jù)庫是mysql。 [INFO] heuristic(basic)test shows that GET parameter 'id' might be injectable(possible DBMS: 'MySQL')[INFO] GET parameter 'id' is 'MySQL UNION query(NULL)-1 to 20 columns' injectable 4、輸入“sqlmap.py-u “http://169.254.180.158/dvwa/vulnerabilities/sqli/?id=2&Submit=Submit”--cookie=“security=low;PHPSESSID=mkoc8iuc07hfre7vvo0e5ghjv5”--current-db”得到當前數(shù)據(jù)庫名。 current database: 'dvwa' 5、輸入“sqlmap.py-u “http://169.254.180.158/dvwa/vulnerabilities/sqli/?id=2&Submit=Submit”--cookie=“security=low;PHPSESSID=mkoc8iuc07hfre7vvo0e5ghjv5”--current-db--tables-Ddvwa”得到數(shù)據(jù)庫所有表。 6、輸入“sqlmap.py-u “http://169.254.180.158/dvwa/vulnerabilities/sqli/?id=2&Submit=Submit”--cookie=“security=low;PHPSESSID=mkoc8iuc07hfre7vvo0e5ghjv5”-T users--columns”得到user表的所有列。 7、輸入“sqlmap.py-u “http://169.254.180.158/dvwa/vulnerabilities/sqli/?id=2&Submit=Submit”--cookie=“security=low;PHPSESSID=mkoc8iuc07hfre7vvo0e5ghjv5”-T users--dump”得到user表的所有列,在sqlmap詢問時候破解密碼時,選擇是,sqlmap會使用自己的字典來破解密碼,得到5個用戶的密碼。此時就完成了利用sqlmap進行“拖庫”的基本步驟。 實驗截圖 如上所示,重要的步驟截圖已置于相應(yīng)步驟下。 實驗心得 隨著B/S模式應(yīng)用開發(fā)的發(fā)展,使用這種模式編寫應(yīng)用程序的程序員也越來越多。但是由于程序員的水平及經(jīng)驗也參差不齊,相當大一部分程序員在編寫代碼的時候,沒有對用戶輸入數(shù)據(jù)的合法性進行判斷,使應(yīng)用程序存在安全隱患。用戶可以提交一段數(shù)據(jù)庫查詢代碼,根據(jù)程序返回的結(jié)果,獲得某些他想得知的數(shù)據(jù),這就是所謂的SQL Injection,即SQL注入。 此次的實驗讓我了解了SQL注入攻擊的原理和過程,讓我了解到了做這方面開發(fā)的時候需要注意的安全性問題,也意識到安全的重要性和數(shù)據(jù)庫的一些欠缺,提高了自己在這方面的安全意識。在實驗的過程中遇到了很多困難,配置上的,環(huán)境上的,還有一些需要注意的小問題。很高興順利完成了這次實驗,期待下次能使用更高級的工具進行掃描和實施攻擊,當然,以后的開發(fā)過程中也要特別注意這些脆弱點了。 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)實驗報告 專業(yè)班級: 指導老師:余臘生 姓 名: 學 號: 實驗一 單鏈表的基本操作的實現(xiàn) 一、實驗?zāi)康?/p> 掌握單鏈表的基本操作:建立、插入、刪除、查找等運算。 二、實驗儀器 安裝VC++的PC機。 三、實驗原理 利用線性表的特性以及其鏈式存儲結(jié)構(gòu)特點對線性表進行相關(guān)操作。 四、實驗內(nèi)容 程序中演示了單鏈表的創(chuàng)建、插入、刪除和查找。程序如下: #include scanf(“%d”,&x);while(x!=-1){ p=(NODE *)malloc(sizeof(NODE));p->data=x;p->next=head->next;head->next=p;scanf(“%d”,&x);} return(head);} /******************************************/ void Output(NODE *head){ NODE *p;p=head;printf(“Begin to dump the LinkList...n”);while(p->next!=NULL){ printf(“->%d”,p->next->data);p=p->next;} printf(“nThe LinkList ended!n”);} /******************************************/ int Listlen(NODE *head){ int i=0;NODE *p=head;while(p->next!=NULL){ i++;p=p->next;} return(i);} /******************************************/ int Get(NODE *head,int i){ int j=0;NODE *p=head;while(p->next&&jnext;} if(!p->next||j>i)return(0);else return(p->data);} /******************************************/ void Del(NODE *head,int i){ NODE *p=head;int j=0;while(p->next&&j 五、數(shù)據(jù)記錄及處理 1、運行程序,輸入下面一組數(shù)據(jù): 93 94 12 13 20 14 鏈表順序:14 20 13 12 94 93 2、刪除第二個數(shù)據(jù)結(jié)點,在第一個位置插入數(shù)據(jù)20。 運行結(jié)果如下: 插入結(jié)果:14 13 12 94 93 刪除結(jié)果:20 14 13 12 94 93 運行結(jié)果截圖: 實驗二 棧和隊列的實現(xiàn) 一、目的和要求 1.理解隊列和棧的順序存儲結(jié)構(gòu)和鏈式存儲結(jié)構(gòu)。通過本實驗,熟悉隊列、棧的結(jié)構(gòu)特點; 2.熟悉隊列、棧結(jié)構(gòu)上的操作與算法的實現(xiàn)。 二、實驗內(nèi)容 1.隊列的基本操作和應(yīng)用。2.棧的基本操作和應(yīng)用。 三、儀器、設(shè)備和材料 1.適合實驗要求的計算機系統(tǒng)。2.VC++編程平臺。 四、實驗原理 隊列與棧是一種操作受限制的線性表,在了解線性表的基本原理的基礎(chǔ)上,理解與完成此項實驗。 五、實驗步驟 1.采用隊列的順序存儲結(jié)構(gòu)。 2.用菜單的形式完成隊列的建立,出隊,入隊等基本操作。3.采用棧的鏈式存儲結(jié)構(gòu)。 4.用菜單的形式完成棧的出棧、入棧等基本操作。 六、程序算法 #include SElemType *top;}SqStack; SqStack InitStacka()//順序存儲實現(xiàn)棧的初始化 {SqStack S;S.base=(SElemType *)malloc(MAX*sizeof(SElemType));if(!S.base)exit(OVERFLOW);S.top=S.base;return(S);} void Pusha(SqStack &S,int x)//順序存儲實現(xiàn)棧的入棧操作 {if(S.top-S.base>=MAX)exit(OVERFLOW);*S.top++=x;} void Popa(SqStack &S)//順序存儲實現(xiàn)棧的出棧操作 {SElemType *p;int x;if(S.top==S.base)return;else {p=S.top;x=*--S.top;printf(“t刪除的棧頂元素是%dnt出棧操作完成后的棧為:n”,x);} } void printa(SqStack S)//輸出 {SElemType *p;p=S.base;printf(“t”);while(p!=S.top){printf(“%d ”,*(p++));} printf(“n”);} typedef struct SqNode {SElemType data;SqNode *Link;}*Sqptr,NODE;typedef struct {Sqptr top;}Stack; Stack InitStackb()//鏈式存儲實現(xiàn)棧的初始化 {Stack S;S.top=(Sqptr)malloc(sizeof(NODE));if(!S.top)exit(OVERFLOW);S.top->Link=NULL;return(S);} void Pushb(Stack &S,int x)//鏈式存儲實現(xiàn)棧的入棧操作 {Sqptr p;p=(Sqptr)malloc(sizeof(NODE));if(!p)return;p->data=x;p->Link=S.top->Link;S.top->Link=p;} void Popb(Stack &S)//鏈式存儲實現(xiàn)棧的出棧操作 {int x;Sqptr p;if(S.top->Link==NULL)return;else {p=S.top->Link; x=p->data; S.top->Link=p->Link; printf(“t刪除的棧頂元素是%dn”,x); free(p);} } typedef struct QNode {QElemType data;struct QNode *next;}*QueuePtr,QNode;typedef struct {QueuePtr front;QueuePtr rear;}LinkQueue;LinkQueue InitQueue()//鏈式存儲實現(xiàn)隊列的初始化 {LinkQueue Q;Q.front=Q.rear=(QueuePtr)malloc(sizeof(QNode));if(!Q.front)exit(OVERFLOW);Q.front->next=NULL; return(Q);} void EnQueue(LinkQueue &Q,QElemType x)//鏈式存儲實現(xiàn)隊列的入隊 {QueuePtr p;p=(QueuePtr)malloc(sizeof(QNode));if(!p)exit(OVERFLOW);p->data=x;p->next=NULL;Q.rear->next=p;Q.rear=p;} void DeQueue(LinkQueue &Q)//鏈式存儲實現(xiàn)隊列的出隊 {int x;if(Q.front==Q.rear)return;QueuePtr p;p=Q.front->next;x=p->data;printf(“t刪除的隊頭元素是:%dn”,x);Q.front->next=p->next;if(Q.rear==p)Q.rear=Q.front;free(p);return;} typedef struct {SElemType *base;int front,rear;}SqQueue;SqQueue InitQueueb()//順序存儲實現(xiàn)隊列的初始化 {SqQueue S;S.base=(SElemType *)malloc(MAX*sizeof(SElemType));if(!S.base)exit(OVERFLOW);S.front=S.rear=0;return(S);} void EnQueueb(SqQueue &S,int x) //順序存儲實現(xiàn)隊列的入隊 {if((S.rear+1)%MAX==S.front)return;S.base[S.rear]=x;S.rear=(S.rear+1)%MAX;} void DeQueueb(SqQueue &S)//順序存儲實現(xiàn)隊列的出隊 {int x;if(S.front==S.rear)return;x=S.base[S.front];S.front=(S.front+1)%MAX;printf(“t刪除的隊頭元素是:%dn”,x);} void main(){int choice;int n,x;printf(“nn”);printf(“t1.采用鏈式存儲實現(xiàn)棧的初始化、入棧、出棧操作n”);printf(“t2.采用順序存儲實現(xiàn)棧的初始化、入棧、出棧操作n”);printf(“t3.采用鏈式存儲實現(xiàn)隊列的初始化、入隊、出隊操作n”);printf(“t4.采用順序存儲實現(xiàn)隊列的初始化、入隊、出隊操作n”);printf(“t請選擇:”);scanf(“%d”,&choice);switch(choice){case 1:Stack Sa; printf(“t1.鏈式存儲實現(xiàn)棧的初始化n”); printf(“t2.鏈式存儲實現(xiàn)棧的入棧操作n”); printf(“t3.鏈式存儲實現(xiàn)棧的出棧操作n”); while(1){ printf(“t請選擇:”); scanf(“%d”,&n); switch(n) {case 1:Sa=InitStackb(); printf(“t鏈式存儲棧的初始化完成!n”);break; case 2:printf(“t以'0'結(jié)束n”);printf(“t”); scanf(“%d”,&x); while(x){ Pushb(Sa,x);scanf(“%d”,&x);} printf(“t鏈式存儲棧的入棧操作完成!n”);break; case 3:Popb(Sa);break;}}break; case 2:SqStack S; printf(“t1.順序存儲實現(xiàn)棧的初始化n”); printf(“t2.順序存儲實現(xiàn)棧的入棧操作n”); printf(“t3.順序存儲實現(xiàn)棧的出棧操作n”); while(1){ printf(“t請選擇:”); scanf(“%d”,&n); switch(n) { case 1:S=InitStacka(); printf(“t順序存儲棧的初始化完成!n”);break; case 2:printf(“t以'0'結(jié)束n”); printf(“t”); scanf(“%d”,&x); while(x){ Pusha(S,x); scanf(“%d”,&x);} printf(“t順序存儲棧的入棧操作完成!n”); printa(S);break; case 3:Popa(S); printa(S);break;}}break; case 3:LinkQueue Q; printf(“t1.鏈式存儲實現(xiàn)隊的初始化n”); printf(“t2.鏈式存儲實現(xiàn)隊的入棧操作n”); printf(“t3.鏈式存儲實現(xiàn)隊的出棧操作n”); while(1){ printf(“t請選擇:”); scanf(“%d”,&n); switch(n) { case 1:Q=InitQueue(); printf(“t鏈式存儲隊的初始化完成!n”);break; case 2:printf(“t以'0'結(jié)束n”);printf(“t”);scanf(“%d”,&x); while(x){ EnQueue(Q,x);scanf(“%d”,&x);} printf(“t鏈式存儲隊的入棧操作完成!n”);break; case 3:DeQueue(Q);break;}}break; case 4:SqQueue Sv; printf(“t1.順序存儲實現(xiàn)隊的初始化n”); printf(“t2.順序存儲實現(xiàn)隊的入棧操作n”); printf(“t3.順序存儲實現(xiàn)隊的出棧操作n”); while(1){ printf(“t請選擇:”); scanf(“%d”,&n); switch(n) {case 1:Sv=InitQueueb(); printf(“t鏈式存儲棧的初始化完成!n”);break; case 2:printf(“t以'0'結(jié)束n”);printf(“t”);scanf(“%d”,&x); while(x){ EnQueueb(Sv,x);scanf(“%d”,&x);} printf(“t鏈式存儲棧的入棧操作完成!n”);break; case 3: DeQueueb(Sv);break;}}break;} } 程序調(diào)試截圖: 1.采用鏈式存儲實現(xiàn)棧的初始化、入棧、出棧操作 2.采用順序存儲實現(xiàn)棧的初始化、入棧、出棧操作 3.采用鏈式存儲實現(xiàn)隊列的初始化、入隊、出隊操作 4.采用順序存儲實現(xiàn)隊列的初始化、入隊、出隊操作 七、心得體會 實踐才能出真知,在通過了上機操作后,才發(fā)現(xiàn)了許多在平時上理論課的時候沒有想到的方方面面,編寫程序時發(fā)現(xiàn)很多語法的錯誤,以及很多英語單詞的記不熟,記錯,程序函數(shù)錯用等等,我想需要在以后多多練習,才能逐步解決這些問題。實驗三 二叉樹的建立和遍歷 一、目的和要求 1、了解二叉樹的建立的方法及其遍歷的順序,熟悉二叉樹的三種遍歷 2、檢驗輸入的數(shù)據(jù)是否可以構(gòu)成一顆二叉樹 二、實驗內(nèi)容 1.二叉樹的建立和遍歷 三、儀器、設(shè)備和材料 1.適合實驗要求的計算機系統(tǒng)。2.VC++編程平臺。 四、實驗的描述和算法 1、實驗描述 二叉樹的建立首先要建立一個二叉鏈表的結(jié)構(gòu)體,包含根節(jié)點和左右子樹。因為耳熟的每一個左右子樹又是一顆二叉樹,所以可以用遞歸的方法來建立其左右子樹。二叉樹的遍歷是一種把二叉樹的每一個節(jié)點訪問完并輸出的過程,遍歷時根結(jié)點與左右孩子的輸出順序構(gòu)成了不同的遍歷方法,這個過程需要按照不同的遍歷的方法,先輸出根結(jié)點還是先輸出左右孩子,可以用選擇語句實現(xiàn)。 2、算法 #include //二叉樹結(jié)點類定義 { T data; //數(shù)據(jù)域 BinTreeNode //左子女、右子女域 BinTreeNode(T x=T(),BinTreeNode :data(x),leftChild(l),rightChild(r){} //可選擇參數(shù)的默認構(gòu)造函數(shù) };//-----------template //非遞歸前序遍歷 { stack while(p!=NULL) { cout< data; //訪問根結(jié)點 S.push(p); p=p->leftChild; //遍歷指針進到左子女結(jié)點 } if(!S.empty()) //棧不空時退棧 { p=S.top(); S.pop(); p = p->rightChild; //遍歷指針進到右子女結(jié)點 } } } //--template //非遞歸中序遍歷 { stack while(p!=NULL) //遍歷指針未到最左下的結(jié)點,不空 { S.push(p); p=p->leftChild; } if(!S.empty()) //棧不空時退棧 { p=S.top(); S.pop(); cout< data; p=p->rightChild; } } while(p!=NULL ||!S.empty());} //----template while(p!= NULL ||!S.empty()) //左子樹經(jīng)過結(jié)點加L進棧 { while(p!=NULL) { S.push(p);//首先將t和tag為入棧,遍歷左子樹 tag.push(0);//遍歷左子樹前的現(xiàn)場保護 p=p->leftChild; } while(!S.empty()&& tag.top()==1) { p=S.top(); S.pop(); tag.pop(); cout< data;//最后訪問根結(jié)點。 } if(!S.empty()) { tag.pop(); tag.push(1);//遍歷右子樹前的現(xiàn)場保護,修改棧頂tag為,遍歷右子樹 p=S.top(); // 取棧頂保存的指針 p=p->rightChild; } else break; } } template if(subTree!=NULL) //NULL是遞歸終止條件 { InOrder_1(subTree->leftChild);//中序遍歷根的左子樹 cout< //訪問根結(jié)點 InOrder_1(subTree->rightChild);//中序遍歷根的右子樹 } } template //遞歸結(jié)束條件 { cout< PreOrder_1(subTree->leftChild); //前序遍歷根的左子樹 PreOrder_1(subTree->rightChild); //前序遍歷根的右子樹 } } template if(subTree!=NULL) //NULL是遞歸終止條件 { PostOrder_1(subTree->leftChild);//后序遍歷根的左子樹 PostOrder_1(subTree->rightChild);//后序遍歷根的右子樹 cout< //訪問根結(jié)點 } } //------------template T item; cin>>item; if(item!=-1) { subTree = new BinTreeNode if(subTree == NULL) { cerr<<“存儲分配錯!”< exit(1); } subTree->data = item; CreateBinTree(subTree->leftChild);//遞歸建立左子樹 CreateBinTree(subTree->rightChild);//遞歸建立右子樹 } else subTree = NULL; //封閉指向空子樹的指針 } int main(){ BinTreeNode cout<<“先序遍歷二叉樹結(jié)果:”; PreOrder_1(Tree); cout< cout<<“后序遍歷二叉樹結(jié)果:”; PostOrder_1(Tree);cout< cout<<“非遞歸中序遍歷二叉樹結(jié)果:”;InOrder_2(Tree);cout< 3、實驗程序運行截圖 實驗四 散列法查找和排序 一、目的和要求 1.用散列法實現(xiàn)順序查找,折半查找。 二、儀器、設(shè)備和材料 1.適合實驗要求的計算機系統(tǒng)。2.VC++編程平臺。 三、實驗步驟 和程序 1、順序查找 #include #define NULLKEY 0 typedef int KeyType; /* 假設(shè)關(guān)鍵字為整型 */ typedef struct { KeyType key;}RecordType;typedef RecordType HashTable[m];int hash(KeyType k)/*除留余數(shù)法構(gòu)造哈希函數(shù)*/ { int h;h = k%m;return h;} int HashSearch(HashTable ht, KeyType K)/*哈希查找*/ { int h0;int i;int hi;h0=hash(K);if(ht[h0].key==NULLKEY) return(-1);else if(ht[h0].key==K) return(h0); else /* 用線性探測再散列解決沖突 */ { for(i=1;i<=m-1;i++) { hi=(h0+i)% m; if(ht[hi].key==NULLKEY) return(-1); else if(ht[hi].key==K) return(hi); } return(-1); } } void main(){ int i,j;int n;int p;int hj;int k;int result;HashTable ht;for(i=0;i ht[i].key = NULLKEY;printf(“請輸入哈希表的元素個數(shù):”);scanf(“%d”,&n);for(i=1;i<=n;i++){ printf(“請輸入第%d個元素:”,i); fflush(stdin); scanf(“%d”,&p); j = hash(p); if(ht[j].key == NULLKEY) ht[j].key = p; else { for(i=1;i<=m-1;i++) { hj=(j+i)% m; if(ht[hj].key==NULLKEY) { ht[j].key = p; } i = m; } } } } printf(“請輸入要查找的元素:”);fflush(stdin);scanf(“%d”,&k);result = HashSearch(ht,k);if(result ==-1)printf(“未找到!n”);else printf(“元素位置為%dn”,result);system(“pause”);運行結(jié)果如下: 2、折半查找 #include printf(“你輸入的數(shù)不正確,請重新輸入:n”); printf(“你想在多少個數(shù)中進行折半查找,請輸入(1--20):”); scanf(“%d”,&n);} printf(“請你輸入一個整數(shù)a[1]:”);scanf(“%d”,&a[1]);i=2;while(i<=n){ printf(“請你輸入一個整數(shù)a[%d]:”,i); scanf(“%d”,&a[i]); i++;} printf(“n輸出表列n”);for(i=1;i<=n;i++){ printf(“%6d”,a[i]);} printf(“n”);printf(“請你輸入要查找的數(shù):”);scanf(“%d”,&num);flag=1;top=n;bottom=1;mid=(top+bottom)/2;while(flag){ printf(“top=%d,bottom=%d,mid=%d,a[i]=%dn”,top,bottom,mid,mid,a[mid]);if((num>a[top])||(num loc=-1; flag=0;} else if(a[mid]==num){ loc=mid; printf(“找到數(shù) %6d的位置%2dn”,num,loc); break;} else if(a[mid]>num){ top=mid-1; mid=(top+bottom)/2;} else if(a[mid] bottom=mid+1; mid=(top+bottom)/2;} } if(loc==-1){ printf(“%d這個數(shù)在表列中沒有找到。n”,num);} } 運行結(jié)果如下: 中南大學信息科學與工程學院微控制器技術(shù)實驗報告 微控制器技術(shù)實驗報告 中南大學信息科學與工程學院微控制器技術(shù)實驗報告 目錄 一、實驗?zāi)康募耙?.....................................................................3 二、基本實驗內(nèi)容..........................................................................4 三、實驗設(shè)備.................................................................................6 四、實驗設(shè)計思想與結(jié)果分析......................................................9 實驗一 清零程序與拆字程序設(shè)計............................................10 實驗二 拼字程序與數(shù)據(jù)傳送程序設(shè)計.....................................13 實驗三 排序程序與散轉(zhuǎn)程序設(shè)計............................................16 實驗四 數(shù)字量輸入輸出實驗....................................................18 實驗五 定時器/計數(shù)器實驗.........................................................21 實驗六 A/D、D/A轉(zhuǎn)換實驗.................................................24 實驗七 串行通訊實驗................................................................29 五、實驗總結(jié)...............................................................................34 中南大學信息科學與工程學院微控制器技術(shù)實驗報告 一、實驗?zāi)康募耙?/p> 1.熟練掌握Keil C51集成開發(fā)工具的操作及調(diào)試程序的方法,包 括:仿真調(diào)試與脫機運行間的切換方法; 2.熟練使用SST89C554RC單片機核心板及I/O擴展實驗系統(tǒng); 3.熟練掌握在Keil C51與Proteus仿真軟件虛擬聯(lián)機環(huán)境下,基于51單片機控制器數(shù)字接口電路的硬件、軟件設(shè)計與功能調(diào)試; 4.完成MCS51單片機指令系統(tǒng)軟件編程設(shè)計和硬件接口功能設(shè)計題; 中南大學信息科學與工程學院微控制器技術(shù)實驗報告 二、基本實驗內(nèi)容 實驗一 清零程序與拆字程序設(shè)計 根據(jù)實驗指導書之“第二章 單片機原理實驗”(P17~P23頁)內(nèi)容,熟悉實驗環(huán)境及方法,完成思考題1、2(P23)基礎(chǔ)實驗項目。 實驗二 拼字程序與數(shù)據(jù)傳送程序設(shè)計 匯編語言完成實驗指導書P24思考題3、4題的基礎(chǔ)實驗項目。 實驗三 排序程序與散轉(zhuǎn)程序設(shè)計 匯編語言完成實驗指導書P24思考題5、6題的基礎(chǔ)實驗項目。 實驗四 數(shù)字量輸入輸出實驗 基本部分:閱讀、驗證C語言程序功能。使用匯編語言編程,完成實驗指導書之“3.1 數(shù)字量輸入輸出實驗”基本實驗項目(P36)。 提高部分:(任選一題) 題目一:LED交通燈控制(使用8255接口芯片) 要求:使用匯編語言編程,功能為:通過開關(guān)實現(xiàn)LED燈工作方式即時控制,完成LED交通燈的開關(guān)控制顯示功能和LED交通燈自動循環(huán)顯示功能。 題目二:LED燈控制(使用8255接口芯片) 要求:使用匯編語言編程,功能為:通過KK1實現(xiàn)LED燈工作方式即時控制,完成LED開關(guān)控制顯示和LED燈左循環(huán)、右循環(huán)、間隔閃爍功能。 題目三:鍵盤掃描與數(shù)碼管顯示設(shè)計 要求:閱讀、驗證P69上的C語言參考程序功能。用匯編語言完成編程與功能調(diào)試。 實驗五 定時器/計數(shù)器實驗 基本部分:閱讀、驗證C語言程序功能。使用匯編語言編程,完成實驗指導書之“3.3 定時/計數(shù)器實驗”基本實驗項目(P40)。 提高部分:(任選一題完成) 題目一:定時器控制LED燈 要求:由單片機內(nèi)部定時器1,按方式1工作,即作為16位定時器使用每0.05秒鐘T1溢出中斷一次。P1口的P1.0-P1.7分別接八個發(fā)光二極管。編寫程序模擬時序控制裝置。開機后第一秒鐘L1,L3亮,第二秒鐘L2,L4亮,第三秒鐘L5,L7亮,第四秒鐘L6,L8亮,第五秒鐘L1,L3,L5,L7亮,第六秒鐘L2,L4,L6,L8亮,第七秒鐘八個LED燈全亮,第八秒鐘全滅,以后又從頭開始,L1,L3亮,然后L2,L4亮??一直循環(huán)下去。 題目二:計數(shù)器實驗 中南大學信息科學與工程學院微控制器技術(shù)實驗報告 要求:單片機內(nèi)部定時計數(shù)器,按計數(shù)器模式和方式1工作,對P3.4(T0)引腳進行計數(shù)。使用T1作定時器,50ms中斷一次,看T0內(nèi)每0.50來了多少脈沖,將其數(shù)值按二進制在LED燈上顯示出來,5秒后再次測試。 題目三:急救車與交通燈(外部中斷實驗) 要求:完成交通燈基本功能基礎(chǔ)上,當有急救車到達時,兩向交通信號為全紅,以便讓急救車通過。假定急救車通過路口時間為10秒,急救車通過后,交通燈恢復(fù)中斷前狀態(tài)。本實驗題以按鍵為中斷申請,表示有急救車通過。 實驗六 A/D、D/A轉(zhuǎn)換實驗 基本部分:閱讀、驗證C語言程序功能。使用匯編語言編程,完成實驗指導書之“4.3 A/D轉(zhuǎn)換實驗”項目(P64)和“4.4 D/A轉(zhuǎn)換實驗”項目(P67)。 提高部分:(要求:Proteus環(huán)境下完成) 小鍵盤給定(并顯示工作狀態(tài)),選擇信號源輸出波形類型(D/A轉(zhuǎn)換方式),經(jīng)過A/D采樣后,將采樣數(shù)據(jù)用LED燈,顯示當前模擬信號值大小及變化狀態(tài)。 實驗七 串行通訊實驗 基本部分:閱讀、調(diào)試C語言程序功能。使用匯編語言編程,完成實驗指導書之“3.7 串口通訊實驗”項目。(要求:實驗儀器上完成) 提高部分:(要求:Proteus環(huán)境下完成) 題目一:利用單片機實驗系統(tǒng),實現(xiàn)與PC機通訊。功能要求:將從實驗系統(tǒng)鍵盤上鍵入的數(shù)字,字母顯示到PC機顯示器上,將PC機鍵盤輸入的字符(0-F)顯示到單片機實驗系統(tǒng)的數(shù)碼管上。 題目二:進行實驗 六、實驗七實驗內(nèi)容綜合。 中南大學信息科學與工程學院微控制器技術(shù)實驗報告 三、實驗設(shè)備 軟件設(shè)備:KEIL uv2,PROTEUS7.4 硬件設(shè)備:PC機,TD-51系統(tǒng)板(包括SST89E554RC單片機一片、串行通信線、接口等) 1、TD-51系統(tǒng)板 1 系統(tǒng)構(gòu)成 ○TD-51 系統(tǒng)板為開放的最小單片機系統(tǒng),采用具有在系統(tǒng)可編程和在應(yīng)用可編程技術(shù)的增強型51 單片機,單片機內(nèi)置仿真程序,可以實現(xiàn)調(diào)試、仿真功能,配合TD 系列微機接口教學 實驗平臺可開展單片機原理及應(yīng)用的實驗教學。系統(tǒng)功能特點 ○1.取代硬件仿真器的增強型單型 系統(tǒng)采用具有在系統(tǒng)可編程(ISP)和在應(yīng)用可編程(IAP)技術(shù)的增強型51 單片機,單片機內(nèi)置仿真程序,完全取代傳統(tǒng)的硬件仿真器和編程器。這種先進的單片機將仿真系統(tǒng)和應(yīng)用系統(tǒng)合二為一,大大降低了應(yīng)用開發(fā)成本,極大地提高了研發(fā)效率。把單片機的仿真開發(fā)和應(yīng)用設(shè)計提高到一個嶄新的技術(shù)領(lǐng)域。 2.先進的集成開發(fā)調(diào)試調(diào) 使用業(yè)界著名的Keil C51 集成開發(fā)環(huán)境作為實驗設(shè)計、調(diào)試的工具。Keil C51 提供了強大的調(diào)試功能,可單步、斷點、全速運行程序,可觀察寄存器區(qū)、ROM 變量區(qū)、RAM 變量區(qū)等的內(nèi)容。支持匯編語言和C 語言的源語言調(diào)試。 3.靈活的組合組 采用開放的系統(tǒng)板結(jié)構(gòu),可以靈活地配合各型號接口實驗平臺開展單片機的應(yīng)用教學。 中南大學信息科學與工程學院微控制器技術(shù)實驗報告 4.豐富的實驗內(nèi)容 提供了豐富的原理及接口應(yīng)用實驗。配合接口實驗平臺可完成數(shù)字量輸入/輸出、中斷、定時器/計數(shù)器、看門狗、低功耗、PCA、串口通訊、靜態(tài)存儲器、FLASH、A/D、D/A、鍵盤及數(shù)碼顯示、電子音響、點陣LED、LCD、步進電機、直流電機、溫度控制等實驗內(nèi)容。 2、SST89E554RC簡介 TD-51 系統(tǒng)板上提供了一片SST89E554RC,該器件是SST 公司推出的8 位微控制器FlashFlex51 家族中的一員,具有如下特征: ·u19982X8051 兼容,嵌入SuperFlash 存儲器 - 軟件完全兼容 - 開發(fā)工具兼容 - 引腳全兼容 ·u24037X作電壓5V,工作時鐘0~40MHz ·1Kbyte 內(nèi)部RAM ·u20004X塊SuperFlash EEPROM,主塊32Kbyte,從塊8Kbyte,扇區(qū)為128Byte ·u26377X三個高電流驅(qū)動端口(每個16mA)·u19977X個16 位的定時器/計數(shù)器 ·u20840X雙工、增強型UART - 幀錯誤檢測 - 自動地址識別 ·u20843X個中斷源,四級優(yōu)先級 ·u21487X編程看門狗定時器(WDT)·u21487X編程計數(shù)陣列(PCA)·u21452XDPTR 寄存器 ·u20302XEMI 模式(可禁止ALE)·SPI 串行接口 ·u26631X準每周期12 個時鐘,器件提供選項可使速度倍增,達到每周期6 個時鐘 ·u20302X功耗模式 - 掉電模式,可由外部中斷喚醒 - 空閑模式 SST89E554RC 的功能框圖如圖1-2-1 所示,外部引腳如圖1-2-2 所示。SST89E554RC 的特殊功能寄存器如表1-2-1 所列。 中南大學信息科學與工程學院微控制器技術(shù)實驗報告 中南大學信息科學與工程學院微控制器技術(shù)實驗報告 四、實驗設(shè)計思想與結(jié)果分析 實驗一到實驗四為軟件編程實驗,需要熟練掌握KEIL uv2編程工具的使用,通過編寫程序?qū)崿F(xiàn)實驗要求。實驗四到實驗八為硬件接口實驗,需要利用TD-51系統(tǒng)板,通過KEIL uv2編寫好程序,下載到所給的SST89E554RC單片機中,按原理接好硬件接線圖,完成實驗要求。 中南大學信息科學與工程學院微控制器技術(shù)實驗報告 實驗一 清零程序與拆字程序設(shè)計 實驗調(diào)試步驟及結(jié)果分析: (1)編寫好實驗程序后,采用ISP模式調(diào)試。 (2)運行程序,使用Keil51模擬器中的虛擬存儲器監(jiān)視內(nèi)容變化。(訪問片外存儲器,用“X:+地址”的格式)。 (3)在清零實驗中。用單步跳過的調(diào)試方式。7000H-7FFFH中內(nèi)容先被寫入0FFH;然后全部清零。 (4)在拆子程序?qū)嶒炛?,單步進入調(diào)試,先在7000H中,寫入1FH,首先送低位0FH至7001H,然后送高位1H至7002H。 程序流程圖: 清零程序流程圖 拆字程序流程圖 程序清單: 清零程序: 程序如下: ORG 0000H LJMP MAIN 中南大學信息科學與工程學院微控制器技術(shù)實驗報告 ORG 0100H MAIN: MOV DPTR,#7000H;片內(nèi)RAM首地址 MOV A, #01H;寫入數(shù)據(jù)初值 MOV R6, #20H;循環(huán)變量 LOOP2: MOV R7, #80H LOOP1: MOVX @DPTR, A;寫數(shù)據(jù)到RAM INC DPTR;地址加1 DJNZ R7, LOOP1 DJNZ R6, LOOP2 SJMP $ END 結(jié)果如下: 單步運行下,第一步為: 最后一步為: 8000h為0 拆字程序: ORG 0000H LJMP MAIN ORG 0100H MAIN: MOV DPTR,#7000H;MOV A,#12H;MOVX @DPTR,A; RR A; RR A; RR A; RR A; ANL A,#0FH;高位送7001H低位 MOV DPTR,#7001H; MOVX @DPTR,A; 中南大學信息科學與工程學院微控制器技術(shù)實驗報告 MOV DPTR,#7000H; MOVX A,@DPTR; ANL A,#0FH;低位送7002H低位 MOV DPTR,#7002H; MOVX @DPTR,A; SJMP $;設(shè)置斷點, 觀察實驗結(jié)果中的內(nèi)容 END 結(jié)果如下: 中南大學信息科學與工程學院微控制器技術(shù)實驗報告 實驗二 拼字程序與數(shù)據(jù)傳送程序設(shè)計 實驗步驟及結(jié)果分析: (1)編寫好實驗程序后,采用ISP模式調(diào)試。 (2)拼字程序里,將兩個字節(jié)內(nèi)容分別存為12H,34H。低位相拼,結(jié)果是24H。 (3)運行程序,使用Keil51模擬器中的虛擬存儲器監(jiān)視內(nèi)容變化。(訪問片外存儲器,用“X:+地址”的格式)。 程序流程圖: 拼字程序流程圖 數(shù)據(jù)傳輸程序流程圖 程序清單: ORG 0000H LJMP MAIN ORG 0100H MAIN: MOV DPTR,#7000H;MOV A,#01H;MOVX @DPTR,A; 中南大學信息科學與工程學院微控制器技術(shù)實驗報告 ANL A,#0FH;屏蔽高位 SWAP A;MOV B,A;MOV DPTR,#7001H;送7001H MOV A,#0AH;MOVX @DPTR,A;ANL A,#0FH;ORL A,B;拼送后送7002H MOV DPTR,#7002H;MOVX @DPTR,A;SJMP $;設(shè)置斷點, 觀察實驗結(jié)果中的內(nèi)容 END 結(jié)果如下: 數(shù)據(jù)傳輸程序 ORG 0000H LJMP MAIN ORG 0100H MAIN: MOV R2,#70H;MOV R3,#00H;源地址 MOV R4,#71H;MOV R5,#00H;目的地址 MOV R6,#00H;MOV R7,#07H;傳送個數(shù) MOV R1,#10H;MOV R0,#07H;MOV DPH,R2;MOV DPL,R3;MOV A,R1;L0: MOVX @DPTR,A;INC DPTR;DJNZ R0,L0;賦值 L2: MOV R7,#0FFH;L1: MOV DPH,R2;MOV DPL,R3; 中南大學信息科學與工程學院微控制器技術(shù)實驗報告 MOVX A,@DPTR;INC DPTR;MOV R2,DPH;MOV R3,DPL;MOV DPH,R4;MOV DPL,R5;MOVX @DPTR,A;INC DPTR;MOV R4,DPH;MOV R5,DPL;DJNZ R7,L1;DJNZ R6,L2;SJMP $ END 結(jié)果如下: 把7000h中的8個數(shù)據(jù)發(fā)給7100h中: 中南大學信息科學與工程學院微控制器技術(shù)實驗報告 實驗三 排序程序與散轉(zhuǎn)程序設(shè)計 實驗步驟及結(jié)果分析: 排序?qū)嶒灒?/p> (1)編寫實驗程序,編譯、鏈接無誤后聯(lián)機調(diào)試; (2)為 30H~39H 賦初值,如:在命令行中鍵入 E CHAR D:30H=9, 11H, 5, 31H, 20H, 16H,1, 1AH, 3FH, 8 后回車,可將這 10 個數(shù)寫入 30H~39H 中; (3)將光標移到語句行命令,將程序運行到該行; (4)查看存儲器窗口中 30H~39H 中的內(nèi)容,驗證程序功能; (5)重新為 30H~39H 單元賦值,反復(fù)運行實驗程序,驗證程序的正確性。 實驗流程圖 程序清單: 散轉(zhuǎn)程序: ORG 0000H LJMP MAIN ORG 0100H MAIN : MOV A,#01H MOV R2,A RL A ADD A,R2 MOV DPTR,#PTAB JMP @A+DPTR PTAB: LJMP PM0 LJMP PM1 中南大學信息科學與工程學院微控制器技術(shù)實驗報告 LJMP PM2 LJMP PM3 PM0: [程序體0] PM1: [程序體1] PM2: [程序體2] PM3: [程序體3] SJMP $ END 冒泡排序子程序: ORG 0000H LJMP MAIN ORG 0100H MAIN: MOV R0,#10H;MOV R7,#04H;ACALL MAOP SJMP $ MAOP: L1: MOV A,R0;MOV R1,A INC R1;MOV A,R7 MOV R6,A L2: MOV A,@R0 CLR C SUBB A,@R1;JC L3;MOV A,@R0;XCH A,@R1 MOV @R0,A L3: INC R1 DJNZ R6,L2;INC R0 DJNZ R7,L1;RET;END 初始地址 外循環(huán)次數(shù)(參與比較的數(shù)的個數(shù)-1)賦給初始地址 取第二個數(shù)的地址 兩數(shù)進行比較 前數(shù)小于后數(shù)則保持位置不變 否則,交換位置 內(nèi)循環(huán)是否完成 外循環(huán)是否完成 返回主程序 17 中南大學信息科學與工程學院微控制器技術(shù)實驗報告 實驗四 數(shù)字量輸入輸出實驗 實驗步驟:(1)按圖11接好試驗線路圖,圖中圓圈表示不要通過排線連接(2)編寫實驗程序,編譯鏈接無誤后進入調(diào)試狀態(tài)(3)運行實驗程序,觀察實驗現(xiàn)象,驗證程序正確性(4)按復(fù)位鍵,結(jié)束程序運行,退出調(diào)試狀態(tài) 實驗硬件接線圖: 程序清單: 基礎(chǔ)部分: ORG 0000H LJMP MAIN ORG 0100H MAIN : MOV P1,#0FFH;初始化 MOV A,P1;將輸入寫進累加器A SWAP A ANL A,#0FH MOV P1,A;輸出顯示 LJMP MAIN;循環(huán)不斷檢測P1口輸入端的新狀態(tài) SJMP $ END LED燈控制: ORG 0000H LJMP MAIN ORG 0100H MAIN: MOV TMOD, #60H;設(shè)置T1為模式2,外部計數(shù)方式 MOV TH1,#0FFH;T1計數(shù)器賦初值 MOV TL1,#0FFH MOV DPTR,#7300H 中南大學信息科學與工程學院微控制器技術(shù)實驗報告 MOV A,#80H MOVX @DPTR,A MOV DPTR,#7100H SETB TR1;開啟計數(shù)器 LEFT: MOV R0,#08H;左循環(huán) MOV A,#01H A1: MOVX @DPTR,A LCALL DELAY RL A DJNZ R0,A1 JBC TF1,RIGHT;JMP LEFT RIGHT: MOV R0,#08H;MOV A,#80H A2: MOVX @DPTR,A LCALL DELAY RR A DJNZ R0,A2 JBC TF1,SHANSHUO;JMP RIGHT SS: MOV R0,#08H;LP1: MOV A,#55H MOVX @DPTR,A LCALL DELAY MOV A,#0AAH MOVX @DPTR,A LCALL DELAY DJNZ R0,LP1 JBC TF1, LEFT;JMP SHANSHUO DELAY: MOV R1,#0FFH DEL1: MOV R2,0FFH DEL2: DJNZ R2, DEL2 DJNZ R1,DEL1 RET SJMP $ END 查詢T1溢出標志,TF1=1時轉(zhuǎn)移右循環(huán) 查詢T1溢出標志,TF1=1時轉(zhuǎn)移閃爍 查詢T1溢出標志,TF1=1時轉(zhuǎn)移 中南大學信息科學與工程學院微控制器技術(shù)實驗報告 結(jié)果分析: 利用計數(shù)器T1外部技術(shù)方式,當外部輸入脈沖引腳上出現(xiàn)電平負跳變時,T1計數(shù)器加一,溢出標志TF1置一,然后改變LED燈亮的方式,同時,將標志位TF1復(fù)位,進入下一輪的計數(shù)溢出等待。因此,而形成三種亮燈方式的自動循環(huán)。若是用開關(guān)實現(xiàn)三種方式的亮燈,則需要在最開始和每種亮燈之后通過8255對開關(guān)狀態(tài)進行采集并進行判斷。因此事先還要先設(shè)置好哪個開關(guān)的閉合表示哪種亮燈方式。 中南大學信息科學與工程學院微控制器技術(shù)實驗報告 實驗五 定時器/計數(shù)器實驗 實驗步驟: (1)編寫實驗程序,編譯、鏈接后聯(lián)機調(diào)試; (2)運行實驗程序,使用示波器觀察 P1.0引腳上的波形并記錄周期;(3)改變計數(shù)初值,觀察實驗現(xiàn)象,驗證程序功能。 實驗硬件接線圖: ○1 定時器LED控制PROTEUS仿真接線圖 中南大學信息科學與工程學院微控制器技術(shù)實驗報告 程序流程圖: 程序清單: #include void main(){ unsigned char value, i;TMOD=0x01;TH0=0x4C;TL0=0x00;ET0=1;PT0=1;EA=1;TR0=1;while(1){ if(count==20)P1=05H;if(count==40)P1=0AH; 中南大學信息科學與工程學院微控制器技術(shù)實驗報告 if(count==60)P1=50H;if(count==80)P1=0A0H;if(count==100)P1=55H;if(count==120)P1=0AAH;if(count==140)P1=0FFH;if(count==160)P1=00H; count=0;} } void Timer0()interrupt 1 { TR0=0;TH0=0x4C;TL0=0x00;TR0=1;count++; 中南大學信息科學與工程學院微控制器技術(shù)實驗報告 實驗六 A/D、D/A轉(zhuǎn)換實驗 實驗接線圖: 3LED燈PROTEUS仿真接線圖 ○程序清單: PRO_DA EQU 7FFFH PRO_AD EQU 0BFFFH ORG 0000H SJMP MAIN ORG 001BH LJMP KEYSCAN ORG 0030H MAIN: SETB EA SETB EX1 SETB IT1 MOV P1,#0FH 中南大學信息科學與工程學院微控制器技術(shù)實驗報告 TEST: L1: L2: L3: KEYSCAN: KEY1: MOV R3,#07FH MOV R4,#03H LOOP1: ANL A,#0FH KEY2: SJMP LOOP6 LOOP3: CJNE R2,#02H,LOOP4 LOOP4: SJMP LOOP6 LOOP5: LOOP6: MOV R5,#0FFH MOV R5,#03H CJNE R5,#01H,L1 LCALL SQUARE AJMP TEST CJNE R5,#02H,L2 LCALL TRIANGLE AJMP TEST CJNE R5,#03H,L3 LCALL SAWTOOTH AJMP TEST ACALL T12MS;MOV R6,A ACALL SCAN JNZ KEY1 SJMP EXIT MOV R2,A MOV P1,R3 MOV A,P1 CPL A JNZ KEY2 MOV A,R3 RR A MOV R3,A DJNZ R4,LOOP1 SJMP EXIT DEC R4 CJNE R2,#01H,LOOP3 MOV A,#01H MOV A,#04H SJMP LOOP6 CJNE R2,#04H,LOOP5 MOV A,#07H CJNE R2,#08H,LOOP6 MOV A,#0AH ADD A,R4 鍵盤掃描中斷25 ; 中南大學信息科學與工程學院微控制器技術(shù)實驗報告 MOV R5,A MOV P1,#0FH ;MOV A,R6 EXIT: RETI SCAN: MOV P1,#0FH MOV A,P1 CPL A ANL A,#0FH RET T12MS:MOV R7,#15H;12MS TM: MOV R6,#0FFH DJNZ R6,$ DJNZ R7,TM RET SQUARE: MOV DPTR,#PRO_DA MOV A,#0FFH MOVX @DPTR,A MOV DPTR,#0BFFFH MOVX @DPTR,A ACALL DELAY MOV A,#00H MOV DPTR,#PRO_DA MOVX @DPTR,A MOV DPTR,#0BFFFH MOVX @DPTR,A ACALL DELAY RET DELAY:MOV R0,#27H DEL1: MOV R1,#0FFH DJNZ R1,$ DJNZ R0,DEL1 RET 掃描周期20ms TRIANGLE:MOV A,#00H TLOOP:MOV DPTR,#PRO_DA MOVX @DPTR,A MOV DPTR,#PRO_AD MOVX @DPTR,A CJNE A,#0FFH,TLOOP2 ;延時后再次掃描有無按鍵按下 產(chǎn)生方波 產(chǎn)生三角波 時鐘500KHz 幅值 ;D/A;D/A1mv 中南大學信息科學與工程學院微控制器技術(shù)實驗報告 COUNT1:DEC A MOV DPTR,#PRO_DA MOVX @DPTR,A MOV DPTR,#PRO_AD MOVX @DPTR,A CJNE A,#00H,COUNT1 SJMP EXIT1 TLOOP2:INC A AJMP TLOOP EXIT1:RET SAWTOOTH: MOV A,#00H SLOOP:MOV DPTR,#PRO_DA MOVX @DPTR,A MOV DPTR,#PRO_AD MOVX @DPTR,A INC A CJNE A,#00H,SLOOP RET END 靜態(tài)存儲器擴展實驗 1)程序如下: ORG 0000H LJMP MAIN ORG 0030H MAIN: MOV 8EH,02H MOV P1,# 0FFH CLR A MOV P1,A MOV R7,#10H MOV R0,#30H MOV A,#00H LOOP0: MOV @R0,A INC R0 INC A DJNZ R7,LOOP0 MOV R7,#10H MOV R0,#30H MOV R1,#40H MOV DPTR,#0000H LOOP1:MOV A,@R0 MOVX @DPTR,A 產(chǎn)生鋸齒波27 ;D/A 中南大學信息科學與工程學院微控制器技術(shù)實驗報告 MOV R2,A MOVX A,@DPTR00 結(jié)果分析: 實驗主要是對輸出波形的變化監(jiān)視。三角波的產(chǎn)生原理與鋸齒波相同,只需在鋸齒波計數(shù)達到最大值0FFH時,再逐漸減1減小到00H(鋸齒波產(chǎn)生則直接從0重新開始),如此反復(fù)。另外對波形影響較大的是保持時間,即實驗中的delay()函數(shù)決定的延遲時間。 中南大學信息科學與工程學院微控制器技術(shù)實驗報告 實驗七 串行通訊實驗 實驗步驟: (1)串口通訊實驗電路如圖3-7-1 所示; (2)編寫實驗程序,經(jīng)編譯、鏈接無誤后啟動調(diào)試; (3)進入調(diào)試界面,點擊命令,打開串口1 監(jiān)視窗口; (4)運行實驗程序,觀察此時有如圖3-7-2 所示輸出; (5)閱讀1.7 節(jié)的內(nèi)容,首先將系統(tǒng)程序由SoftICE 切換到啟動加載程序; (6)將編譯生成的Hex 文件通過SSTEasyIAP11F.EXE 軟件下載到單片機內(nèi)部Flash 中; (7)復(fù)位單片機,打開超級終端或串口調(diào)試軟件,將端口號及波特率等設(shè)置好,觀察PC顯示,如圖3-7-3 和圖3-7-4 所示; (8)實驗結(jié)束,重新將SoftICE 下載到單片機系統(tǒng)區(qū)替換啟動加載程序。 實驗原理及原理圖: MCS-51 單片機內(nèi)部的全雙工串行接口部分,包含有串行接收器和串行發(fā)送器。有兩個物理上獨立的接收緩沖器和發(fā)送緩沖器。接收緩沖器只能讀出接收的數(shù)據(jù),但不能寫入。發(fā)送緩沖器只能寫入發(fā)送的數(shù)據(jù),但不能讀出。因此可以同時收、發(fā)數(shù)據(jù),實現(xiàn)全雙工通訊。兩個緩沖器是特殊功能寄存器SBUF,它們公用地址為99H,SBUF 是不可位尋址的。此外,還有兩個寄存器SCON 和PCON 分別用于控制串行口的工作方式以及波特率,定時器T1 可以用作波特率發(fā)生器 SST89E554RC 提供了增強型全雙工串行接口,具有幀錯誤檢測和自動地址識別的功能。 由于SST89E554RC 的串口用作調(diào)試目的,所以Keil C51 軟件提供了串口模擬窗口,可以借助此窗口調(diào)試串口通訊程序。也可以將程序編譯生成目標代碼(.HEX),脫機運行。 實驗接線圖: 中南大學信息科學與工程學院微控制器技術(shù)實驗報告 ○1串行通訊仿真接線圖 程序清單: AJMP MAIN ORG 0023H AJMP URT ORG 0030H MAIN: MOV P1,#00H LCALL URTINIT START: MOV P0,#0FH MOV A,P0 CPL A ANL A,#0FH JZ START LCALL DELAY MOV P0,#0FH MOV A,P0 ANL A,#0FH MOV R7,A MOV P0,#0F0H MOV A,P0 ANL A,#0F0H ORL A,R7 CJNE A,#0EEH,K1 中南大學信息科學與工程學院微控制器技術(shù)實驗報告 MOV A,#30H MOV SBUF,A JNB TI,$ CLR TI K1: CJNE A,#0DEH,K2 MOV A,#31H MOV SBUF,A JNB TI,$ CLR TI K2: CJNE A,#0BEH,K3 MOV A,#39H MOV SBUF,A JNB TI,$ CLR TI KA: CJNE A,#0BBH,KB MOV A,#32H MOV SBUF,A JNB TI,$ CLR TI K3: CJNE A,#7EH,K4 MOV A,#33H MOV SBUF,A JNB TI,$ CLR TI K4: CJNE A,#0EDH,K5 MOV A,#34H MOV SBUF,A JNB TI,$ CLR TI K5: CJNE A,#0DDH,K6 MOV A,#35H MOV SBUF,A JNB TI,$ CLR TI K6: CJNE A,#0BDH,K7 MOV A,#36H MOV SBUF,A JNB TI,$ CLR TI K7: CJNE A,#7DH,K8 MOV A,#37H MOV SBUF,A JNB TI,$ CLR TI K8: CJNE A,#0EBH,K9 中南大學信息科學與工程學院微控制器技術(shù)實驗報告 MOV A,#38H MOV SBUF,A JNB TI,$ CLR TI K9: CJNE A,#0DBH,KA MOV A,#41H MOV SBUF,A JNB TI,$ CLR TI KB: CJNE A,#7BH,KC MOV A,#42H MOV SBUF,A JNB TI,$ CLR TI KC: CJNE A,#0E7H,KD MOV A,#43H MOV SBUF,A JNB TI,$ CLR TI KD: CJNE A,#0D7H,KE MOV A,#44H MOV SBUF,A JNB TI,$ CLR TI KE: CJNE A,#0B7H,KF MOV A,#45H MOV SBUF,A JNB TI,$ CLR TI KF: CJNE A,#77H,K0 MOV A,#46H MOV SBUF,A JNB TI,$ CLR TI K0: LJMP START URTINIT: MOV SCON,#50H;設(shè)置成串口工作方式在8位URT MOV TMOD,#20H;設(shè)置T1為可重裝8位定時器 MOV TL1,#0FDH;256-FOSC/BTL/32/12 MOV TH1,#0FDH SETB TR1;開啟定時器 SETB ES;開啟串口中斷 SETB EA;開總中斷 RET 中南大學信息科學與工程學院微控制器技術(shù)實驗報告 URT: CLR C MOV A,SBUF;接收到數(shù)據(jù)后將數(shù)據(jù)返回 MOV P1,A NEXT1:CLR RI;清接收中斷標志 RETI DELAY: MOV R6,#0ffh DEL1: MOV R5,#0ffh DJNZ R5,$ DJNZ R6,DEL1 RET END 結(jié)果分析:串行總線是單片機的特色。本實驗通過兩種方式驗證的串口的通信。ISP模式下,采用計算機軟件實現(xiàn)串口監(jiān)視。另一種是指IAP模式下,對輸入計算機串口的數(shù)據(jù)進行跟蹤。串行通信的重點在于異步通信時波特率的選擇,以及傳送位數(shù)的規(guī)定。通過串口的通訊,計算機可以實現(xiàn)與D/A、A/D、PC機以及其他單片機的通信,還可以由不同的協(xié)議構(gòu)成各種網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),方便了單片機系統(tǒng)的嵌入式應(yīng)用。 中南大學信息科學與工程學院微控制器技術(shù)實驗報告 五、實驗總結(jié) 我覺得軟件實驗就是讓我們初學者熟悉keil的使用,然后復(fù)習下匯編的思想和掌握程序的流程,所以軟件實驗可以很快的完成,并且慢慢熟悉調(diào)試的強大功能。硬件設(shè)計中,仿真讓我很有感觸,感覺蠻好玩的,可以摒棄麻煩的實驗硬件自己在寢室玩而且不受硬件狀態(tài)的限制,即便出錯了也不會損壞。 在實驗過程中,我還學到了一些簡單的調(diào)試方法,設(shè)置斷點調(diào)試,單步調(diào)試,全速調(diào)試等,而且還接觸了一點PROTEUS軟件仿真,這都對我們的提高有非常大的促進作用。通過實驗,對單片機應(yīng)用及編程了解得更加透徹,在實驗中實現(xiàn)了自我能力的提升。最后,也非常感謝李老師的傾心教授。第二篇:中南大學網(wǎng)絡(luò)安全實驗報告
第三篇:中南大學 網(wǎng)絡(luò)安全實驗報告
第四篇:中南大學 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)實驗報告
第五篇:中南大學單片機實驗報告..