OS_Security_course_assignment

1. 程序架构设计

根据上机要求，我们应当设计一个程序对大文件进行加解密操作、且使用这个程序对这个大文件进行网络传输，同时要尽可能提升效率，因此本设计尽量使用了多线程设计，旨在提升程序表现。

1.1 File I/O

考虑到上机要求中对大文件加解密、并提升加解密效率的要求，大文件的I/O操作将会占用较多的时间，故本设计采用了多线程I/O以完成对明文文件的快速读取/写入功能。

其中的要点为多线程下文件的安全访问、文件I/O任务分块。

1.2 Encrypt & Decrypt

1.2.1 Encrypt

本设计采用CBC模式下的DES算法，CBC算法需要串行化地计算密文，也即 $$ C_i\ =\ Encrypt_{DES}(Key,\ P_i)\ \oplus\ C_{i-1} \ \ \ (i\ \geqslant \ 2) $$ 因此加密算法无法使用多线程方法进行加速。

1.2.2 Decrypt

对于解密计算，不难看出 $$ P_i\ =\ Decrypt_{DES}(Key,\ (C_i, \oplus, C_{i-1}) ) \ (i\ \geqslant \ 2) $$ 因此，在解密计算中，我们可以采用多线程的办法以提升解密速度。

1.3 文件的网络传输

本设计采用了经典的 Server/Client 式架构以实现网络传输服务

1.3.1 Server

Server线程设立于10086端口，在启动服务后进行监听。 当有客户端到达，就new一个服务线程FileSendThread，由FileSendThread 负责为客户端进行服务，Server线程则继续等待新客户到达。

1.3.2 Client

Client客户端主要功能为连接Server、验证本设计的文件传输服务，再对接收到的加密文件进行解密操作。