- Introdução
- Objetivos
- Execução
- Especificação
- Programa Cliente
- Programa Servidor
- Detalhes de Implementação
- Entrega e Avaliação
Neste trabalho iremos desenvolver duas aplicações. Uma aplicação cliente que se conecta a um servidor e envia um string de texto criptografado, e uma aplicação servidora que recebe strings de clientes e retorna uma versão decodificada do mesmo. No texto abaixo, nomes de funções da biblioteca padrão relativas à tarefa sendo descrita estão referenciadas entre colchetes para facilitar o desenvolvimento do trabalho.
- Introduzir a interface de programação de soquetes POSIX.
- Introduzir os conceitos de aplicação cliente e aplicação servidor.
- Introduzir os conceitos de codificação e transmissão de dados.
O trabalho é individual e vale 5 pontos. A data de entrega está disponível no Moodle.
Neste trabalho vamos usar um tipo de codificação simples para strings de texto denominado Cifra de César. O seu princípio de operação é escolher um certo inteiro X e trocar cada caractere do string pelo caractere X posições à frente no alfabeto. Considere que a letra [a] está à frente da letra [z]. Na prática, essa codificação é muito fácil de se quebrar, mas ilustra bem o princípio usado por algoritmos de criptografia. Na Internet, em grupos de discussão, uma versão muito popular usa X = 13 e é chamada de Rot13. Ela costuma ser usada para esconder spoilers ou a resposta de um quebra-cabeça, por exemplo.
O programa cliente receberá como parâmetros de linha de comando: o endereço IP da máquina onde o servidor estará executando, o número do porto em que ele estará esperando conexões, um string e um inteiro sem sinal. O string deve conter apenas os caracteres de [a] até [z], minúsculos e sem acento. (Note que o string não deve conter espaços, nem caracteres [\n] e [\r] de quebra de linha.) Ao executar, o cliente irá se conectar ao servidor [socket, bind, connect]. Após estabelecimento da conexão, o cliente irá enviar um inteiro de quatro bytes em network byte order [send, htonl/pack] indicando o tamanho do string. Em seguida, o cliente deve enviar o versão do string de entrada codificado usando a cifra de César (se você estiver usando C, note que o caractere de terminação [\0] não deve ser enviado). Imediatamente após o string, o cliente deve enviar o valor de X como um inteiro de quatro bytes, também em network byte order [send, htonl/pack].
Após o envio da requisição, o cliente irá esperar do servidor um string de caracteres ASCII [recv]. O string recebido contém o mesmo número de caracteres do string enviado, e também contém apenas caracteres entre [a] e [z], minúsculos e sem acento. Após recebimento do string do servidor, o cliente deve imprimi-lo na tela e fechar a conexão com o servidor [printf, close].
O programa servidor receberá como parâmetro de linha de comando o número do porto em que ele deve aguardar por conexões dos clientes [socket, bind, listen, accept].
Após o estabelecimento de conexão com cada cliente, o servidor deverá criar uma nova thread [pthread_create] para comunicar com o cliente. A thread principal do servidor deve aguardar por conexões de outros clientes [accept] imediatamente. Note que o servidor deve suportar conexões de múltiplos clientes em paralelo.
Cada thread do servidor comunicando com um cliente deverá receber um inteiro de quatro bytes, network byte order [recv, ntohl] que indicará o tamanho do string que deverá ser lido em seguida [recv]. Após o recebimento do string, a thread deverá receber outro inteiro de quatro bytes, network byte order [recv, ntohl] com o valor de X.
O thread deve então decodificar o string, escrevê-lo na saída [print/printf] e enviá-lo decodificado de volta para o cliente. (Note que a thread deve imprimir o string decodificado, idêntico ao que foi passado na linha de comando como parâmetro para o programa cliente.) Depois disso, a thread deve fechar a conexão [close] e terminar sua execução [pthread_exit].
- O string deve ser tratado como código ASCII. Nesse caso, os caracteres entre [a] e [z] têm código ASCII entre 97 e 122.
- Clientes e servidores devem configurar um temporizador (timeout) de 15 segundos para detectar falhas de comunicação ao chamar a função [recv]. A configuração de temporizador é feita chamando-se a função [setsockopt]. (No Linux, as opções disponíveis para uso na função [setsockopt] são descritas na seção [socket] do manual 7 (acesse usando [man 7 socket]). Procure por [SO_RCVTIMEO].)
- Servidores e clientes devem imprimir cada um apenas uma linha de texto, como especificado acima, como resultado de cada conexão. As linhas impressas na tela são idênticas ao string passado na linha de comando como parâmetro ao programa cliente.
- O servidor deve conseguir atender múltiplos clientes simultaneamente (você deve utilizar threads [pthread]).
- Sugestão: Para testar o correto funcionamento do seu cliente ou servidor, teste seu programa com o programa complementar de outros colegas. (Não é preciso, nem permitido, compartilhar código para fazer esse teste.)
Você deve entregar o código fonte do seu programa. Seu programa será testado semi-automaticamente com as implementações de referência do cliente e do servidor implementados pelos professores. Você deverá entregar apenas dois arquivos chamados [cliente.c] e [servidor.c]. Atente para a forma como seu programa recebe os parâmetros da linha de comando e o que ele escreve na saída. Programas que não sigam o padrão descrito neste enunciado falharão na avaliação automática e serão penalizados na nota.
O professor irá disponibilizar scripts de teste no Moodle. O cliente deve ser executado na linha de comando recebendo os parâmetros mencionados. Por exemplo:
$ ./cliente 127.0.0.1 5000 stringdeteste 1
O servidor deve executar continuamente e deve requerer o número do porto como parâmetro:
$ ./servidor 5000