1. 背景
在当今这个信息爆炸的时代中，网络聊天工具已经成为一种必不可少的信息传递工具。而信息的正确传递以及信息的保密性，更是检验一款聊天软件的性能的关键指标。本课题旨在设计开发一款安全性高、性能稳定的安全聊天工具，以用于信息的可靠传递与信息的保密性的保证。
2. 需求分析
2.1. 系统目标分析
设计并实现一套安全性高、性能稳定的聊天工具。该聊天工具可以正确的传递聊天过程中产生的聊天数据，并且通过加密算法加密后按照自定义的通信协议在网络中传输，客户端接受数据后可以正确解析并显示。聊天工具具有阅后即焚的能力，并可在发送端进行时间设置。最终达到聊天信息的可靠传递与信息的保密性的得到保证的效果。
2.2. 系统需求结构图
本系统主要包含用户管理、通讯模块、好友管理、系统设置4个功能模块，各模块之间的关系如图2.1所示。
图2.1 系统需求结构图
2.3. 系统功能描述
本系统主要包含用户管理、通讯模块、好友管理、系统设置4个功能模块。其中所有功能模块所包含的具体功能项以及详细说明，如表2.1所示。
表2.1 功能详细描述表
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功能模块
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功能名称
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功能详细说明
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用户管理
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注册
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用户注册个人账号
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登录
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用户使用个人帐号登录系统
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功能模块
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功能名称
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功能详细说明
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通讯模块
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发送消息-普通模式
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用户给好友发送消息，消息一直可见
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发送消息-阅焚模式
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用户给好友发送消息，在好友阅读后，约定时间后自动删除。
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接收消息
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接收并正确显示好友发送想消息
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历史消息查看
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查看与好友发送的历史消息
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好友管理
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添加好友
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用户添加其他用户为到自己的好友列表中
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删除好友
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用户将已经添加为好友的用户从自己的账户中删除
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修改好友备注
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用户在自己的帐号中修改已经添加为好友的用户的备注信息
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系统设置
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阅焚消息存在时间
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设置选项，用户设置阅焚消息的存在时间
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3. 详细设计
3.1. 系统结构图
本系统采用C/S架构设计，通过服务器来中转数据和保存客户数据以及成对的密钥。在客户端使用RSA加密算法加密消息，再通过设计好的通信协议封装数据发送给好友的客户端。具体的系统结构图如图3.1所示。
图3.1 系统结构图
3.2. 系统界面设计
本系统的界面主要由登录界面、好友管理界面、通信界面、设置界面四大界面组成。界面风格以简洁明了为主，注意用户体验，方便使用即可，详细的UI设计在后续的工作中有相应体现。
3.3. 加密算法设计
本系统采用非对称密码算法RSA加密算法。RSA是目前最有影响力的公钥加密算法，它能够抵抗到目前为止已知的绝大多数密码攻击。只要其钥匙的长度足够长，用RSA加密的信息实际上是不能被解破的。
用户在注册后会生成一对密钥，在本地保存私钥（公钥和私钥在服务器上都有备份，在本地不存在时，可以在登录时自动从服务器获取私钥）。在发送消息时，用户通过服务器获取到好友的公钥加密数据，发送消息时通过私钥加密消息。服务器只负责转发加密后的数据，即使数据在传递过程中被黑客截获也无法破解。
3.4. 网络通信
本系统使用SuperSocket开源框架搭建服务器，SuperSocket 是一个轻量级, 跨平台而且可扩展的.Net服务器程序框架。通过使用此框架可以方便的更换数据传输的通信协议，控制服务器的客户端连接数目，很方便的使用Socket来实现网络通信。
4. 时间进度安排
整个系统的时间进度安排情况如表4.1所示。
表4.1 时间进度安排表
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具体进度安排
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具体时间安排 单位：/周
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客户端UI设计
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0.5
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数据库设计
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1
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客户端与服务器通信API设计
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0.5
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加密算法设计
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0.5
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通信协议设计
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0.5
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详细设计说明书的编写
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0.5
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服务器端开发
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1
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客户端开发
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1
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系统测试
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0.5
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撰写论文
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2
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5. 参考文献
[1]谢希仁. 计算机网络[M].北京：电子工业出版社，1999．
[2]何鹏飞, 王征. C#实用编程百例[M]．北京：清华大学出版社, 2004．
[3]孙志辉. C#程序设计[M]．北京:人民邮电出版社, 2015．
[4] Charles Petzold.Programming microsoft windows with C#[M]．上海:世界图书出版公司, 2001．
[5] X. Yan, M. Mehan, Y. Huang, et al. A Graph based approach to systematically reconstruct human transcriptional regulatory modules[J]. Bioinformatics, 2007, 23(13): 577-586.
[6]J. Broeckhove, K. Vanmechelen. An adaptor for C++ callbacks with C and Fortran libraries[J]. Elsevier Journal,2013,184(3):824-832．
