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Trabalho prático 1 Jokenboom Entrega individual Data de Entrega 23 de Maio de 2025 às 2359 1 Introdução Imagine um futuro sombrio consumido pelo caos da Terceira Guerra Mundial As nações colapsaram em alianças instáveis a diplomacia ruiu diante da escalada tecnológica do armamento bélico e o planeta inteiro se transformou em um tabuleiro imprevisível de destruição Em meio a esse cenário apocalíptico você ocupa uma das posições mais críticas do planeta chefe do setor de inteligência da OTAN Sua missão é simples apenas em aparência tomar uma única decisão militar No entanto essa escolha ocorre sob o mais absoluto silêncio estratégico nenhum radar nenhum relatório nenhum espião Nenhuma informação sequer sobre o que o inimigo está prestes a fazer Diante de você cinco opções cada uma com seu próprio potencial devastador Ataque Nuclear Interceptação de Mísseis Ciberataque Bombardeio com Drones e Emprego de Armas Biológicas Cada ação representa um ramo da guerra moderna com forças e fraquezas próprias podendo ser decisiva ou fatal dependendo da escolha simultânea feita pelo inimigo O que poderia ser um embate de dados e previsões tornase um duelo de instinto e risco onde a lógica de combate segue uma estrutura inspirada no clássico RockPaperScissorsLizardSpock de Sam Kass agora adaptada para o palco mais letal da humanidade Aqui a guerra não perdoa hesitações Você escolhe o inimigo escolhe e o destino é selado em frações de segundo Um ciclo tenso e imprevisível que se repete até que uma das partes saia vitoriosa ou seja reduzida a cinzas Neste jogo a única constante são as consequências de longo alcance que cada decisão carrega Este é o Jokenboom um campo de batalha onde estratégia e sorte colidem e onde cada escolha pode ser a última 2 Objetivos 21 Objetivo Geral Desenvolver um sistema clienteservidor para a realização de partidas de Jokenpo expandido com 5 opções entre um jogador humano cliente e o computador servidor A dinâmica consiste em rodadas consecutivas de jogo onde o cliente escolhe manualmente uma das opções disponíveis enquanto o servidor realiza uma escolha aleatória Em caso de empate novas rodadas são realizadas até que se 1 determine um vencedor Após cada partida concluída o cliente tem a opção de jogar novamente ou encerrar a sessão O sistema deve permitir ao servidor operar tanto em redes IPv4 quanto IPv6 conforme especificado por parâmetro e manter um histórico de vitórias do cliente e do servidor durante a sessão 22 Regras Processamento das jogadas Determinar o vencedor de cada confronto utilizando a seguinte tabela de regras Ação Vence de Perde para Nuclear Attack Cyber Attack Drone Strike Intercept Attack Bio Attack Intercept Attack Nuclear Attack Bio Attack Cyber Attack Drone Strike Cyber Attack Intercept Attack Drone Strike Nuclear Attack Bio Attack Drone Strike Intercept Attack Bio Attack Nuclear Attack Cyber Attack Bio Attack Nuclear Attack Cyber Attack Intercept Attack Drone Strike 3 Requisitos 31 Requisitos Funcionais 311 Conexão O servidor deve ser inicializado com dois parâmetros Protocolo v4 para IPv4 ou v6 para IPv6 Porta para definir a porta de escuta O cliente conectase via TCP ao servidor com dois parâmetros Endereço ip do servidor Porta definida pelo servidor 2 312 Realização do Duelo O servidor envia uma mensagem solicitando que o cliente escolha sua ação dentre as seguintes opções Opção Ação 0 Nuclear Attack 1 Intercept Attack 2 Cyber Attack 3 Drone Strike 4 Bio Attack O cliente envia sua escolha que deve estar no intervalo de 0 a 4 O servidor gera uma escolha aleatória entre 0 e 4 313 Determinação do Resultado O servidor compara as escolhas de acordo com a tabela de regras definida e armazena o valor numérico do resultado Resultado Descrição 1 Vitória 0 Derrota 1 Empate Caso ocorra empate o servidor requisita nova escolha até que haja um resultado de Vitória ou Derrota 314 Tratamento de Erros Se o cliente enviar um valor fora do intervalo 04 o servidor deve enviar uma mensagem de erro informando que a escolha é inválida verificar seção 7 O servidor deve então reenviar a solicitação de escolha permitindo que o cliente faça uma nova jogada 3 Se o cliente enviar um valor diferente de 0 ou 1 para jogar novamente o servidor deve enviar uma mensagem de erro informando que a escolha é inválida verificar seção 7 O servidor deve então reenviar a solicitação de escolha permitindo que o cliente decida jogar mais uma vez ou não 315 Feedback Após a apuração do resultado o servidor envia ao cliente as informações sobre A escolha do cliente A escolha do servidor O resultado vitória do cliente ou vitória do servidor ou empate 316 Jogar novamente Após um resultado decidido sem empate o servidor envia uma mensagem perguntando se o cliente deseja jogar novamente O cliente deve responder com 1 para jogar novamente ou 0 para encerrar a sessão 1 Se o cliente escolher jogar novamente o servidor reinicia o processo de jogo 2 Se o cliente escolher encerrar o servidor envia o placar final da sessão e encerra a conexão 317 Encerramento O servidor encerra a conexão apenas quando o cliente opta por não jogar mais partidas Antes do encerramento o servidor envia uma mensagem final exibindo o placar completo da sessão 32 Requisitos Não Funcionais 321 Linguagem O projeto deve ser implementado em C utilizando sockets POSIX 322 Sistema Operacional Linux 323 Interface Mensagens exibidas em terminal sem GUI 4 4 Comandos 41 Executando o servidor Por exemplo para inicializar o servidor utilizando o IPv4 e usar a porta 51511 execute server v4 51511 O servidor exige dois argumentos protocol v4 IPv4 v6 IPv6 port A porta na qual o servidor está ouvindo 42 Executando o Cliente Por exemplo para conectar ao servidor em 127001 na porta 51511 execute client 127001 51511 O cliente necessita de dois argumentos serverip O IP ou hostname do servidor por exemplo 127001 se estiver na mesma máquina port A porta na qual o servidor está ouvindo deve ser igual à usada no servidor 5 5 Arquitetura 51 Diagrama de Comunicação A arquitetura deste trabalho é composta pela conexão entre um cliente e um servidor Após o servidor ser ativado o cliente estabelece a conexão Em seguida o servidor solicita ao cliente que escolha uma opção o cliente envia sua escolha e o servidor retorna o resultado para o cliente Após cada partida concluída o servidor pergunta se o cliente deseja jogar novamente Este ciclo se repete até que o cliente decida encerrar a sessão momento em que o servidor envia o placar final e fecha a conexão 6 Protocolo de Comunicação 61 Estrutura da Mensagem A estrutura de mensagem para troca de informações via sockets entre cliente e servidor deve ser a seguinte define MSGSIZE 256 typedef enum MSGREQUEST MSGRESPONSE MSGRESULT MSGPLAYAGAINREQUEST MSGPLAYAGAINRESPONSE MSGERROR MSGEND MessageType 6 typedef struct int type Tipo da mensagem int clientaction int serveraction int result int clientwins int serverwins char messageMSGSIZE GameMessage Observação é muito importante que a mensagem siga exatamente essa estrutura para que haja compatibilidade entre os clientes e servidores de diferentes alunos 62 Mensagens Tipo Quem envia Objetivo MSGREQUEST Servidor Para solicitar que o cliente envie uma jogada MSGRESPONSE Cliente Para enviar a jogada escolhida ao servidor MSGRESULT Servidor Para enviar o resultado após processar jogada MSGPLAYAGAINREQU EST Servidor Para perguntar se o cliente deseja jogar novamente MSGPLAYAGAINRESP ONSE Cliente Para informar ao servidor se deseja jogar novamente MSGERROR Servidor Quando a jogada do cliente for inválida MSGEND Servidor Quando o jogo termina 63 Fluxo de Mensagens 631 Solicitação de Escolha 7 Servidor Jogador Envio de MSGREQUEST solicitando que o cliente escolha uma ação 632 Resposta do Cliente Cliente Servidor O jogador responde com MSGRESPONSE informando a ação escolhida 633 Processamento e Resultado Servidor Verifica se a escolha é válida 04 i Se for inválida envia MSGERROR com uma mensagem explicativa e retorna ao passo 1 enviando MSGREQUEST novamente ii Se for válida compara com sua própria escolha aleatória e determina o resultado conforme a tabela de regras 634 Envio do Resultado Servidor Cliente Envio de MSGRESULT contendo i A escolha do cliente clientaction ii A escolha do servidor serveraction iii O resultado do jogo result iv Descrição textual do resultado message 635 Verificação de empate Se houve empate Retorno ao passo 631 repetindo o ciclo até que haja um vencedor Se houve um vencedor Prosseguir para o passo 636 636 Pergunta sobre jogar novamente Servidor Cliente Envio de MSGPLAYAGAINREQUEST perguntando se o cliente deseja jogar novamente 637 Resposta sobre jogar novamente 8 Cliente Servidor O cliente responde com MSGPLAYAGAINRESPONSE i i Se a resposta for 1 sim retorno ao passo 631 para iniciar uma nova partida ii ii Se a resposta for 0 não prosseguir para o passo 638 638 Encerramento da sessão Servidor Cliente Envio de MSGEND contendo i O número de vitórias do cliente clientwins ii O número de vitórias do servidor serverwins iii Descrição textual do placar final message 7 Tratamento de erros O usuário pode vir a digitar uma opção inválida Esse erro deve ser tratado do lado do servidor Os demais casos não mapeados não necessitam de uma mensagem de erro Erro Mensagem Escolha de jogada fora do intervalo 04 Por favor selecione um valor de 0 a 4 Escolha de jogar novamente fora do intervalo de 01 Por favor digite 1 para jogar novamente ou 0 para encerrar 8 Exemplos de uso 81 IPv4 Derrota e decisão de não jogar novamente Terminal do Cliente Terminal do Servidor server v4 51511 Servidor iniciado em modo IPv4 na porta 51511 Aguardando conexão client 127001 51511 Conectado ao servidor Cliente conectado 9 Escolha sua jogada 0 Nuclear Attack 1 Intercept Attack 2 Cyber Attack 3 Drone Strike 4 Bio Attack 2 Você escolheu Cyber Attack Servidor escolheu Nuclear Attack Resultado Derrota Apresentando as opções para o cliente Cliente escolheu 2 Servidor escolheu aleatoriamente 0 Placar atualizado Cliente 0 x 1 Servidor Deseja jogar novamente 1 Sim 0 Não 0 Fim de jogo Placar final Você 0 x 1 Servidor Obrigado por jogar Perguntando se o cliente deseja jogar novamente Cliente não deseja jogar novamente Enviando placar final Encerrando conexão Cliente desconectado Empate seguido de Vitória e decisão de jogar novamente Terminal do Cliente Terminal do Servidor server v4 51511 Servidor iniciado em modo IPv4 na porta 51511 Aguardando conexão client 127001 51511 Conectado ao servidor Cliente conectado Escolha sua jogada 0 Nuclear Attack 1 Intercept Attack 2 Cyber Attack 3 Drone Strike 4 Bio Attack 0 Você escolheu Nuclear Attack Servidor escolheu Nuclear Attack Resultado Empate Apresentando as opções para o cliente Cliente escolheu 0 Servidor escolheu aleatoriamente 0 Jogo empatado Solicitando ao cliente mais uma escolha Escolha sua jogada 0 Nuclear Attack 1 Intercept Attack Apresentando as opções para o cliente Cliente escolheu 2 Servidor escolheu aleatoriamente 3 Placar atualizado Cliente 1 x 0 Servidor 10 2 Cyber Attack 3 Drone Strike 4 Bio Attack 2 Você escolheu Cyber Attack Servidor escolheu Drone Strike Resultado Vitória Deseja jogar novamente 1 Sim 0 Não 1 Perguntando se o cliente deseja jogar novamente Cliente deseja jogar novamente Escolha sua jogada 0 Nuclear Attack 1 Intercept Attack 2 Cyber Attack 3 Drone Strike 4 Bio Attack 3 Você escolheu Drone Strike Servidor escolheu Bio Attack Resultado Vitória Apresentando as opções para o cliente Cliente escolheu 3 Servidor escolheu aleatoriamente 4 Placar atualizado Cliente 2 x 0 Servidor Escolha de opções incorretas Terminal do Cliente Terminal do Servidor server v4 51511 Servidor iniciado em modo IPv4 na porta 51511 Aguardando conexão client 127001 51511 Conectado ao servidor Cliente conectado Escolha sua jogada 0 Nuclear Attack 1 Intercept Attack 2 Cyber Attack 3 Drone Strike 4 Bio Attack 5 Por favor selecione um valor de 0 a 4 Apresentando as opções para o cliente Cliente escolheu 5 Erro opção inválida de jogada 11 Escolha sua jogada 0 Nuclear Attack 1 Intercept Attack 2 Cyber Attack 3 Drone Strike 4 Bio Attack 2 Você escolheu Cyber Attack Servidor escolheu Drone Strike Resultado Vitória Apresentando as opções para o cliente Cliente escolheu 2 Servidor escolheu aleatoriamente 4 Fim de jogo Encerrando conexão Cliente desconectado Encerrando servidor Deseja jogar novamente 1 Sim 0 Não 2 Por favor digite 1 para jogar novamente ou 0 para encerrar Perguntando se o cliente deseja jogar novamente Erro resposta inválida para jogar novamente Deseja jogar novamente 1 Sim 0 Não 0 Fim de jogo Placar final Você 1 x 0 Servidor Obrigado por jogar Perguntando se o cliente deseja jogar novamente Cliente não deseja jogar novamente Enviando placar final Encerrando conexão Cliente desconectado 82 IPv6 Vitória e decisão de não jogar novamente Terminal do Cliente Terminal do Servidor server v6 51511 Servidor iniciado em modo IPv6 na porta 51511 Aguardando conexão client 1 51511 Conectado ao servidor Cliente conectado Escolha sua jogada 0 Nuclear Attack 1 Intercept Attack Apresentando as opções para o cliente Cliente escolheu 1 Servidor escolheu aleatoriamente 0 12 2 Cyber Attack 3 Drone Strike 4 Bio Attack 1 Você escolheu Intercept Attack Servidor escolheu Nuclear Attack Resultado Vitória Deseja jogar novamente 1 Sim 0 Não 0 Fim de jogo Placar final Você 1 x 0 Servidor Obrigado por jogar Perguntando novamente se o cliente deseja jogar novamente Cliente não deseja jogar novamente Enviando placar final Encerrando conexão Cliente desconectado 9 Desenvolvimento O projeto requer a implementação de dois componentes essenciais um servidor e um cliente ambos baseados no protocolo TCP É crucial garantir que ambos os componentes sejam compatíveis tanto com o IPv4 quanto com o IPv6 proporcionando flexibilidade na escolha do endereço IP A entrada de mensagens do usuário diretamente do teclado é responsabilidade do cliente O servidor por sua vez encarregase de todo o processamento do jogo É importante observar que para este trabalho não é necessário que o servidor suporte múltiplos clientes simultaneamente Ele será projetado para lidar com conexões de um cliente por vez Para configurar o servidor corretamente este deve ser capaz de receber seguindo rigorosamente essa ordem o tipo de endereço desejado v4 para IPv4 ou v6 para IPv6 e um número de porta especificado na linha de comando Recomendase a utilização da porta 51511 para manter a padronização do projeto Da mesma forma o cliente precisa receber também rigorosamente nessa ordem o endereço IP do servidor e o número de porta para estabelecer a conexão com sucesso Certifiquese de que ambos os componentes sejam configurados de acordo com essas diretrizes para uma integração eficaz e a comunicação adequada entre servidor e cliente 13 Materiais para Consulta Capítulo 2 e 3 do livro sobre programação com sockets disponibilizado no Moodle Playlist de programação com sockets do professor Ítalo Cunha 10 Avaliação O trabalho deve ser realizado individualmente e deve ser implementado com a linguagem de programação C não sendo permitida a utilização de C utilizando somente a biblioteca padrão interface POSIX de sockets de redes Deve ser possível executar seu programa no sistema operacional Linux e não deve utilizar bibliotecas Windows como o winsock Seu programa deve interoperar com qualquer outro programa implementando o mesmo protocolo você pode testar com as implementações dos seus colegas Procure escrever seu código de maneira clara com comentários pontuais e bem identados Isto facilita a correção dos monitores e tem impacto positivo na avaliação Seu servidor será corrigido de forma semiautomática por uma bateria de testes Cada teste verifica uma funcionalidade específica do servidor Para a correção os seguintes testes serão realizados com IPv4 e IPv6 Iniciar o servidor 10 Conexão do cliente estabelecida com o servidor 15 Funcionamento correto das jogadas do cliente para o servidor 10 Funcionamento correto da opção de jogar novamente 10 Contabilização correta de vitórias do cliente e servidor 10 Resultado correto do final do jogo 5 Fechamento de conexão 10 Tratamento de erros 5 Impressão correta das mensagens 5 Documentação 20 11 Informações importantes Cada aluno deve entregar documentação em PDF de até 4 páginas duas folhas sem capa utilizando fonte Arial tamanho 12 e figuras de tamanho adequado ao 14 tamanho da fonte A documentação deve discutir desafios dificuldades e imprevistos do projeto bem como as soluções adotadas para os problemas Atenção Será dado grande importância a parte da discussão dos desafios encontrados pois as dificuldades ao longo do projeto sempre existem A documentação corresponde a 20 dos pontos do trabalho mas só será considerada para as funcionalidades implementadas corretamente Será adotada média harmônica entre as notas da documentação e da execução o que implica que a nota final será 0 se uma das partes não for apresentada Cada aluno deve entregar além da documentação o código fonte em C e um Makefile para compilação do programa Instruções para submissão e compatibilidade com o sistema de correção semiautomática O Makefile deve compilar o cliente em um binário chamado client e o servidor em um binário chamado server dentro de uma pasta chamada bin na raiz do projeto Seu programa deve ser compilado ao se executar apenas o comando make ou seja sem a necessidade de parâmetros adicionais A entrega deve ser feita no formato ZIP com o nome seguindo o seguinte padrão TP1MATRICULAzip 12 Desconto de Nota por Atraso Os trabalhos poderão ser entregues até a meianoite do dia especificado para a entrega O horário de entrega deve respeitar o relógio do sistema Moodle ou seja a partir de 0001 do dia seguinte à entrega no relógio do Moodle os trabalhos já estarão sujeitos a penalidades A fórmula para desconto por atraso na entrega do trabalho prático é 𝑑𝑒𝑠𝑐𝑜𝑛𝑡𝑜 2𝑑 1 onde d representa o número de dias úteis de atraso Obs Note que após 3 dias o trabalho não pode ser mais entregue 15 13 Detecção de Trapaça O trabalho prático desta disciplina NÃO aceitará trechos de código gerados por inteligência artificial especificamente LLMs Large Language Models Para garantir a integridade acadêmica utilizaremos um analisador baseado no estado da arte capaz de Detectar com alta precisão padrões e impressões digitais de plataformas como ChatGPT DeepSeek Gemini Claude e afins Identificar tentativas de ofuscação ou modificações em código ATENÇÃO NÃO HÁ atalhos possíveis qualquer sinal de código plagiado ou gerado resultará em nota ZERO Sejam criativos mas acima de tudo originais 16