校验和checksum算法

2024-04-18 06:11:01

原文地址：https://blog.csdn.net/zjli321/article/details/74908451

前言：
在网络中传输数据包，为了保证传输数据的正确性，使用了
checksum来校验数据是否正确，ip头有自己的checksum，tcp、
udp也有自己的checksum，分别校验不同部分的数据，ip头的
checksum用于校验ip头的数据是否正确，tcp的checksum用于校
验tcp头、tcp数据部分是否正确，udp的checksum用于校验udp
头、udp数据是否正确。
一、 checksum的计算方法

1、先将需要计算checksum数据中的checksum设为0；
2、计算checksum的数据按2byte划分开来，每2byte组成一个16bit的值，如果最后有单个byte的数据，补一个byte的0组成2byte；
3、将所有的16bit值累加到一个32bit的值中；
4、将32bit值的高16bit与低16bit相加到一个新的32bit值中，若新的32bit值大于0Xffff,
再将新值的高16bit与低16bit相加；
5、将上一步计算所得的16bit值按位取反，即得到checksum值，存入数据的checksum字段即可

计算例子：
如计算下面一段数据的checksum，数据为16进制；
45 00 00 3c 00 00 00 00 40 11 6d 36 c0 a8 2b c3 08 08 08 08 11
红色的6d 36为checksum字段，先把checksum设0，数据分组，补0，整理完后数据如下，中间checksum设置为0，最后补1byte 0；
4500 003c 0000 0000 4011 0000 c0a8 2bc3 0808 0808 1100
计算：4500+003c+0000+0000+4011+0000+c0a8+2bc3+0808+0808+1100 = 192C8
高低16bit相加： 1 + 92C8 = 92C9
取反： ~92C9 = 6D36
最后所得数据为：45 00 00 3c 00 00 00 00 40 11 6d 36 c0 a8 2b c3 08 08 08 08 11

如下为计算checksum的代码段：

static u16_t chksum(void *dataptr, u16_t len)
{
u32_t acc;
u16_t src;
u8_t *octetptr;

acc = 0;
octetptr = (u8_t*)dataptr;
while (len > 1) {
    src = (*octetptr) << 8;
    octetptr++;
    src |= (*octetptr);
    octetptr++;
    acc += src;
    len -= 2;
}
if (len > 0) {
    src = (*octetptr) << 8;
    acc += src;
}

acc = (acc >> 16) + (acc & 0x0000ffffUL);
if ((acc & 0xffff0000UL) != 0) {
acc = (acc >> 16) + (acc & 0x0000ffffUL);
}

src = (u16_t)acc;
return ~src;
}

二、 IP TCP UDP计算checksum包含的数据

1、 IP头的checksum
只使用ip头数据进行计算
2、 TCP/udp的checksum
Tcp/udp的Checksum计算的数据，除了包含tcp/udp头及tcp数据外，还需要增加一个伪tcp/udp头，伪tcp/udp头结构如下：

struct
{
    unsigned long saddr; //源地址
    unsigned long daddr; //目的地址
    char mbz;//置空
    char ptcl; //协议类型
    unsigned short tcpl; //TCP长度
}psd_header;

这样，tcp/udp的checksum计算数据如下：
Tcp：伪头部+tcp头部+tcp数据
Udp：伪头部+udp头部+udp数据
---------------------
作者：简单的过客
来源：CSDN
原文：https://blog.csdn.net/zjli321/article/details/74908451
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