ip校验和及udp校验和的计算方法

最新推荐文章于 2025-07-10 00:36:26 发布

码莎拉蒂 .

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分类专栏： Linux 网络编程文章标签： ip校验 udp校验校验和 udp校验和 ip校验和

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本文介绍了IP校验和的计算方法，包括将IP包头每16位相加，进位处理，以及结果取反的过程。同时提到了UDP校验和的计算，并指出在发送自定义数据包时，校验和需要自行计算，因为直接通过网卡发送不会经过IP层的校验。参考了两个在线资源进行学习。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

一、ip校验和的计算:
计算方法:
1. ip包头(共20个字节)按照每16个bit作为一个值依次进行相加
2. 将计算结果的进位加到低16位上
3. 将结果取反
ip包头的内存内容
eg:
45 00 00 20 0F B8 00 00
80 11 00 00 C0 A8 0A 9F
C0 A8 0A C7

将 0x4500 0x0020 0x0FB8 0x0000 0x8011 0x0000 0xC0A8 0x0A9F 0xC0A8 0x0AC7 依次相加所得结果为0x26B9F 然后将 0x0002 + 0x6B9F = 0x6BA1
然后将 0x6BA1 取反得 0x945E

要注意两点:

1 在给ip_header计算校验和之前   首先把ip_header的checksum字段置为0
2 计算得到checksum之后   赋值时要转换为网络字节序:
  ip_header.checksum = htons(checksum); 

struct ip_header  //小端模式__LITTLE_ENDIAN  
{   
    unsigned char ihl:4;       //ip   header   length      
    unsigned char version:4;   //version     
    u_char        tos;         //type   of   service     
    u_short       tot_len;     //total   length     
    u_short       id;          //identification     
    u_short       frag_off;    //fragment   offset     
    u_char        ttl;         //time   to   live     
    u_char        protocol;    //protocol   type     
    u_short       check;       //check   sum     
    u_int         saddr;       //source   address     
    u_int         daddr;       //destination   address     
};  

// 计算ip数据包的checksum
// 将20个字节的ip数据包每16位组成一个字  依次相加  设所得结果为 0x34ACE
// 将 进位的3与 0x4ACE相加   得  0x4AD1
// 将 0x4AD1取反得到checksum
u_short get_ip_checksum(char* ip_hdr)
{
    char* ptr_data = ip_hdr; 
    u_long  tmp = 0; 
    u_long  sum = 0; 
    for (int i=0; i<20; i+=2)
    {
        tmp += (u_char)ptr_data[i] << 8; 
        tmp += (u_char)ptr_data[i+1]; 
        sum += tmp; 
        tmp = 0; 
    }
    u_short lWord = sum & 0x0000FFFF; 
    u_short hWord = sum >> 16; 
    u_short checksum = lWord + hWord; 
    checksum = ~checksum; 
    return checksum; 
}
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二、udp校验和


// udp的checksum计算是用到的结构体
// udp中, 参与计算checksum的数据包括三部分: 亚头部 + UDP头部 + 数据部分
// 亚头部: 4 byte源ip地址 + 4 byte目的ip地址 + 0x00 + 1 byte协议 + UDP 长度(2byte)(udp包头长度+数据长度)
// UDP包头: 2 byte源端口 + 2 byte目的端口 + 2 byte UDP包长(此处是udp包头自带的值不用变) + 0x0000 (checksum)
// 数据部分
// 计算方法同get_ip_checksum一样
typedef struct udp_check_subhdr         // udp计算checksum时的 亚头部: 4 byte源ip地址 + 4 

byte目的ip地址 + 0x00 + 1 byte协议 + UDP 长度(2byte)
{
    u_long   src_ip; 
    u_long   dst_ip; 
    char     mbz;           // must be zero
    char     protocol; 
    u_short  len;           // 这里的长度是指  udp packet中  udp头部和数据部分的总长度
} udp_check_subhdr;


// pudp_pkt: udp的整个packet
// pkt_len: 整个packet的长度(以太网数据帧头 ip头 udp头)
u_short get_udp_checksum(char* pudp_pkt, int pkt_len) 
{
    ether_header *eth_hdr = (ether_header *)pudp_pkt; 
    ip_header    *ip_hdr  = (ip_header*)( pudp_pkt+sizeof(ether_header) ); 
    udphdr       *udp_hdr = (udphdr*)( (char*)ip_hdr+sizeof(ip_header) ); 

    u_short udp_part_len = pkt_len-sizeof(ether_header)-sizeof(ip_header);    // 亚包头中的len: =udp包头长度+数据长度(udp包总长度-ethernet包头长度-ip包头长度); 

    udp_check_subhdr udp_subhdr; 
    udp_subhdr.protocol = ip_hdr->protocol; 
    udp_subhdr.dst_ip = ip_hdr->daddr; 
    udp_subhdr.src_ip = ip_hdr->saddr; 
    udp_subhdr.mbz = 0x00; 
    udp_subhdr.len = htons(udp_part_len); 

    int subhdr_len = sizeof(udp_check_subhdr); 
    int buf_size = udp_part_len + subhdr_len;         // 亚包头 + udp包头 + 数据部分的总长度
    if (pkt_len < buf_size)
        return 0; 
    u_char* buffer = (u_char*)malloc(buf_size); 
    memset(buffer, 0x00, buf_size); 

    memcpy(buffer, (char*)&udp_subhdr, subhdr_len); 
    memcpy(buffer + subhdr_len, (char*)udp_hdr, udp_part_len); 


    unsigned char* ptr_data = buffer; 
    u_long  tmp = 0; 
    u_long  sum = 0; 
    for (int i=0; i<buf_size; i+=2)
    {
        tmp += (u_char)ptr_data[i] << 8; 
        tmp += (u_char)ptr_data[i+1]; 
        sum += tmp; 
        tmp = 0; 
    }
    u_short lWord = sum & 0x0000FFFF; 
    u_short hWord = sum >> 16; 
    u_short checksum = lWord + hWord; 
    checksum = ~checksum; 

    return checksum;  
}

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最后: ip校验和还有udp校验和的查看是在接收端查看的,从源端查看是没有计算的值(ip校验和是0x00 udp校验和不清楚什么意义) 用pcap发送自定义数据包时调用pcap_sendpacket时是直接发送定义好的数据包就是将定义好的包直接通过网卡发送不会经过电脑上的ip层和链路层所以校验和要自己计算

从两个网页处学到计算方法:
http://www.360doc.com/content/12/0511/15/621500_210332306.shtml
http://blog.youkuaiyun.com/maeom/article/details/6065203

*注: 仅作为笔记之用如有错误或不妥之处还望指正。