1、算法思路:
IP/ICMP/IGMP/TCP/UDP等协议的校验和算法都是相同的,算法如下:
在发送数据时,为了计算IP数据包的校验和。应该按如下步骤:
(1)把IP数据包的校验和字段置为0;
(2)把首部看成以16位为单位的数字组成,依次进行二进制反码求和;
(3)把得到的结果存入校验和字段中。
在接收数据时,计算数据包的校验和相对简单,按如下步骤:
(1)把首部看成以16位为单位的数字组成,依次进行二进制反码求和,包括校验和字段;
(2)检查计算出的校验和的结果是否等于零(反码应为16个0);
(3)如果等于零,说明被整除,校验是和正确。否则,校验和就是错误的,协议栈要抛弃这个数据包。
所谓的二进制反码求和,即为先进行二进制求和,然后对和取反。
2、 IP首部校验和的计算方法:
1.把校验和字段清零。
2.然后对每16位(2字节)进行二进制反码求和, 反码求和的意思是先对每16位求和,再将得到的和转为反码。
接下来详细描述反码求和的步骤:看下面的代码
算法:
SHORT checksum(USHORT* buffer, int size)
{
unsigned long cksum = 0;
while(size>1)
{
cksum += *buffer++;
size -= sizeof(USHORT);
}
if(size)
{
cksum += *(UCHAR*)buffer;
}
cksum = (cksum>>16) + (cksum&0xffff);
cksum += (cksum>>16);
return (USHORT)(~cksum);
}
参数buffer是指向16位整数的指针,刚开始指向的是IP首部的起始地址,参数size是IP首部的大小。while循环是将IP首部的内容以16位为单元加在一起,如果没有整除(即size还有余下的不足16位的部分),则加上余下的部分,此时的cksum就是相加后的结果,这个结果往往超出了16位,因为校验和是16位的,所以要将高16位和计算得到的cksum再加工。
再加工第一步:cksum = (cksum>>16) + (cksum&0xffff); sum>>16是将高16位移位到低16位,sum&0xffff是取出低16位,相加得到新的cksum。
再加工第二步:cksum += (cksum>>16); 第一步相加时很可能会产生进位,因此要再次把进位移到低16位进行相加。
这样就加工好了,接下来就是取反,并强制转换为16位,这样就得到了最终的校验和。
3、 校验和计算出来了,接下来就是该如何校验:
接收方进行校验时,也是对每16位进行二进制反码求和。接收方计算校验和时的首部与发送方计算校验和时的首部相比,多了一个发送方计算出来的校验和。因此,如果首部在传输过程中没有发生差错,那么接收方计算的结果应该为全一,因为接收方计算除校验和以外的部分得到值是校验和的反码,再加多出来的校验和当然是全一了。
最后对上述过程举个例子:
IP头:
45 00 00 31
89 F5 00 00
6E 06 00 00(校验字段)
DE B7 45 5D -> 222.183.69.93
C0 A8 00 DC -> 192.168.0.220
计算:
4500 + 0031 +89F5 + 0000 + 6e06+ 0000 + DEB7 + 455D + C0A8 + 00DC =3 22C4
0003 + 22C4 = 22C7
~22C7 = DD38 ->即为应填充的校验和
当接受到IP数据包时,要检查IP头是否正确,则对IP头进行检验,方法同上:
计算:
4500 + 0031 +89F5 + 0000 + 6E06+ DD38 + DEB7 + 455D + C0A8 + 00DC =3 FFFC
0003 + FFFC = FFFF
得到的结果是全一,正确。
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https://blog.youkuaiyun.com/gao1440156051/article/details/51210320