分组校验和的java实现

最新推荐文章于 2025-02-12 11:17:13 发布

zdavb

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分类专栏：计算机网络

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本文介绍了一种用于计算IP分组头部校验和的算法，并提供了详细的步骤说明及其实现原理。通过该算法可以确保IP分组在网络传输过程中的完整性和准确性。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

分组校验和的算法用在了很多分组的计算中。现在只针对IP分组而言，IP分组只对IP分组头进行计算，算法如下：
1、计算校验和
1）初始时，将校验和域都设置为0
2）每16bit做二进制反码求和。
3）得到的结果取反便是检验和
2、验证校验和
1）将IP分组头中每16bit分为一小组，进行二进制反码求和
2）查看结果是否为0，如果为0，表示正确，否则表示错误。

何为二进制反码和？
下面是我个人理解：我们知道计算机中对数字有三种表示方法：原码、反码和补码，比如对8而言，1000为其原码，0111为其反码，1000为其补码。通常，计算机存储数字时都以补码形式存储。因此我们平时所做的加减法也可以说是二进制补码和。而反码求和，自然就是以反码表示的数字进行求和。比如8+9，补码（原码）求和：1000 + 1001 = 0001（17），反码求和0111 + 0110 = 1101。
经过总结规律，可以发现反码求和的结果满足如下规律：原码和+原码和高位移除之后再取反的结果。0001+0001（溢出） = 0010，取反为1101。

由于加法具有结合律，因此可以先对整个数组做原码加法，然后再取反

package com.IP;

/**
 * Created by dave on 2016/2/19.
 */
//计算头部校验和
public class HeaderCheckSum {
    public String caculate(int[] data){//data以16bit形式传入，如0xabcd
        int sum = 0;
        for(int i = 0;i<data.length;i++){
            sum += data[i];
        }
        for(int i = 0;i<2;i++) {//这里循环两次，是因为sum溢出后的高位与低16bit相加之后仍然可能会溢出，所以需要再重复一次，那么会不会再次溢出呢？肯定不会，不妨试一试。
            int low = sum & 0xffff;
            int high = (sum >> 16) & 0xffff;

            sum = low + high;
        }
        //16进制表示
        String hexString = Integer.toHexString(~sum & 0xffff);
        System.out.println("校验和:"+hexString);
        return hexString;
    }
    //判断是否有效
    public boolean isValid(int[] data){
        int sum = 0;
        for(int tmp:data){
            sum += tmp;
        }
        for(int i = 0;i<2;i++){
            int low = sum & 0xffff;
            int high = (sum >> 16)&0xffff;

            sum = low + high;
        }
        boolean res = false;
        if((~sum & 0xffff) == 0)
            res = true;
        System.out.println("valid:"+res);
        return res;
    }
}