IP包校验和的算法01

IP包校验和的算法01 IP数据包的校验和算法 2009-07-31 22:19 在发送数据时～为了计算数IP据报的校验和。应该按如下步骤: (1) 把IP数据报的校验和字段置为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～计算数据报的校验和相对简单～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。 ,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。 Linux 2.6内核中的校验算法～使用汇编语言编写的～显然效率要高些 /usr/src/linux-2.6.23/include/asm-i386/checksum.h static inline __sum16 ip_fast_csum(const void *iph, unsigned int ihl) { unsigned int sum; __asm__ __volatile__( "movl (%1), %0 ;\n" "subl $4, %2 ;\n" "jbe 2f ;\n" "addl 4(%1), %0 ;\n" "adcl 8(%1), %0 ;\n" "adcl 12(%1),%0 ;\n" "1: adcl 16(%1), %0 ;\n" "lea 4(%1), %1 ;\n" "decl %2 ;\n" "jne 1b ;\n" "adcl $0, %0 ;\n" "movl %0, %2 ;\n" "shrl $16, %0 ;\n" "addw %w2, %w0 ;\n" "adcl $0, %0 ;\n" "notl %0 ;\n" "2: ;\n" : "=r" (sum), "=r" (iph), "=r" (ihl) : "1" (iph), "2" (ihl) : "memory"); return (__force __sum16)sum; } (1) 将IP头部(包括可选项)以32位为单位进行进位加法运算 (2) 将sum的低16位和高16位相加 (3) 取反 1b -- 1 before 在这个函数中～第一个参数显然就是IP数据报的首地址～所有算法几乎一样。需要注意的是第二个参数～它是直接使用IP数据报头信息中的首部长度字段～不需要进行转换～因此～速度又快了(高手就是考虑的周到) 第二种算法就非常普通了～是用C语言编写的。许多实现网络协议栈的代码～这个算法是最常用的了～即使变化～也无非是先取反后取和之类的。考虑其原因～估计还是C语言的移植性更好吧。下面是该函数的实现: unsigned short checksum(unsigned short *buf, int nword) { unsigned long sum; for(sum = 0; nword > 0; nword--) sum += *buf++; sum = (sum>>16) + (sum&0xffff); sum += (sum>>16); return ~sum; } 让我们假设一个IP头数据～来解cksum的惑 IP头数据: 01000101 /*ver_hlen*/ 00000000 /*tos*/ 00000000 00000010 /*len*/ 00000000 00000000 /*id*/ 00000000 00000000 /*offset*/ 00000100 /*ttl*/ 00010001 /*type*/ 00000000 00000000 /*cksum(0)*/ 01111111 00000000 00000000 00000001 /*sip*/ 01111111 00000000 00000000 00000001 /*dip*/ 运算过程(注意是大端格式加): for(sum = 0; nword > 0; nword--) sum += *buf++; 01000101 00000000 00000000 00000010 --------------------- 01000101 00000010 00000000 00000000 --------------------- 01000101 00000010 00000000 00000000 --------------------- 01000101 00000010 00000100 00010001 --------------------- 01001001 00010011 00000000 00000000 --------------------- 01001001 00010011 01111111 00000000 --------------------- 11001000 00010011 00000000 00000001 --------------------- 11001000 00010100 01111111 00000000 --------------------- 101000111 00010100 00000000 00000001 --------------------- 1 sum sum = (sum>>16) + (sum&0xffff); 00000000 00000001 (sum>>16) (sum&0xffff) --------------------- 01000111 00010110 sum += (sum>>16); 01000111 00010110 00000000 00000000 (sum>>16) --------------------- 01000111 00010110 sum ~sum 10111000 11101001 cksum 说白了就是循环加～然后在取反! 对方机器调用checksum()计算校验和～如果校验和为0 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 明IP包传输 正确 ----------------------------------------------------------- 01000101 /*ver_hlen*/ 00000000 /*tos*/ 00000000 00000010 /*len*/ 00000000 00000000 /*id*/ 00000000 00000000 /*offset*/ 00000100 /*ttl*/ 00010001 /*type*/ 10111000 11101001 /*cksum(0)*/ 01111111 00000000 00000000 00000001 /*sip*/ 01111111 00000000 00000000 00000001 /*dip*/ 01000101 00000000 00000000 00000010 --------------------- 01000101 00000010 00000000 00000000 --------------------- 01000101 00000010 00000000 00000000 --------------------- 01000101 00000010 00000100 00010001 --------------------- 01001001 00010011 10111000 11101001 --------------------- 100000001 11111100 01111111 00000000 --------------------- 110000000 11111100 00000000 00000001 --------------------- 110000000 11111101 01111111 00000000 --------------------- 111111111 11111101 00000000 00000001 --------------------- 111111111 11111110 sum sum = (sum>>16) + (sum&0xffff); 00000000 00000001 (sum>>16) 11111111 11111110 (sum&0xffff) ---------------------- 11111111 11111111 sum += (sum>>16); 11111111 11111111 00000000 00000000 (sum>>16) ---------------------- 11111111 11111111 ~sum 00000000 00000000