IP数据包首部校验和的计算

Posted 2020-08-14

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，为了计算数IP据报的校验和。应该按如下步骤：

（1）把IP数据报的首部都置为0，包括校验和字段。

（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）当接收IP包时，需要对报头进行确认，检查IP头是否有误，算法同上2、3步，然后判断取反的结果是否为0，是则正确，否则有错。

1、发送方

　　i)将校验和字段置为0,然后将IP包头按16比特分成多个单元，如包头长度不是16比特的倍数，则用0比特填充到16比特的倍数；

 

　　ii)对各个单元采用反码加法运算(即高位溢出位会加到低位,通常的补码运算是直接丢掉溢出的高位),将得到的和的反码填入校验和字段；

 

　　iii)发送数据包。

 

2、接收方

　　i)将IP包头按16比特分成多个单元，如包头长度不是16比特的倍数，则用0比特填充到16比特的倍数；

 

　　ii)对各个单元采用反码加法运算，检查得到的和是否符合是全1(有的实现可能对得到的和会取反码，然后判断最终值是不是全0)；

 

iii)如果是全1则进行下步处理,否则意味着包已变化从而丢弃之。需要强调的是反码和是采用高位溢出加到低位的，如3比特的反码和运算：100b+101b=010b(因为100b+101b=1001b,高位溢出1，其应该加到低位，即001b+1b(高位溢出位)=010b)。

现假如一数据报为45 00 05 D4 CA E0 40 00 75 06 70 D2 CA 62 39 64 C0 A8 00 02

根据IP数据报的格式可以看出它的首部校验字段为70 D2 它是怎么算出来的呢?

方法:我们把首部校验字段即70 D2 用0000代替

4500+05D4+CAE0+4000+7506+0000+CA62+3964+C0A8+0002=38F2A

然后把进出来的一位与后4位再进行十六进制加法,8F2A+0003=8F2D

最后用FFFF减去算出来的结果就可以了即FFFF-8F2D=70D2

    

函数代码如下。

USHORT 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);  

}  

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