Python：在 zlib.crc32 中设置生成器多项式

Posted 2023-02-23

【中文标题】Python：在 zlib.crc32 中设置生成器多项式

【英文标题】：Python: setting generator Polynomial in zlib.crc32

【发布时间】：2022-01-08 08:47:44

【问题描述】：

我正在尝试使用zlib.crc32 在 Python 中计算 CRC。 我希望能够设置 CRC 的生成多项式，但我找不到任何文档。那么问题来了：这能做到吗？

我知道有 crcmod 库可以做到这一点，但就我而言，我只想使用标准 Python 库并且不想安装任何外部库。是否有任何标准的 Python 库可以用来计算 CRC，我可以定义它的生成多项式？

在crcmod 中是这样完成的：

import crcmod

crc32 = crcmod.Crc(poly=0x104c11db7, rev=True, initCrc=0, xorOut=0xFFFFFFFF)

crc32.update(bytearray(input_string))

在上面的代码中，poly 是生成多项式。

【问题讨论】：

除非它存在但文档中没有提到，否则没有直接的方法可以使用 zlib 模块。

谢谢@JohnColeman。你知道任何其他可以做到这一点的标准 Python 库吗？

我认为标准库中没有。如果需要，您可以在原始 python 中实现它。关于 CRC 的 Wikipedia 文章有一个 Python 实现（尽管它似乎是为教学而不是效率而设计的）。

由于我没有安装软件包的权限，我可以将库的所有文件复制到一个文件夹并指示 python 在该文件夹中查看 crc 文件吗？

【参考方案1】：

不，多项式和其他 CRC 参数在 zlib 中是硬编码的。

然而，这些参数生成的 CRC-32是 zlib 实现的 CRC。你可以使用zlib.crc32。

>>> import crcmod
>>> crc32 = crcmod.mkCrcFun(poly=0x104c11db7, rev=True, initCrc=0, xorOut=0xFFFFFFFF)
>>> print(hex(crc32(b'123456789')))
0xcbf43926
>>> import zlib
>>> print(hex(zlib.crc32(b'123456789')))
0xcbf43926

更新：

在 cmets 看来，速度并不重要，他们想要不同的 CRC 多项式。

这是一个简单的 CRC-32 实现，假设为 rev=True，您可以更改或参数化多项式、初始值和最终异或：

def crc32(msg):
    crc = 0xffffffff
    for b in msg:
        crc ^= b
        for _ in range(8):
            crc = (crc >> 1) ^ 0xedb88320 if crc & 1 else crc >> 1
    return crc ^ 0xffffffff

print(hex(crc32(b'123456789')))

打印：0xcbf43926。

如果您需要更快的速度，那么您需要为按字节表驱动的 CRC 实现生成一个表。

更新：

由于原始发帖人继续在 cmets 中漏出有关他们实际问题的少量信息（而不是简单地说他们想在问题中做什么），我们了解到他们需要生成一个前向 CRC 为好吧 (rev=False)，特别是 CRC-32/MPEG-2。所以这里是简单的代码：

def crc32mpeg2(msg):
    crc = 0xffffffff
    for b in msg:
        crc ^= b << 24
        for _ in range(8):
            crc = (crc << 1) ^ 0x04c11db7 if crc & 0x80000000 else crc << 1
    return crc & 0xffffffff

print(hex(crc32mpeg2(b'123456789')))

打印：0x376e6e7。

【讨论】：

感谢您的回答，但我在crcmod 中使用的生成多项式只是一个示例，我需要根据我的情况对其进行更改。有没有其他标准库可以做到这一点？

那么你应该提出你真正想要什么CRC的问题，而不是错误的CRC。

我想要的CRC对于我的不同情况会有所不同，所以它不仅仅是一个固定的多项式。这就是为什么我要问是否可以定义多项式。

这是同一个多项式。当 CRC 反转 (rev=True) 时，多项式在实现中位翻转。 0xedb88320 是 0x04c11db7 翻转。

如果你想要关于 CRC 及其计算的教程，我推荐这个painless guide。