checksum的作用,checksum值
如何解决网络报文中的校验和？最近在学习计算机网络中，有TCP、UDP、IP、ICMP等各种协议。在传输层和网络层，在这些消息中有一个公共字段3354校验和。接下来我将从什么是校验和、校验与如何计算、校验与计算实例、python代码计算校验以及这几个部分来详细介绍。
什么是检验和？校验和是存在于各类报文中的一个字段，目的是验证报文在网络传输过程中的完整性(链路传输过程中部分数据可能出现0-1数据翻转，导致报文错误)。所以在消息的发送方，会根据消息中的报头或数据计算一个校验和(IP消息校验和只计算报头，ICMP消息同时计算报头和数据)，然后一旦接收方收到相应的消息，接收方也会对消息的报头或数据进行一次检查和计算。如果接收方计算的校验和与发送方发送的校验和不同，那么对不起，接收方认为消息在传输过程中出现了错误，所以会将其丢弃。
算法从开始对待测部分求和，每16位加一位(如果最后还剩8位，就把这8位加到最后)，这样最后计算出来的和进行一个逆运算，就是测试和。
注意：如果在求和过程中遇到任何溢出，它将被回滚(即加回最低位)。
例子
IP领域看完还在发呆？没关系。这里以IP报文为例介绍更多细节。首先回顾一下IP报文的各个字段的信息，如下图所示。如果看到这个，有些字段忘了它的意思，就在百度上回忆一下。这里不多说了。
IP报头检查和示例现在假设有一个IP消息报头，如下所示(全部是十六进制数字):
4500 003 c 1c 46 4000 4006 B1 E6 ac10 0a 63 ac10 0a0c
好了，我们把这条消息的字段一个一个匹配起来。
4——对应于IP报头的前8位，4是版本字段，表示IPV4，5是报头长度字段。但是注意，报头长度是每4个字节一个单位，所以这里是5*4=20个字节(这也说明IP报文报头的option字段和padding字段是没用的)。00 ——对应业务类型(TOS，业务类型)字段，00表示正常运行，003c3354对应总长度字段，表示IP报文头加上数据段总共60字节(即数据段占用40字节)1C46 ——对应报文标识符字段4000 ——对应标志和分片偏移量字段，其中标志字段占用3位，分片偏移量占用13位。40 ——对应于TTL字段(生存时间)。表示该报文可以经过40跳的上层协议代码)06 ——对应IP报文封装，这里是6，表示是TCP报文B1 E63354，是发送方要找的测试和IP报文目的IP地址发送方对应IP报文AC100C3354对应的源IP地址AC100A63 3354好吧！最后，计算可以开始了。 )
注意：在计算测试和字段之前，我们将测试和的所有16位设置为0。
现在我们将所有十六进制数转换成二进制数，如下所示：
400-01000100000000000003c-000000000000011100100100001104000-01000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000
400-010001000000000003c-00000000111100453 c-010001010011100//第一个计算结果453c-0100010101011100//最后16位数字相加1c 46-00011100010001106182-01110000000000111根据回滚规则，将溢出位添加到最后18d 98-11000110110008 d99-100011011011001//并进行类似的16位添加。我就不重复8d 99-1000110110010 a63-0001010011001197 fc-100101111111100 97FC-100101111111111111100 ac10-10101101100000000010000000000000000140 c-10101010101010101010101！还求个反码，别忘了~ ~
4e 9-01001100011001 b1e6-1011001111100110//校验和准备好了，这样我们就可以把b1e 6的校验和放入IP报文的校验和字段，验证完成。
接收端接收端相对简单。每16位加所有二进制位，最后得到一个补码(也是溢出和回滚)。如果结果都是1，则稳定，没有误差；只要有一位是0，就说明有错误。
Python实现看完上面的，你一定知道怎么计算了，但是代码实现可能还是有点难度。在此，我要感谢《JamesF》的作者。Kurose —— 《计算机网络：自顶向下方法》获取该书附带的资源和代码。下面的代码来自书中编程实验的ICMPping程序。
我已经注释了具体的代码分析，你可以看看。
def checksum(str):csum=0 # checksum(一个32位的十进制数，因为每16位加在一起就可能发生进位(即溢出)，这些溢出会被回滚)#奇偶控制。如果字节的总长度是奇数，请确保最后一个字节应该单独相加(检查总和时每16位加1)。count to=(len(str)//2)* 2 count=0 while count to:# ord()函数返回一个字符的ASCII码#取两个字节，第二个字节放在16位的高位，第一个字节放在16位的位置this val=(str[count 1]8)str[count]csum=csum this val #这里与0xffffffff的and运算主要是为了保留每次运算时可能出现的16位溢出，#这样就可以将溢出位(即进位)保存到sum的高16位，csum=csum0x fffffff count=count 2 #，并向后移动两个字节。也就是准备对接下来的16位求和#如果计数到len (str)真的还有一个字节的话：csum=CSUMSTR [len (str)-1]。Decode () CSUM=CSUM0xffffffff #将CSUM的高16位溢出回卷中，将csum=(csum16) (csum0xffff)加到低16位#如果仍然发生溢出，则运算csum=csum (csum 16)#求反答案=~ csumanswer=答案0xffff #这里转换的是字节顺序。因为网络端序是big-endian模式answer=answer 8 (answer 80xff00)返回答案参考RFC 1071计算机网络一种自上而下的方法：jamesf.kurosehow如何计算IP头校验和(附示例)
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