UDP校验和计算

目录

 

一、UDP概述

二、UDP数据报

三、UDP校验和计算

四、UDP校验和计算的C语言实现及抓包验证

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一、UDP概述

UDP是User Datagram Protocol的简称，中文名是用户数据报协议，是OSI（Open System Interconnection，开放式系统互联）参考模型中一种无连接的传输层协议，提供面向事务的简单不可靠信息传送服务，UDP在IP报文的协议号是17。

与所熟知的TCP（传输控制协议）协议一样，UDP协议直接位于IP（网际协议）协议的顶层。根据OSI（开放系统互连）参考模型，UDP和TCP都属于传输层协议。UDP协议的主要作用是将网络数据流量压缩成数据包的形式。一个典型的数据包就是一个二进制数据的传输单位。每一个数据包的前8个字节用来包含报头信息，剩余字节则用来包含具体的传输数据。

使用UDP协议包括：TFTP、SNMP、NFS、DNS、BOOTP

UDP使用底层的互联网协议来传送报文，同IP一样提供不可靠的无连接数据包传输服务。它不提供报文到达确认、排序、及流量控制等功能。

二、UDP数据报

用户数据报UDP有两个字段：数据字段和首部字段。首部字段很简单，只有8个字节，有四个字段组成，每个字段的长度都是两字节。各段意义如下：

1. 源端口：源端口号。在需要对方回信时选用。不需要时可用全0。
2. 目的端口：目的端口号。这在终点交付报文时必须要使用到。
3. 长度：UDP用户数据报的长度，其最小值是8（仅首部）。
4. 校验和：检测UDP用户数据报在传输中是否有错。有错就丢弃。

三、UDP校验和计算

UDP计算校验和的方法和IP数据报首部校验和的方法相似。不同的是：IP数据报校验和只校验IP数据报的首部，但UDP的校验和是把首部和数据部分一起都检验。

UDP的校验和需要计算UDP首部加数据荷载部分，但也需要加上UDP伪首部。这个伪首部指，源地址、目的地址、UDP数据长度、协议类型（0x11），协议类型就一个字节，但需要补一个字节的0x0，构成12个字节。伪首部+UDP首部+数据一起计算校验和。

UDP检验和的计算方法是：

1. 按每16位求和得出一个32位的数；
2. 如果这个32位的数，高16位不为0，则高16位加低16位再得到一个32位的数；
3. 重复第2步直到高16位为0，将低16位取反，得到校验和。

四、UDP校验和计算的C语言实现及抓包验证

用wireshark抓包并过滤出UDP数据报，分析如下：

• 源IP地址：10.170.59.191（0x0aaa 0x3bbf）
• 目的IP地址：210.14.150.13（0xd20e 0x960d）
• 源端口：53539（0xd123）
• 目的端口：10050（0x2742）
• UDP长度：28（0x001c）
• 校验和：0x285c

将12字节的伪首部、8字节的UDP首部（校验和置0）及20字节的数据放在一起，用C语言编程计算校验和，程序运行截图如下：

从程序运行结果来看，计算出来的校验和与抓包得到的校验和是一致的。

#include
unsigned short checksum(unsigned short *buf,int nword)
{
unsigned long sum;
for(sum=0;nword>0;nword--)
{
sum += *buf++;
sum = (sum>>16) + (sum&0xffff);
}
return ~sum;
}
void main()
{  
	unsigned short buffer[20]={0x0aaa,0x3bbf,0xd20e,0x960d,0x0011,0x001c,0xd123,0x2742,0x001c,0x0000,0x6c41,0x5661,0x0000,0x0e00,0xf8b6,0xd401,0x9313,0x0000,0x0000,0x0000};
	int n=20;  
	unsigned short re_checksum;     
	re_checksum=checksum(buffer,n);
	printf("%x\t",re_checksum); 
	if(re_checksum==0x285c) 
		printf("校验和正确!\n"); 
	else          
		printf("校验和不正确!\n");
}