IP数据报首部校验和算法

IP数据报首部校验和算法 详细 非代码

当用google搜索IP数据报首部校验和算法的时候，总是看到的是代码，没有看到其过程，于是就有了此文，如有错误请指正。文章省略一点，呵呵

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)。

　1.实例

请看我用ominipeek的抓包

I.将校验和字段置为0,然后将IP包头按16比特分成多个

校验和Header Checksum：0x618D将其重置为0X0000

将IP包头分段：

　　　　　　　　1.　　0x4500

　　　　　　　　2.　　0x0029

　　　　　　　　3.　　0x44F1

　　　　　　　　4.　　0x4000

　　　　　　　　5.　　0x8006

　　　　　　　　6.　　0x0000 ------->这个为Header Checksum的值，我们前面将其重置为0了

　　　　　　　　7.　　0xC0A8

　　　　　　　　8.　　0x01AE

　　　　　　　　9.　　0x4A7D

+　　　　　　　10.　　0x477D

-------------------------------------------------------

将1至10相加求出来的和为：0x29E70

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

0x0002+0x9E70=0x9E72

0x9E72二进制为：1001 1110 0111 0010

反码为：0110 0001 1000 1101

0110 0001 1000 1101的16进制为：0x618D

看看这个 是否与IP包头中的Checksum相同

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当接收到IP对其进行检测

III.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)

当收到IP数据局包的时候，要验证IP头是否正确，则可以这样进行

　　　　　　　　1.　　0x4500

　　　　　　　　2.　　0x0029

　　　　　　　　3.　　0x44F1

　　　　　　　　4.　　0x4000

　　　　　　　　5.　　0x8006

　　　　　　　　6.　　0x618D ------->这个为Header Checksum的值

　　　　　　　　7.　　0xC0A8

　　　　　　　　8.　　0x01AE

　　　　　　　　9.　　0x4A7D

+　　　　　　　10.　　0x477D

-------------------------------------------------------

将1至10相加求出来的和为：0x2FFD

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：

0x0002+0x0FFD=0xFFFF

0xFFFF二进制为：1111 1111 1111 1111

1111 1111 1111 1111反码为：0

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关于这一部的补充说明，

将IP包头分段：

　　　　　　　　1.　　0x4500

　　　　　　　　2.　　0x0029

　　　　　　　　3.　　0x44F1

　　　　　　　　4.　　0x4000

　　　　　　　　5.　　0x8006

　　　　　　　　6.　　0x0000 ------->这个为Header Checksum的值，我们前面将其重置为0了

　　　　　　　　7.　　0xC0A8

　　　　　　　　8.　　0x01AE

　　　　　　　　9.　　0x4A7D

+　　　　　　　10.　　0x477D

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