TCP头校验和计算算法详解

TCP头校验和计算算法详解（转）

2009-08-07 10:10

我就不管是按“位”（ bit）取反相加，还是按“1的补码”相加了，总之 就是把需要进行校验的“字串”加（ +）起来，把这相加的结果取反当做 “ 校验和”（ Checksum），比如，相加的结果是 0101，那么“ 校验和”就 是 1010，验证的时候呢，就是 0101+1010 = 1111 ，取反后，就是 0 ——如果验证得“零”（ 0），就是正确的！ 先将checksum字段置零，然后按16位分组，计算2进制反码和，最后再求和的反码！ 为了计算一份数据报的IP检验和，首先把检验和字段置为0。然后，对首部中每个16bit进行二进制反码求和（整个首部看成是由一串16bit的字组成），结果存在检验和字段中。当收到一份IP数据报后，同样对首部中每个16bit进行二进制反码的求和。由于接收方在计算过程中包含了发送方存在首部中的检验和，因此，如果首部在传输过程中没有发生任何差错，那么接收方计算的结果应该为全1。如果结果不是全1（即检验和错误），那么IP就丢弃收到的数据报。但是不生成差错报文，由上层去发现丢失的数据报并进行重传。 当发送IP包时，需要计算IP报头的校验和： 1、  把校验和字段置为0； 2、  对IP头部中的每16bit进行二进制求和； 3、  如果和的高16bit不为0，则将和的高16bit和低16bit反复相加，直到和的高16bit为0，从而获得一个16bit的值； 4、  将该16bit的值取反，存入校验和字段。 ◆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。   算法： SHORT 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);  //将高16bit与低16bit相加 cksum += (cksum>>16);             //将进位到高位的16bit与低16bit 再相加   return (USHORT)(~cksum); }   实例： IP头：                 45 00    00 31               89 F5    00 00               6E 06    00 00（校验字段）               DE B7   45 5D       ->    222.183.69.93               C0 A8   00 DC     ->    192.168.0.220 计算：        4500 + 0031 +89F5 + 0000 + 6e06+ 0000 + DEB7 + 455D + C0A8 + 00DC =3 22C4     0003 + 22C4 = 22C7      ~22C7 = DD38      ->即为应填充的校验和 当接受到IP数据包时，要检查IP头是否正确，则对IP头进行检验，方法同上： 计算：     4500 + 0031 +89F5 + 0000 + 6E06+ DD38 + DEB7 + 455D + C0A8 + 00DC =3 FFFC     0003 + FFFC = FFFF      ~FFFF = 00000     ->正确 TCP首部检验和与IP首部校验和的计算方法相同，在程序中使用同一个函数来计算。 需要注意的是，由于TCP首部中不包含源地址与目标地址等信息，为了保证TCP校验的有效性，在进行TCP校验和的计算时，需要增加一个TCP伪首部的校验和，定义如下： struct { unsigned long saddr; //源地址 unsigned long daddr; //目的地址 char mbz;//置空 char ptcl; //协议类型 unsigned short tcpl; //TCP长度 }psd_header; 然后我们将这两个字段复制到同一个缓冲区SendBuf中并计算TCP校验和： memcpy(SendBuf,&psd_header,sizeof(psd_header)); memcpy(SendBuf+sizeof(psd_header),&tcp_header,sizeof(tcp_header)); tcp_header.th_sum=checksum((USHORT *)SendBuf,sizeof(psd_header)+sizeof(tcp_header));