網路資料包效驗和（checksum）的計算

導讀：
在網路傳送的資料包為了保證傳送正確都含有效驗欄位，IP、arp、tcp等每

個資料段都有自己的效驗和。
　　效驗的計算並不複雜。把相應資料包段的所有資料看成一個位元組陣列
{a,b,c,d,e},把他們分成16bit一組
{[ab],[cd],[e0]}
計算其和：
[ab]
[cd]
[e0]
--------
[xy]
　　計算採用迴圈進位，最高位的進位加到最低位，
　　如果計算出的[xy]所有位都為1（即為1111 1111）則效驗通過。

　　如果[cd]為效驗和的話，已經填好其他各個位元組，如何計算出[cd]

(checksum)的值呢？我們首先用0填充[cd],然後算出[xy],則正確的[cd]應該為計

算出的[xy]按位求反的結果。這樣才能保證整個資料包段通過效驗。

　　　實際程式中，因為現在的機器都是32位的，所以採用變通的演算法：
Byte-by-byte Normal Swapped
Order Order

        Byte 0/1:    00   01        0001      0100
        Byte 2/3:    f2   03        f203      03f2
        Byte 4/5:    f4   f5        f4f5      f5f4
        Byte 6/7:    f6   f7        f6f7      f7f6
                    --- ---       -----     -----
        Sum1:       2dc 1f0       2ddf0     1f2dc

                     dc   f0        ddf0      f2dc
        Carrys:       1    2           2         1
                     --   --        ----      ----
        Sum2:        dd   f2        ddf2      f2dd

        Final Swap: dd   f2        ddf2      ddf2
－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－
        Byte 0/1/2/3: 0001f203     010003f2       03f20100
        Byte 4/5/6/7: f4f5f6f7     f5f4f7f6       f7f6f5f4
                       --------     --------       --------
        Sum1:         0f4f7e8fa    0f6f4fbe8      0fbe8f6f4

Carries: 0 0 0

        Top half:          f4f7         f6f4           fbe8
        Bottom half:       e8fa         fbe8           f6f4
                          -----        -----          -----
        Sum2:             1ddf1        1f2dc          1f2dc

                           ddf1         f2dc           f2dc
        Carrys:               1            1              1
                           ----         ----           ----
        Sum3:              ddf2         f2dd           f2dd

Final Swap: ddf2 ddf2 ddf2

　　可以看到先求32位的checksum，然後將高8位與低八位相加，最終求出的

checksum是相同的。
　　給出一段C++實現的演算法：
   in 6
       {
           /* Compute Internet Checksum for count bytes
            *         beginning at location addr.
            */
       register long sum = 0;

        while( count > 1 ) {
           /* This is the inner loop */
               sum += * (unsigned short) addr++;
               count -= 2;
       }

           /* Add left-over byte, if any */
       if( count > 0 )
               sum += * (unsigned char *) addr;

           /* Fold 32-bit sum to 16 bits */
       while (sum>>16)
           sum = (sum & 0xffff) + (sum >> 16);

checksum = ~sum;
}

　　參考文獻：RFC1071 網址：http://www.faqs.org/rfcs/rfc1071.html

本文轉自
http://it.icxo.com/htmlnews/2004/07/20/270977.htm

網路資料包效驗和（checksum）的計算

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