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tcp 伪头部 结构 格式 校验和

原创 Linux操作系统 作者:ForTechnology 时间:2011-08-06 10:29:04 0 删除 编辑
//tcp 伪头部, 计算校验和时需要
typedef struct
{
 unsigned long saddr; //源IP地址      
 unsigned long daddr; //目的IP地址       
 char mbz;                   // mbz = must be zero, 用于填充对齐
 char protocal;             //8位协议号       
 unsigned short tcpl;    // TCP包长度      
}psdheader_t;
TCP头校验和计算算法详解  

2010-06-23 08:02:24|  分类: 程序设计 |  标签: |字号大中小 订阅
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));

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