socket IP和TCP头校验和计算算法
IP和TCP头校验和计算算法
update:2021-11-9
◆◆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(不需要将校验和字段置0)，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;
//每16位相加
while(size>1)
{
cksum += *buffer++;
size -= sizeof(USHORT);
}
//最后的奇数字节
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,确保高16位为0
return (USHORT)(~cksum); //最后将结果取反,得到checksum
}
◆◆实例：
IP头：
45 00 00 31
89 F5 00 00
6E 06 00 00（校验字段置0）
DE B7 45 5D -> 222.183.69.93
C0 A8 00 DC -> 192.168.0.220
计算(IP头20字节)：
4500 + 0031 +89F5 + 0000 + 6e06+ 0000 + DEB7 + 455D + C0A8 + 00DC =3 22C4 //每16bit二进制求和
0003 + 22C4 = 22C7 //高16bit和低16bit反复相加，直到高16位为0
~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(校验和字段不需要置0)：
计算：
4500 + 0031 +89F5 + 0000 + 6E06+ DD38 + DEB7 + 455D + C0A8 + 00DC =3 FFFC //每16bit二进制求和
0003 + FFFC = FFFF //高16bit和低16bit反复相加，直到高16位为0
~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; //强制置空
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));
Referenced from:https://blog.csdn.net/jiangqin115/article/details/39313689