如何計算UDP/TCP檢驗和checksum

如何計算UDP/TCP檢驗和checksum

1、下面的圖是一個UDP的檢驗和所須要用到的全部信息，包括三個部分：
1.UDP僞首部
2.UDP首部
3.UDP的數據部分（切記不要遺漏該部分，不然就~吐血了~）



首先解釋下僞首部的概念，僞首部包含IP首部一些字段。其目的是讓UDP兩次檢查數據是否已經正確到達目的地，只是單純爲了作校驗用的。
還有一個概念十分重要，那就是16位UDP總長度，請注意該長度不是報文的總長度，而只是UDP（包括UDP頭和數據部分）的總長度（以前就是由於這個概念沒弄清楚，走了很多彎路，吐血~~）。

2、計算檢驗和（checksum）的過程很關鍵，主要分爲如下幾個步驟：
1.把僞首部添加到UDP上；
2.計算初始時是須要將檢驗和字段添零的；
3.把全部位劃分爲16位（2字節）的字

4.把全部16位的字相加，若是遇到進位，則將高於16字節的進位部分的值加到最低位上，舉例，0xBB5E+0xFCED=0x1 B84B，則將1放到最低位，獲得結果是0xB84C
5.將全部字相加獲得的結果應該爲一個16位的數，將該數取反則能夠獲得檢驗和checksum。

3、事實勝於雄辯，仍是舉個例子來分析一下吧，該例子計算的是一個TCP的檢驗和（和UDP的算法一致）
TCP計算檢驗和的報文結構以下所示：


抓包工具抓了一個TCP 的syn報文作研究，呵呵，下面就是整個報文：



1.首先將檢驗和部分添零；
2.而後將TCP僞首部部分，TCP首部部分，數據部分都劃分紅16位的一個個16進制數；
3.將這些數逐個相加，記得溢出的部分加到最低位上，這是循環加法：
 0xc0a8+ 0x0166+……+0x0402=0x9b49
4.最後將獲得的結果取反，則能夠獲得檢驗和位0x64B6

按照上述步驟進行計算就能夠獲得檢驗和爲0x64B6，你們也能夠試試看
IP數據報只檢驗IP數據報的首部，但UDP檢驗的是把首部和數據部分一塊兒都檢驗。

1.  
   #include <stdio.h>
2.  
   #include <unistd.h>
3.  
    
4.  
   typedef struct {
5.  
   int srcIp;
6.  
   int dstIp;
7.  
   short udp_len;
8.  
   char rsv;
9.  
   char protocol;
10.  
    unsigned short src_port;
11.  
    unsigned short dst_port;
12.  
    unsigned short len;
13.  
    unsigned short check_sum;
14.  
    char data[2];
15.  
    } UDPHDR;
16.  
     
17.  
    char arr[100] = {0xc0, 0xa8, 0xd1, 0x80, 0xc0, 0xa8, 0xd1, 0x01, 0x00, 0x0a, 0x00, 0x11, 0x13, 0x88, 0x13, 0x88, 0x00, 0x0a, 0x00, 0x00, 0x61, 0x66};
18.  
     
19.  
    unsigned short check_sum(unsigned short *a, int len);
20.  
     
21.  
    int main()
22.  
    {
23.  
    short b = 0;
24.  
    UDPHDR udphdr = {0};
25.  
     
26.  
    udphdr.srcIp = inet_addr("192.168.209.128");
27.  
    udphdr.dstIp = inet_addr("192.168.209.1");
28.  
    udphdr.udp_len = htons(10);
29.  
    udphdr.protocol = 0x11;
30.  
    udphdr.rsv = 0;
31.  
    udphdr.src_port = htons(5000);
32.  
    udphdr.dst_port = htons(5000);
33.  
    udphdr.len = htons(10);
34.  
    udphdr.check_sum = 0;
35.  
    udphdr.data[0] = 0x61;
36.  
    udphdr.data[1] = 0x66;
37.  
     
38.  
    b = check_sum((short *)&udphdr, 22);
39.  
    printf("[test ...] b = %04x\n", b & 0xffff);
40.  
     
41.  
    b = check_sum((short *)arr, 22);
42.  
    printf("[test arr] b = %04x\n", b & 0xffff);
43.  
     
44.  
    return 0;
45.  
    }
46.  
     
47.  
    unsigned short check_sum(unsigned short *a, int len)
48.  
    {
49.  
    unsigned int sum = 0;
50.  
     
51.  
    while (len > 1) {
52.  
    sum += *a++;
53.  
    len -= 2;
54.  
    }
55.  
     
56.  
    if (len) {
57.  
    sum += *(unsigned char *)a;
58.  
    }
59.  
     
60.  
    while (sum >> 16) {
61.  
    sum = (sum >> 16) + (sum & 0xffff);
62.  
    }
63.  
     
64.  
    return (unsigned short)(~sum);
65.  
    }