TCP檢驗和

TCP的檢驗和

 

檢驗和目的

        目的是爲了發現TCP首部和數據在發送端到接收端之間發生的任何改動。若是接收方檢測到檢驗和有差錯，則TCP段會被直接丟棄。

 

        TCP在計算檢驗和時，要加上一個12字節的僞首部。

僞首部

 

　　 僞首部共有12字節，包含IP首部的一些字段，有以下信息：32位源IP地址、32位目的IP地址、8位保留字節(置0)、8位傳輸層協議號(TCP是6，UDP是17)、16位TCP報文長度(TCP首部+數據)。

        僞首部是爲了增長TCP校驗和的檢錯能力：經過僞首部的目的IP地址來檢查TCP報文是否收錯了、經過僞首部的傳輸層協議號來檢查傳輸層協議是否選對了。

 

檢驗和計算過程

        TCP首部校驗和計算三部分：TCP首部+TCP數據+TCP僞首部。

發送端：

        首先，把僞首部、TCP報頭、TCP數據分爲16位的字，若是總長度爲奇數個字節，則在最後增添一個位都爲0的字節。

        把TCP報頭中的校驗和字段置爲0。

        其次，用反碼相加法（對每16bit進行二進制反碼求和）累加全部的16位字（進位也要累加，進位則將高位疊加到低位）。

        最後，將上述結果做爲TCP的校驗和，存在檢驗和字段中。

接收端：

        將全部原碼相加，高位疊加到低位， 如計算結果的16位中每一位都爲1，則正確，不然說明發生錯誤。  

 

驗證示例：

          校驗和  反碼求和過程

        以4bit 爲例

        發送端計算：

        數據：   1000  0100   校驗和  0000

        則反碼：0111  1011               1111

        疊加：   0111+1011+1111 = 0010 0001   高於4bit的， 疊加到低4位      0001 + 0010 = 0011 即爲校驗和

 

        接收端計算：

        數據：  1000   0100   檢驗和  0011

        反碼：  0111   1011                1100

        疊加：  0111 + 1011 +1100 = 0001 1110  疊加爲4bit爲1111.   全爲1，則正確

 

UDP檢驗和

        基本過程和TCP檢驗和相同，不一樣的是UDP的僞首部中8位傳輸層協議號是17而TCP是6。以下圖所示

 

IP檢驗和

        IP首部中的檢驗和只覆蓋IP的首部，不覆蓋IP數據報中的任何數據

 

三者檢驗和的異同

        TCP和UDP檢驗和是一個端到端的檢驗和，由發送端計算，而後由接收端驗證。

        TCP和UDP檢驗和覆蓋首部和數據，而IP首部中的檢驗和只覆蓋IP的首部，不覆蓋IP數據報中的任何數據。

        TCP的檢驗和是必需的，而UDP的檢驗和是可選的。

        TCP和UDP計算檢驗和時，都要加上一個12字節的僞首部。

 

（全文完）