常見的數據校驗方法

常見的數據校驗方法

 

1.      校驗是什麼

校驗,是爲保護數據的完整性，用一種指定的算法對原始數據計算出的一個校驗值。當接收方用一樣的算法再算一次校驗值，若是兩次校驗值同樣，表示數據完整。

 

2.      最簡單的校驗

實現方法：將原始數據和待比較的數據直接進行比較，看是否徹底同樣。

特色：最安全準確效率最低

適用範圍：簡單的數據量極小的通信

 

3.       奇偶校驗

實現方法：在數據存儲和傳輸中，字節中額外增長一個比特位，用來傳送奇/偶校驗位來檢驗錯誤。

奇校驗：全部傳送的數位（含字符的各數位和校驗位）中，「1」的個數爲奇數，如：

1 0110，0101

0 0110，0001

偶校驗：全部傳送的數位（含字符的各數位和校驗位）中，「1」的個數爲偶數，如：

1 0100，0101

0 0100，0001

特色：可以檢測出信息傳輸過程當中的1位誤碼。

      出現錯誤後，不能進行修改，只能要求重發。

      簡單，應用範圍廣。

 

 

4.       CRC循環冗餘校驗

實現方法：利用除數以及餘數的原理進行錯誤檢測，將接收到的碼組進行除法運算 
，若是除盡，則說明傳輸無誤；若是未除盡，則代表傳輸出現差錯。

生成CRC碼的基本原理：任意一個由二進制位串組成的代碼均可以和一個係數僅爲‘0’和‘1’取值的多項式一一對應。例如：代碼1010111對應的多項式爲x6+x4+x2+x+1，而多項式爲x5+x3+x2+x+1對應的代碼101111。

CRC碼集選擇的原則：若設碼字長度爲N，信息字段爲K位，校驗字段爲R位(N=K+R)，則對於CRC碼集中的任一碼字，存在且僅存在一個R次多項式g(x)，使得

V(x)=A(x)g(x)=xRm(x)+r(x);

其中:    m(x)爲K次信息多項式， r(x)爲R-1次校驗多項式，

         g(x)稱爲生成多項式：

g(x)=g0+g1x+g2x2+...+g(R-1)x(R-1)+gRxR

發送方經過指定的g(x)產生CRC碼字，接收方則經過該g(x)來驗證收到的CRC碼字。

CRC校驗碼軟件生成方法：

    藉助於多項式除法，其他數爲校驗字段。

例如：信息字段代碼爲: 1011001；對應m(x)=x6+x4+x3+1 

     假設生成多項式爲：g(x)=x4+x3+1；則對應g(x)的代碼爲: 11001

      x4m(x)=x10+x8+x7+x4 對應的代碼記爲：10110010000；

採用多項式除法:  得餘數爲: 1010     (即校驗字段爲：1010）

發送方：發出的傳輸字段爲: 1 0 1 1 0 0 11 0 10

                         信息字段      校驗字段

接收方：使用相同的生成碼進行校驗:接收到的字段/生成碼（二進制除法）

                 若是可以除盡，則正確。

 

特色：信息字段和校驗字段的長度能夠任意選定。

      編碼和解碼方法簡單，檢錯和糾錯能力強，在通訊領域普遍地用於實現差錯控制。

 

具體實現代碼見博客：http://blog.csdn.net/xiaoku

 

 

5.       bcc異或校驗法

實現方法：將全部數據都和一個指定的初始值（一般是0）異或一次，所得結果爲校驗值。接收方收到數據後本身也計算一次異或和校驗值，若是和收到的校驗值一致就說明收到的數據是完整的。 

特色：應用於不少基於串口的通信方法。

 

 

6.    md5校驗和數字簽名

實現方法：主要有md5和des算法。 

適用範圍：數據比較大或要求比較高的場合。如md5用於大量數據、文件校驗，des用於保密數據的校驗（數字簽名）等等。 

應用例子：文件校驗、銀行系統的交易數據 

如客戶往咱們數據中心同步一個文件，該文件使用MD5校驗，那麼客戶在發送文件的同時會再發一個存有校驗碼的文件，咱們拿到該文件後作MD5運算，獲得的計算結果與客戶發送的校驗碼相比較，若是一致則認爲客戶發送的文件沒有出錯，不然認爲文件出錯須要從新發送。