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TCP头校验和计算算法详解

落鹤生 发布于 2012-04-07 11:41 点击:次 
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。 ◆
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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));

(allix123)
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