㈠ CRC校驗是什麼
CRC校驗碼:是數據通信領域中最常用的一種查錯校驗碼,其特徵是信息欄位和校驗欄位的長度可以任意選定。循環冗餘檢查(CRC)是一種數據傳輸檢錯功能。
可以對數據進行多項式計算,並將得到的結果附在幀的後面,接收設備也執行類似的演算法,以保證數據傳輸的正確性和完整性。
CRC校驗中有兩個關鍵點,一是預先確定一個發送送端和接收端都用來作為除數的二進制比特碼沒串(或多項式),可以遲核納隨機選擇,也可以使用國際標准。
但是最高位和最低位必須為1;二是把原始幀與上面計算出的除數進行模2除法運算,計氏純算出CRC碼。
㈡ 數據校驗的校驗方法
實現方法:最簡單的校驗就是把原始數據和待比較數據直接進行比較,看是否完全一樣這種方法是最安全最准確的。同時也是效率最低的。
應用例子:龍珠cpu在線調試工具bbug.exe。它和龍珠cpu間通訊時,bbug發送一個位元組cpu返回收到的位元組,bbug確認是剛才發送位元組後才繼續發送下一個位元組的。 實現方法:在數據存儲和傳輸中,位元組中額外增加一個比特位,用來檢驗錯誤。校驗位可以通過數據位異或計算出來。
應用例子:單片機串口通訊有一模式就是8位數據通訊,另加第9位用於放校驗值。
bcc異或校驗法(block check character)
實現方法:很多基於串口的通訊都用這種既簡單又相當准確的方法。它就是把所有數據都和一個指定的初始值(通常是0)異或一次,最後的結果就是校驗值,通常把它附在通訊數據的最後一起發送出去。接收方收到數據後自己也計算一次異或和校驗值,如果和收到的校驗值一致就說明收到的數據是完整的。
校驗值計算的代碼類似於:
unsigned uCRC=0;//校驗初始值
for(int i=0;i<DataLenth;i++) uCRC^=Data[i];
適用范圍:適用於大多數要求不高的數據通訊。
應用例子:ic卡介面通訊、很多單片機系統的串口通訊都使用。 (Cyclic Rendancy Check)
實現方法:這是利用除法及余數的原理來進行錯誤檢測的.將接收到的碼組進行除法運算,如果除盡,則說明傳輸無誤;如果未除盡,則表明傳輸出現差錯。crc校驗具還有自動糾錯能力。
crc檢驗主要有計演算法和查表法兩種方法,網上很多實現代碼。
適用范圍:CRC-12碼通常用來傳送6-bit字元串;CRC-16及CRC-CCITT碼則用是來傳送8-bit字元。CRC-32:硬碟數據,網路傳輸等。
應用例子:rar,乙太網卡晶元、MPEG解碼晶元中 實現方法:主要有md5和des演算法。
適用范圍: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
㈢ 什麼是「關聯數據」(定義進階)
以下針對不同知識背景的讀者,分別給出了不同詳略程度和專業程度的解釋,供參考(並請提出意見):
1、普通網民(知道如何上網,希望對一些網路知識做一般性的了解)關聯數據是一種由國際互聯網協會推薦的數據規范,用來聯接和發布各類數據、信息和知識,使互聯網上的伺服器能夠基於內容而不是文字匹配地、更准確地分享和關聯信息。
2、普通圖書館員(非IT相關專業大專或本科畢業,能利用網路查找信息或為讀者提供服務,懂得MARC是一種元數據)。關聯數據是按照一定方法發布的數據,它直接以每個數據的網址作為它的名稱(即其中只包含字母數字和左斜杠),並且數據不是一般的網頁文件,而是由欄位組成的元數據記錄,欄位描述中通常包含到其它數據的鏈接。
3、資深編目員或中級職稱以上自動化系統管理員(長期從事編目工作或ILS維護工作,了解國際編目規范和圖書館相關技術的最新進展,參加過元數據相關知識培訓或從事過相關研究)。關聯數據是按照一定方法發布的數據,它直接以每個數據的網址作為它的名稱標識(即名稱中只包含字母數字和左斜杠),並且包含畝悔以RDF/XML格式描述的元數據信息。由於RDF數據里包含了指向其它RDF數據的鏈接,因此能形成富含元數據信息的數據關聯。
4、Web應用開發人員(具有IT知識背景,熟知最新Web技術,參與過Web應閉型用的開發)關聯數據是任何資源在萬維網上發布的一種方式,以HTTP
URI方式鏈接到一個以RDF/XML編碼的數據對象,而不是一個其它任何格式的文檔。其中URI決定了數據的唯一性和「可關聯」性,RDF確立了數據的
語義和鏈接的實體。RDF文件中應該包含更多的由URI所標識的其它資源,即盡可能不使用「空節點(blank
nodes)」少使用「普通文字(literal)」,並且包含以RDF/XML格式描述的、規范格式的元數據信息。空白節點(Blank
node)是指沒有全局ID的本地資源(沒有定義命名域的URI,如ISBN, DOI),文字(Literal)指一個字串值(可以有類型以及語言屬性)
5、語義Web研究者(熟知語義Web技術,有志於為互聯網帶來圖書館的知識服務)關
聯數據是由Web的發明人Tim
Berners-Lee提出的一個概念,定義了一種URI規范,使得人們可以通過HTTP/URI機制,直接獲得數字資源(Thing),從而實現一種
Web上的富鏈接機制。從本質上看,關聯數據是迅態正將超文本鏈接(即文件之間的鏈接)轉變為超數據鏈接(事物Thing之間的鏈接)。
TBL認為關聯數據是實現Data Web的關鍵技術,必須符合四個原則:
·使用URI作為任何事物的標識名稱,不僅是標識文檔; ·使用HTTP URI,使任何人都可以參引(dereference)這一全局唯一的名稱;
·當有人訪問名稱時,以RDF形式提供有用的信息; ·盡可能提供鏈接,指向其它的URI,以使人們發現更多的相關信息。
㈣ 數據共享介面校驗是什麼意思
指的是對數據共享的介面進行檢查。
在進行數據共享的過程中,許多組的數據需要同時上傳到一個平台上,可能系統會不穩定,造成數據的缺失或者亂碼現象,所以要對介面進行檢查。
進行數據共享允許碎片化、相互操作、流動的數據繼續存在,大數據的價值可以真正得到挖掘。以智慧城市為例,如果無法將城市各數據打通,實現互聯互通,就不可能實現真正的智能化、智慧化。所以維護好數據共享的介面是必要的。
㈤ 騰訊文檔有沒有關聯數據驗證的功能
文檔本搭正身沒有,如果需要這種功知慎悔能可以進行數據關聯驗證的定製,通過數據驗證定製來完成成數據的驗證。主要看數據關聯的復雜性,及相互關系。是否方便操作關聯孝拆性。
㈥ 校驗是什麼意思
校驗意思是數據傳送時採用的一種校正數據錯誤的一種方式。
校驗,讀作:jiào yàn,是一個數學術語,分為奇校驗和偶校驗兩種。
最簡單的校驗就是把原始數據和待比較數據直接進行比較,看是否完全一樣這種方法是最安全最准確的。同時也是效率最低的。
應用例子:龍珠cpu在線調試工具bbug.exe。它和龍珠cpu間通訊時,bbug發送一個位元組cpu返回收到的位元組,bbug確認是剛才發送位元組後才繼續發送下一個位元組的。
(6)數據關聯校驗是什麼擴展閱讀
奇偶校驗有兩種類型:
奇校驗和偶校驗。奇偶校驗位是一個表示給定位數的二進制數中1的個數是奇數或者偶數的二進制數,奇偶校驗位是最簡單的錯誤檢測碼。如果傳輸過程中包括校驗位在內的奇數個數據位發生改變,那麼奇偶校驗位將出錯表示傳輸過程有錯誤發生。
因此,奇偶校驗位是一種錯誤檢測碼,但是由於沒有辦法確定哪一位出錯,所以它不能進行錯誤校正。發生錯誤時必須扔掉全部的數據,然後從頭開始傳輸數據。
㈦ 什麽是校驗數據,校驗數據有什麽作用
不詳細。
就是比如我傳給你一個東西
然後這個東西其實就是一堆0和1
那麼傳的過程中錯了怎麼辦?
那就再添一些數據,我用來檢驗前面的數據時候正確
比如把所有01加起來,奇數用1偶數用0 錯了就是數據錯誤,這就叫奇偶校驗
㈧ 常用數據校驗方法有哪些
奇偶校驗」。內存中最小的單位是比特,也稱為「位」,位有隻有兩種狀態分別以1和0來標示,每8個連續的比特叫做一個位元組(byte)。不帶奇偶校驗的內存每個位元組只有8位,如果其某一位存儲了錯誤的值,就會導致其存儲的相應數據發生變化,進而導致應用程序發生錯誤。而奇偶校驗就是在每一位元組(8位)之外又增加了一位作為錯誤檢測位。在某位元組中存儲數據之後,在其8個位上存儲的數據是固定的,因為位只能有兩種狀態1或0,假設存儲的數據用位標示為1、1、 1、0、0、1、0、1,那麼把每個位相加(1+1+1+0+0+1+0+1=5),結果是奇數,那麼在校驗位定義為1,反之為0。當CPU讀取存儲的數據時,它會再次把前8位中存儲的數據相加,計算結果是否與校驗位相一致。從而一定程度上能檢測出內存錯誤,奇偶校驗只能檢測出錯誤而無法對其進行修正,同時雖然雙位同時發生錯誤的概率相當低,但奇偶校驗卻無法檢測出雙位錯誤。
MD5的全稱是Message-Digest Algorithm 5,在90年代初由MIT的計算機科學實驗室和RSA Data Security Inc 發明,由 MD2/MD3/MD4 發展而來的。MD5的實際應用是對一段Message(位元組串)產生fingerprint(指紋),可以防止被「篡改」。舉個例子,天天安全網提供下載的MD5校驗值軟體WinMD5.zip,其MD5值是,但你下載該軟體後計算MD5 發現其值卻是,那說明該ZIP已經被他人修改過,那還用不用該軟體那你可自己琢磨著看啦。
MD5廣泛用於加密和解密技術上,在很多操作系統中,用戶的密碼是以MD5值(或類似的其它演算法)的方式保存的,用戶Login的時候,系統是把用戶輸入的密碼計算成MD5值,然後再去和系統中保存的MD5值進行比較,來驗證該用戶的合法性。
MD5校驗值軟體WinMD5.zip漢化版,使用極其簡單,運行該軟體後,把需要計算MD5值的文件用滑鼠拖到正在處理的框里邊,下面將直接顯示其MD5值以及所測試的文件名稱,可以保留多個文件測試的MD5值,選定所需要復制的MD5值,用CTRL+C就可以復制到其它地方了。
參考資料:http://..com/question/3933661.html
CRC演算法原理及C語言實現 -來自(我愛單片機)
摘 要 本文從理論上推導出CRC演算法實現原理,給出三種分別適應不同計算機或微控制器硬體環境的C語言程序。讀者更能根據本演算法原理,用不同的語言編寫出獨特風格更加實用的CRC計算程序。
關鍵詞 CRC 演算法 C語言
1 引言
循環冗餘碼CRC檢驗技術廣泛應用於測控及通信領域。CRC計算可以靠專用的硬體來實現,但是對於低成本的微控制器系統,在沒有硬體支持下實現CRC檢驗,關鍵的問題就是如何通過軟體來完成CRC計算,也就是CRC演算法的問題。
這里將提供三種演算法,它們稍有不同,一種適用於程序空間十分苛刻但CRC計算速度要求不高的微控制器系統,另一種適用於程序空間較大且CRC計算速度要求較高的計算機或微控制器系統,最後一種是適用於程序空間不太大,且CRC計算速度又不可以太慢的微控制器系統。
2 CRC簡介
CRC 校驗的基本思想是利用線性編碼理論,在發送端根據要傳送的k位二進制碼序列,以一定的規則產生一個校驗用的監督碼(既CRC碼)r位,並附在信息後邊,構成一個新的二進制碼序列數共(k+r)位,最後發送出去。在接收端,則根據信息碼和CRC碼之間所遵循的規則進行檢驗,以確定傳送中是否出錯。
16位的CRC碼產生的規則是先將要發送的二進制序列數左移16位(既乘以 )後,再除以一個多項式,最後所得到的余數既是CRC碼,如式(2-1)式所示,其中B(X)表示n位的二進制序列數,G(X)為多項式,Q(X)為整數,R(X)是余數(既CRC碼)。
(2-1)
求CRC 碼所採用模2加減運演算法則,既是不帶進位和借位的按位加減,這種加減運算實際上就是邏輯上的異或運算,加法和減法等價,乘法和除法運算與普通代數式的乘除法運算是一樣,符合同樣的規律。生成CRC碼的多項式如下,其中CRC-16和CRC-CCITT產生16位的CRC碼,而CRC-32則產生的是32位的CRC碼。本文不討論32位的CRC演算法,有興趣的朋友可以根據本文的思路自己去推導計算方法。
CRC-16:(美國二進制同步系統中採用)
CRC-CCITT:(由歐洲CCITT推薦)
CRC-32:
接收方將接收到的二進制序列數(包括信息碼和CRC碼)除以多項式,如果余數為0,則說明傳輸中無錯誤發生,否則說明傳輸有誤,關於其原理這里不再多述。用軟體計算CRC碼時,接收方可以將接收到的信息碼求CRC碼,比較結果和接收到的CRC碼是否相同。
3 按位計算CRC
對於一個二進制序列數可以表示為式(3-1):
(3-1)
求此二進制序列數的CRC碼時,先乘以 後(既左移16位),再除以多項式G(X),所得的余數既是所要求的CRC碼。如式(3-2)所示:
(3-2)
可以設: (3-3)
其中 為整數, 為16位二進制余數。將式(3-3)代入式(3-2)得:
(3-4)
再設: (3-5)
其中 為整數, 為16位二進制余數,將式(3-5)代入式(3-4),如上類推,最後得到:
(3-6)
根據CRC的定義,很顯然,十六位二進制數 既是我們要求的CRC碼。
式(3 -5)是編程計算CRC的關鍵,它說明計算本位後的CRC碼等於上一位CRC碼乘以2後除以多項式,所得的余數再加上本位值除以多項式所得的余數。由此不難理解下面求CRC碼的C語言程序。*ptr指向發送緩沖區的首位元組,len是要發送的總位元組數,0x1021與多項式有關。
[code]
unsigned int cal_crc(unsigned char *ptr, unsigned char len) {
unsigned char i;
unsigned int crc=0;
while(len--!=0) {
for(i=0x80; i!=0; i/=2) {
if((crc&0x8000)!=0) {crc*=2; crc^=0x1021;} /* 余式CRC乘以2再求CRC */
else crc*=2;
if((*ptr&i)!=0) crc^=0x1021; /* 再加上本位的CRC */
}
ptr++;
}
return(crc);
}
[code]
按位計算CRC雖然代碼簡單,所佔用的內存比較少,但其最大的缺點就是一位一位地計算會佔用很多的處理器處理時間,尤其在高速通訊的場合,這個缺點更是不可容忍。因此下面再介紹一種按位元組查錶快速計算CRC的方法。
4 按位元組計算CRC
不難理解,對於一個二進制序列數可以按位元組表示為式(4-1),其中 為一個位元組(共8位)。
(4-1)
求此二進制序列數的CRC碼時,先乘以 後(既左移16位),再除以多項式G(X),所得的余數既是所要求的CRC碼。如式(4-2)所示:
(4-2)
可以設: (4-3)
其中 為整數, 為16位二進制余數。將式(4-3)代入式(4-2)得:
(4-4)
因為:
(4-5)
其中 是 的高八位, 是 的低八位。將式(4-5)代入式(4-4),經整理後得:
(4-6)
再設: (4-7)
其中 為整數, 為16位二進制余數。將式(4-7)代入式(4-6),如上類推,最後得:
(4-
很顯然,十六位二進制數 既是我們要求的CRC碼。
式(4 -7)是編寫按位元組計算CRC程序的關鍵,它說明計算本位元組後的CRC碼等於上一位元組余式CRC碼的低8位左移8位後,再加上上一位元組CRC右移8位(也既取高8位)和本位元組之和後所求得的CRC碼,如果我們把8位二進制序列數的CRC全部計算出來,放如一個表裡,採用查表法,可以大大提高計算速度。由此不難理解下面按位元組求CRC碼的C語言程序。*ptr指向發送緩沖區的首位元組,len是要發送的總位元組數,CRC余式表是按0x11021多項式求出的。
[code]
unsigned int cal_crc(unsigned char *ptr, unsigned char len) {
unsigned int crc;
unsigned char da;
unsigned int crc_ta[256]={ /* CRC余式表 */
0x0000, 0x1021, 0x2042, 0x3063, 0x4084, 0x50a5, 0x60c6, 0x70e7,
0x8108, 0x9129, 0xa14a, 0xb16b, 0xc18c, 0xd1ad, 0xe1ce, 0xf1ef,
0x 1231, 0x0210, 0x3273, 0x2252, 0x52b5, 0x4294, 0x72f7, 0x62d6,
0x9339, 0x8318, 0xb37b, 0xa35a, 0xd3bd, 0xc39c, 0xf3ff, 0xe3de,
0x2462, 0x3443, 0x0420, 0x1401, 0x64e6, 0x74c7, 0x44a4, 0x5485,
0xa56a, 0xb54b, 0x8528, 0x9509, 0xe5ee, 0xf5cf, 0xc5ac, 0xd58d,
0x3653, 0x2672, 0x1611, 0x0630, 0x76d7, 0x66f6, 0x5695, 0x46b4,
0xb75b, 0xa77a, 0x9719, 0x8738, 0xf7df, 0xe7fe, 0xd79d, 0xc7bc,
0x48c4, 0x58e5, 0x6886, 0x78a7, 0x0840, 0x1861, 0x2802, 0x3823,
0xc9cc, 0xd9ed, 0xe98e, 0xf9af, 0x8948, 0x9969, 0xa90a, 0xb92b,
0x5af5, 0x4ad4, 0x7ab7, 0x6a96, 0x1a71, 0x0a50, 0x3a33, 0x2a12,
0xdbfd, 0xcbdc, 0xfbbf, 0xeb9e, 0x9b79, 0x8b58, 0xbb3b, 0xab1a,
0x6ca6, 0x7c87, 0x4ce4, 0x5cc5, 0x2c22, 0x3c03, 0x0c60, 0x1c41,
0xedae, 0xfd8f, 0xcdec, 0xddcd, 0xad2a, 0xbd0b, 0x8d68, 0x9d49,
0x7e97, 0x6eb6, 0x5ed5, 0x4ef4, 0x3e13, 0x2e32, 0x1e51, 0x0e70,
0xff9f, 0xefbe, 0xdfdd, 0xcffc, 0xbf1b, 0xaf3a, 0x9f59, 0x8f78,
0x9188, 0x81a9, 0xb1ca, 0xa1eb, 0xd10c, 0xc12d, 0xf14e, 0xe16f,
0x1080, 0x00a1, 0x30c2, 0x20e3, 0x5004, 0x4025, 0x7046, 0x6067,
0x83b9, 0x9398, 0xa3fb, 0xb3da, 0xc33d, 0xd31c, 0xe37f, 0xf35e,
0x02b1, 0x1290, 0x22f3, 0x32d2, 0x4235, 0x5214, 0x6277, 0x7256,
0xb5ea, 0xa5cb, 0x95a8, 0x8589, 0xf56e, 0xe54f, 0xd52c, 0xc50d,
0x34e2, 0x24c3, 0x14a0, 0x0481, 0x7466, 0x6447, 0x5424, 0x4405,
0xa7db, 0xb7fa, 0x8799, 0x97b8, 0xe75f, 0xf77e, 0xc71d, 0xd73c,
0x26d3, 0x36f2, 0x0691, 0x16b0, 0x6657, 0x7676, 0x4615, 0x5634,
0xd94c, 0xc96d, 0xf90e, 0xe92f, 0x99c8, 0x89e9, 0xb98a, 0xa9ab,
0x5844, 0x4865, 0x7806, 0x6827, 0x18c0, 0x08e1, 0x3882, 0x28a3,
0xcb7d, 0xdb5c, 0xeb3f, 0xfb1e, 0x8bf9, 0x9bd8, 0xabbb, 0xbb9a,
0x4a75, 0x5a54, 0x6a37, 0x7a16, 0x0af1, 0x1ad0, 0x2ab3, 0x3a92,
0xfd2e, 0xed0f, 0xdd6c, 0xcd4d, 0xbdaa, 0xad8b, 0x9de8, 0x8dc9,
0x7c26, 0x6c07, 0x5c64, 0x4c45, 0x3ca2, 0x2c83, 0x1ce0, 0x0cc1,
0xef1f, 0xff3e, 0xcf5d, 0xdf7c, 0xaf9b, 0xbfba, 0x8fd9, 0x9ff8,
0x6e17, 0x7e36, 0x4e55, 0x5e74, 0x2e93, 0x3eb2, 0x0ed1, 0x1ef0
};
crc=0;
while(len--!=0) {
da=(uchar) (crc/256); /* 以8位二進制數的形式暫存CRC的高8位 */
crc<<=8; /* 左移8位,相當於CRC的低8位乘以 */
crc^=crc_ta[da^*ptr]; /* 高8位和當前位元組相加後再查表求CRC ,再加上以前的CRC */
ptr++;
}
return(crc);
}
很顯然,按位元組求CRC時,由於採用了查表法,大大提高了計算速度。但對於廣泛運用的8位微處理器,代碼空間有限,對於要求256個CRC余式表(共512位元組的內存)已經顯得捉襟見肘了,但CRC的計算速度又不可以太慢,因此再介紹下面一種按半位元組求CRC的演算法。
5 按半位元組計算CRC
同樣道理,對於一個二進制序列數可以按位元組表示為式(5-1),其中 為半個位元組(共4位)。
(5-1)
求此二進制序列數的CRC碼時,先乘以 後(既左移16位),再除以多項式G(X),所得的余數既是所要求的CRC碼。如式(4-2)所示:
(5-2)
可以設: (5-3)
其中 為整數, 為16位二進制余數。將式(5-3)代入式(5-2)得:
(5-4)
因為:
(5-5)
其中 是 的高4位, 是 的低12位。將式(5-5)代入式(5-4),經整理後得:
(5-6)
再設: (5-7)
其中 為整數, 為16位二進制余數。將式(5-7)代入式(5-6),如上類推,最後得:
(5-
很顯然,十六位二進制數 既是我們要求的CRC碼。
式(5 -7)是編寫按位元組計算CRC程序的關鍵,它說明計算本位元組後的CRC碼等於上一位元組CRC碼的低12位左移4位後,再加上上一位元組余式CRC右移4位(也既取高4位)和本位元組之和後所求得的CRC碼,如果我們把4位二進制序列數的CRC全部計算出來,放在一個表裡,採用查表法,每個位元組算兩次(半位元組算一次),可以在速度和內存空間取得均衡。由此不難理解下面按半位元組求CRC碼的C語言程序。*ptr指向發送緩沖區的首位元組,len是要發送的總位元組數,CRC余式表是按0x11021多項式求出的。
unsigned cal_crc(unsigned char *ptr, unsigned char len) {
unsigned int crc;
unsigned char da;
unsigned int crc_ta[16]={ /* CRC余式表 */
0x0000,0x1021,0x2042,0x3063,0x4084,0x50a5,0x60c6,0x70e7,
0x8108,0x9129,0xa14a,0xb16b,0xc18c,0xd1ad,0xe1ce,0xf1ef,
}
crc=0;
while(len--!=0) {
da=((uchar)(crc/256))/16; /* 暫存CRC的高四位 */
crc<<=4; /* CRC右移4位,相當於取CRC的低12位)*/
crc^=crc_ta[da^(*ptr/16)]; /* CRC的高4位和本位元組的前半位元組相加後查表計算CRC,
然後加上上一次CRC的余數 */
da=((uchar)(crc/256))/16; /* 暫存CRC的高4位 */
crc<<=4; /* CRC右移4位, 相當於CRC的低12位) */
crc^=crc_ta[da^(*ptr&0x0f)]; /* CRC的高4位和本位元組的後半位元組相加後查表計算CRC,
然後再加上上一次CRC的余數 */
ptr++;
}
return(crc);
}
[code]
5 結束語
以上介紹的三種求CRC的程序,按位求法速度較慢,但佔用最小的內存空間;按位元組查表求CRC的方法速度較快,但佔用較大的內存;按半位元組查表求CRC的方法是前兩者的均衡,即不會佔用太多的內存,同時速度又不至於太慢,比較適合8位小內存的單片機的應用場合。以上所給的C程序可以根據各微處理器編譯器的特點作相應的改變,比如把CRC余式表放到程序存儲區內等。[/code]
hjzgq 回復於:2003-05-15 14:12:51
CRC32演算法學習筆記以及如何用java實現 出自:csdn bootcool 2002年10月19日 23:11 CRC32演算法學習筆記以及如何用java實現
CRC32演算法學習筆記以及如何用java實現
一:說明
論壇上關於CRC32校驗演算法的詳細介紹不多。前幾天偶爾看到Ross N. Williams的文章,總算把CRC32演算法的來龍去脈搞清楚了。本來想把原文翻譯出來,但是時間參促,只好把自己的一些學習心得寫出。這樣大家可以更快的了解CRC32的主要思想。由於水平有限,還懇請大家指正。原文可以訪問:http://www.repairfaq.org/filipg/LINK/F_crc_v31.html 。
二:基本概念及相關介紹
2.1 什麼是CRC
在遠距離數據通信中,為確保高效而無差錯地傳送數據,必須對數據進行校驗即差錯控制。循環冗餘校驗CRC(Cyclic Rendancy Check/Code)是對一個傳送數據塊進行校驗,是一種高效的差錯控制方法。
CRC校驗採用多項式編碼方法。多項式乘除法運算過程與普通代數多項式的乘除法相同。多項式的加減法運算以2為模,加減時不進,錯位,如同邏輯異或運算。
2.2 CRC的運算規則
CRC加法運算規則:0+0=0
0+1=1
1+0=1
1+1=0 (注意:沒有進位)
CRC減法運算規則:
0-0=0
0-1=1
1-0=1
1-1=0
CRC乘法運算規則:
0*0=0
0*1=0
1*0=0
1*1=1
CRC除法運算規則:
1100001010 (注意:我們並不關心商是多少。)
_______________
10011 11010110110000
10011,,.,,....
-----,,.,,....
10011,.,,....
10011,.,,....
-----,.,,....
00001.,,....
00000.,,....
-----.,,....
00010,,....
00000,,....
-----,,....
00101,....
00000,....
-----,....
01011....
00000....
-----....
10110...
10011...
-----...
01010..
00000..
-----..
10100.
10011.
-----.
01110
00000
-----
1110 = 余數
2.3 如何生成CRC校驗碼
(1) 設G(X)為W階,在數據塊末尾添加W個0,使數據塊為M+ W位,則相應的多項式為XrM(X);
(2) 以2為模,用對應於G(X)的位串去除對應於XrM(X)的位串,求得余數位串;
(3) 以2為模,從對應於XrM(X)的位串中減去余數位串,結果就是為數據塊生成的帶足夠校驗信息的CRC校驗碼位串。
2.4 可能我們會問那如何選擇G(x)
可以說選擇G(x)不是一件很容易的事。一般我們都使用已經被大量的數據,時間檢驗過的,正確的,高效的,生成多項式。一般有以下這些:
16 bits: (16,12,5,0) [X25 standard]
(16,15,2,0) ["CRC-16"]
32 bits: (32,26,23,22,16,12,11,10,8,7,5,4,2,1,0) [Ethernet]
三: 如何用軟體實現CRC演算法
現在我們主要問題就是如何實現CRC校驗,編碼和解碼。用硬體實現目前是不可能的,我們主要考慮用軟體實現的方法。
以下是對作者的原文的翻譯:
我們假設有一個4 bits的寄存器,通過反復的移位和進行CRC的除法,最終該寄存器中的值就是我們所要求的余數。
3 2 1 0 Bits
+---+---+---+---+
Pop <-- | | | | | <----- Augmented message(已加0擴張的原始數據)
+---+---+---+---+
1 0 1 1 1 = The Poly
(注意: The augmented message is the message followed by W zero bits.)
依據這個模型,我們得到了一個最最簡單的演算法:
把register中的值置0.
把原始的數據後添加r個0.
While (還有剩餘沒有處理的數據)
Begin
把register中的值左移一位,讀入一個新的數據並置於register的0 bit的位置。
If (如果上一步的左移操作中的移出的一位是1)
register = register XOR Poly.
End
現在的register中的值就是我們要求的crc余數。
我的學習筆記:
可為什麼要這樣作呢?我們從下面的實例來說明:
1100001010
_______________
10011 11010110110000
10011,,.,,....
-----,,.,,....
-》 10011,.,,....
10011,.,,....
-----,.,,....
-》 00001.,,....
00000.,,....
-----.,,....
00010,,....
00000,,....
-----,,....
00101,....
00000,....
我們知道G(x)的最高位一定是1,而商1還是商0是由被除數的最高位決定的。而我們並不關心商究竟是多少,我們關心的是余數。例如上例中的G(x)有5 位。我們可以看到每一步作除法運算所得的余數其實就是被除數的最高位後的四位於G(x)的後四位XOR而得到的。那被除數的最高位有什麼用呢?我們從打記號的兩個不同的余數就知道原因了。當被除數的最高位是1時,商1然後把最高位以後的四位於G(x)的後四位XOR得到余數;如果最高位是0,商0然後把被除數的最高位以後的四位於G(x)的後四位XOR得到余數,而我們發現其實這個余數就是原來被除數最高位以後的四位的值。也就是說如果最高位是0就不需要作XOR的運算了。到這我們總算知道了為什麼先前要這樣建立模型,而演算法的原理也就清楚了。
以下是對作者的原文的翻譯:
可是這樣實現的演算法卻是非常的低效。為了加快它的速度,我們使它一次能處理大於4 bit的數據。也就是我們想要實現的32 bit的CRC校驗。我們還是假設有和原來一樣的一個4 "bit"的register。不過它的每一位是一個8 bit的位元組。
3 2 1 0 Bytes
+----+----+----+----+
Pop <-- | | | | | <----- Augmented message
+----+----+----+----+
1<------32 bits------> (暗含了一個最高位的「1」)
根據同樣的原理我們可以得到如下的演算法:
While (還有剩餘沒有處理的數據)
Begin
檢查register頭位元組,並取得它的值
求不同偏移處多項式的和
register左移一個位元組,最右處存入新讀入的一個位元組
把register的值和多項式的和進行XOR運算
End
我的學習筆記:
可是為什麼要這樣作呢? 同樣我們還是以一個簡單的例子說明問題:
假設有這樣的一些值:
當前register中的值: 01001101
4 bit應該被移出的值:1011
生成多項式為: 101011100
Top Register
---- --------
1011 01001101
1010 11100 + (CRC XOR)
-------------
0001 10101101
首4 bits 不為0說明沒有除盡,要繼續除:
0001 10101101
1 01011100 + (CRC XOR)
-------------
0000 11110001
^^^^
首4 bits 全0說明不用繼續除了。
那按照演算法的意思作又會有什麼樣的結果呢?
1010 11100
1 01011100+
-------------
1011 10111100
1011 10111100
1011 01001101+
-------------
0000 11110001
現在我們看到了這樣一個事實,那就是這樣作的結果和上面的結果是一致的。這也說明了演算法中為什麼要先把多項式的值按不同的偏移值求和,然後在和 register進行異或運算的原因了。另外我們也可以看到,每一個頭位元組對應一個值。比如上例中:1011,對應01001101。那麼對於 32 bits 的CRC 頭位元組,依據我們的模型。頭8 bit就該有 2^8個,即有256個值與它對應。於是我們可以預先建立一個表然後,編碼時只要取出輸入數據的頭一個位元組然後從表中查找對應的值即可。這樣就可以大大提高編碼的速度了。
+----+----+----+----+
+-----< | | | | | <----- Augmented message
| +----+----+----+----+
| ^
| |
| XOR
| |
| 0+----+----+----+----+
v +----+----+----+----+
| +----+----+----+----+
| +----+----+----+----+
| +----+----+----+----+
| +----+----+----+----+
| +----+----+----+----+
+-----> +----+----+----+----+
+----+----+----+----+
+----+----+----+----+
+----+----+----+----+
+----+----+----+----+
255+----+----+----+----+
以下是對作者的原文的翻譯:
上面的演算法可以進一步優化為:
1:register左移一個位元組,從原始數據中讀入一個新的位元組.
2:利用剛從register移出的位元組作為下標定位 table 中的一個32位的值
3:把這個值XOR到register中。
4:如果還有未處理的數據則回到第一步繼續執行。
用C可以寫成這樣:
r=0;
while (len--)
r = ((r << | p*++) ^ t[(r >> 24) & 0xFF];
可是這一演算法是針對已經用0擴展了的原始數據而言的。所以最後還要加入這樣的一個循環,把W個0加入原始數據。
我的學習筆記:
注意不是在預處理時先加入W個0,而是在上面演算法描述的循環後加入這樣的處理。
for (i=0; i<W/4; i++)
r = (r << ^ t[(r >> 24) & 0xFF];
所以是W/4是因為若有W個0,因為我們以位元組(8位)為單位的,所以是W/4個0 位元組。注意不是循環w/8次
以下是對作者的原文的翻譯:
1:對於尾部的w/4個0位元組,事實上它們的作用只是確保所有的原始數據都已被送入register,並且被演算法處理。
2:如果register中的初始值是0,那麼開始的4次循環,作用只是把原始數據的頭4個位元組送入寄存器。(這要結合table表的生成來看)。就算 register的初始值不是0,開始的4次循環也只是把原始數據的頭4個位元組把它們和register的一些常量XOR,然後送入register中。
3A xor B) xor C = A xor (B xor C)
總上所述,原來的演算法可以改為:
+-----<Message (non augmented)
|
v 3 2 1 0 Bytes
| +----+----+----+----+
XOR----<| | | | |
| +----+----+----+----+
| ^
| |
| XOR
| |
| 0+----+----+----+----+
v +----+----+----+----+
| +----+----+----+----+
| +----+----+----+----+
| +----+----+----+----+
| +----+----+----+----+
| +----+----+----+----+
+----->+----+----+----+----+
+----+----+----+----+
+----+----+----+----+
+----+----+----+----+
+----+----+----+----+
255+----+----+----+----+
演算法:
1:register左移一個位元組,從原始數據中讀入一個新的位元組.
2:利用剛從register移出的位元組和讀入的新位元組XOR從而產生定位下標,從table中取得相應的值。
3:把該值XOR到register中
4:如果還有未處理的數據則回到第一步繼續執行。
我的學習筆記:
對這一演算法我還是不太清楚,或許和XOR的性質有關,懇請大家指出為什麼?
謝謝。
到這,我們對CRC32的演算法原理和思想已經基本搞清了。下章,我想著重根據演算法思想用java語言實現。
hjzgq 回復於:2003-05-15 14:14:51
數學演算法一向都是密碼加密的核心,但在一般的軟路加密中,它似乎並不太為人們所關心,因為大多數時候軟體加密本身實現的都是一種編程上的技巧。但近幾年來隨著序列號加密程序的普及,數學演算法在軟體加密中的比重似乎是越來越大了。
我們先來看看在網路上大行其道的序列號加密的工作原理。當用戶從網路上下載某個Shareware -- 共享軟體後,一般都有使用時間上的限制,當過了共享軟體的試用期後,你必須到這個軟體的公司去注冊後方能繼續使用。注冊過程一般是用戶把自己的私人信息(一般主要指名字)連同信用卡號碼告訴給軟體公司,軟體公司會根據用戶的信息計算出一個序列碼出來,在用戶得到這個序列碼後,按照注冊需要的步驟在軟體中輸入注冊信息和注冊碼,其注冊信息的合法性由軟體驗證通過後,軟體就會取消掉本身的各種限制。這種加密實現起來比較簡單,不需要額外的成本,用戶購買也非常方便,在網上的軟體80%都是以這種方式來保護的。
我們可以注意到軟體驗證序列號的合法性過程,其實就是驗證用戶名與序列號之間的換算關系是否正確的過程。其驗證最基本的有兩種,一種是按用戶輸入的姓名來生成注冊碼,再同用戶輸入的注冊碼相比較,公式表示如下:
序列號 = F(用戶名稱)
㈨ 什麼是下拉框數據校驗有誤
這個可能是下拉框選擇的數據與其他填寫內容存在關聯校余芹驗,即你選擇的內容啟毀租和其他填寫內容沖突了,也可能是前端校驗的bug,或者是悄兆後端處理介面報錯了