TCP頭校正和計算演算法詳解

當發送IP包時，需要計算IP前序的校正和：

1、  把校正和欄位置為0；

2、  對IP頭部中的每16bit進行二進位求和；

3、  如果和的高16bit不為0，則將和的高16bit和低16bit反覆相加，直到和的高16bit為0，從而獲得一個16bit的值；

4、  將該16bit的值取反，存入校正和欄位。

◆當接收IP包時，需要對前序進行確認，檢查IP頭是否有誤，演算法同上2、3步，然後判斷取反的結果是否為0，是則正確，否則有錯。

 

演算法：

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);  //將高16bit與低16bit相加

cksum += (cksum>>16);             //將進位到高位的16bit與低16bit 再相加

 

return (USHORT)(~cksum);

}

 

執行個體：

IP頭：  

              45 00    00 31

              89 F5    00 00

              6E 06    00 00（校正欄位）

              DE B7   45 5D       ->    222.183.69.93

              C0 A8   00 DC     ->    192.168.0.220

計算：   

    4500 + 0031 +89F5 + 0000 + 6e06+ 0000 + DEB7 + 455D + C0A8 + 00DC =3 22C4

    0003 + 22C4 = 22C7

     ~22C7 = DD38      ->即為應填充的校正和

當接受到IP資料包時，要檢查IP頭是否正確，則對IP頭進行檢驗，方法同上：

計算：

    4500 + 0031 +89F5 + 0000 + 6E06+ DD38 + DEB7 + 455D + C0A8 + 00DC =3 FFFC

    0003 + FFFC = FFFF

     ~FFFF = 00000     ->正確

TCP首部檢驗和與IP首部校正和的計算方法相同，在程式中使用同一個函數來計算。

需要注意的是，由於TCP首部中不包含源地址與目標地址等資訊，為了保證TCP校正的有效性，在進行TCP校正和的計算時，需要增加一個TCP偽首部的校正和，定義如下：

struct

{

unsigned long saddr; //源地址

unsigned long daddr; //目的地址

char mbz;//置空

char ptcl; //協議類型

unsigned short tcpl; //TCP長度

}psd_header;

然後我們將這兩個欄位複製到同一個緩衝區SendBuf中並計算TCP校正和：

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));