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常见校验算法

常见校验算法一、校验算法奇偶校验MD5校验求校验和BCC(Block Check Character/信息组校验码),好像也是常说的异或校验方法CRC(Cyclic Redundancy Check/循环冗余校验)LRC(Longitudinal Redundancy Check/纵向冗余校验)二、奇偶校验内存中最小的单位是比特,也称为“位”,位有只有两种状态分别以1和0来标示,每8个连续的比特叫做一个字节(byte)。

不带奇偶校验的内存每个字节只有8位,如果其某一位存储了错误的值,就会导致其存储的相应数据发生变化,进而导致应用程序发生错误。

而奇偶校验就是在每一字节(8位)之外又增加了一位作为错误检测位。

在某字节中存储数据之后,在其8个位上存储的数据是固定的,因为位只能有两种状态1或0,假设存储的数据用位标示为1、1、1、0、0、1、0、1,那么把每个位相加(1+1+1+0+0+1+0+1=5),结果是奇数,那么在校验位定义为1,反之为0。

当CPU读取存储的数据时,它会再次把前8位中存储的数据相加,计算结果是否与校验位相一致。

从而一定程度上能检测出内存错误,奇偶校验只能检测出错误而无法对其进行修正,同时虽然双位同时发生错误的概率相当低,但奇偶校验却无法检测出双位错误三、MD5校验MD5的全称是Message-Digest Algorithm 5,在90年代初由MIT的计算机科学实验室和RSA Data Security Inc 发明,由MD2/MD3/MD4 发展而来的。

MD5的实际应用是对一段Message(字节串)产生fingerprint(指纹),可以防止被“篡改”。

举个例子,天天安全网提供下载的MD5校验值软件WinMD5.zip,其MD5值是1e07ab3591d25583eff5129293dc98d2,但你下载该软件后计算MD5 发现其值却是81395f50b94bb4891a4ce4ffb6ccf64b,那说明该ZIP已经被他人修改过,那还用不用该软件那你可自己琢磨着看啦。

四、求校验和求校验和其实是一种或运算。

如下://--------------------------------------------------------------------------------------------------//如下是计算校验位函数// checkdata,包括起始位在内的前九位数据的校验和//--------------------------------------------------------------------------------------------------unsigned char CLU_checkdata(void){ //求校验和unsigned char checkdata=0;for(point=0;point<9,TI=1;point++){checkdata=checkdata | buffer[point];}return(checkdata);}四、BCC(Block Check Character/信息组校验符号)BCC校验其实是奇偶校验的一种,但也是经常使用并且效率较高的一种,所谓BCC校验法(block check character),就是在发送前和发送后分别把BCC以前包括ETX字符的所有字符按位异或后,按要求变换(增加或前去一个固定的值)后所得到的字符进行比较,相等即认为通信无错误,不相等则认为通信出错.非接触卡读卡器与PC机的通讯格式如下:STX(02H)+ 6个字节的卡号+VERH+VERL+EOT(04H)STX(02H)起始字节EOT(04H)结束字节6个字节的卡号为六个十六进制的ASCII字符,6个字节的传送,高字节在前,低字节在后。

例如:卡号:8 D E F 9 E传输的数据格式:38 44 45 46 39 45 (十六进制)在校验时采用目前最通用的BCC校验方式:具体的方法是:将有效的卡号接字节作异或(XOR)校验:38H (XOR)44H (XOR)45H (XOR)46H (XOR)39H(XOR)45H =03H然后将接收到的数据VERH+VERL合成一个字节数据,30H(HEX)=0,33H(HEX)=3合成数据为03H,接收到的数据与我们收到的卡号的校验数据一致,则接收到的卡号为正确卡号。

再比如现有卡号为:卡号:0 5 8 E 4 2传输的数据格式:30 35 38 45 34 32 (十六进制)在校验时采用目前最通用的BCC校验方式:具体的方法是:将有效的卡号接字节作异或(XOR)校验:30H (XOR)35H (XOR)38H (XOR)45H (XOR)34H(XOR)32H =7EH然后将接收到的数据VERH+VERL合成一个字节数据,37H(HEX)=7,45H(HEX)=E合成数据为7EH,接收到的数据与我们收到的卡号的校验数据一致,则接收到的卡号为正确卡号。

在编写程序时,可以先将所有数据都接收到计算机的内存中,然后计算BCC校验值VALUE1,再将接收的BCC值拼成一个十六进制数VALUE2,然后比较这两个值,如果相等,则接收到的卡号为合法卡号,然后按您的系统作相应的处理。

VB代码如下:Public Function bcc(a As String) As StringDim b As Integerb = 0For i = 1 To Len(a) Step 2b = b Xor ("&h" + Mid(a, i, 2))Nextb = b And &HFFIf b < 16 Thenbcc = "0" + Hex(b)Elsebcc = Hex(b)End IfEnd Function五、CRC(Cyclic Redundancy Check/循环冗余校验)CRC 校验的基本思想是利用线性编码理论,在发送端根据要传送的k位二进制码序列,以一定的规则产生一个校验用的监督码(既CRC码)r位,并附在信息后边,构成一个新的二进制码序列数共(k+r)位,最后发送出去。

在接收端,则根据信息码和CRC码之间所遵循的规则进行检验,以确定传送中是否出错。

16位的CRC码产生的规则是先将要发送的二进制序列数左移16位(既乘以)后,再除以一个多项式,最后所得到的余数既是CRC码.它是利用除法及余数的原理来作错误侦测(Error Detecting)的。

实际应用时,发送装置计算出CRC值并随数据一同发送给接收装置,接收装置对收到的数据重新计算CRC并与收到的CRC相比较,若两个CRC值不同,则说明数据通讯出现错误。

根据应用环境与习惯的不同,CRC又可分为以下几种标准:①CRC-12码;②CRC-16码;③CRC-CCITT码;④CRC-32码。

CRC-12码通常用来传送6-bit字符串。

CRC-16及CRC-CCITT码则用是来传送8-bit字符,其中CRC-16为美国采用,而CRC-CCITT为欧洲国家所采用。

CRC-32码大都被采用在一种称为Point-to-Point的同步传输中。

下面为CRC计算过程:1.设置CRC寄存器,并给其赋值FFFF(hex)。

2.将数据的第一个8-bit字符与16位CRC寄存器的低8位进行异或,并把结果存入CRC寄存器。

3.CRC寄存器向右移一位,MSB补零,移出并检查LSB。

4.如果LSB为0,重复第三步;若LSB为1,CRC寄存器与多项式码相异或。

5.重复第3与第4步直到8次移位全部完成。

此时一个8-bit数据处理完毕。

6.重复第2至第5步直到所有数据全部处理完成。

7.最终CRC寄存器的内容即为CRC值。

常用的CRC循环冗余校验标准多项式如下:CRC(16位) = X16+X15+X2+1CRC(CCITT) = X16+X12 +X5+1CRC(32位) = X32+X26+X23+X16+X12+X11+X10+X8+X7+X5+X4+X2+X+1以CRC(16位)多项式为例,其对应校验二进制位列为1 1000 0000 0000 0101。

CRC基本原理是:在K位信息码后再拼接R位的校验码,整个编码长度为N位,因此,这种编码又叫(N,K)码。

对于一个给定的(N,K)码,可以证明存在一个最高次幂为N-K=R的多项式G(x),根据G(x)可以生成K位信息的校验码,而G(x)叫做这个CRC码的生成多项式。

校验码的具体生成过程为:假设发送信息用信息多项式C(X)表示,将C(x)左移R位,则可表示成C(x)*2R,这样C(x)的右边就会空出R位,这就是校验码的位置。

通过C(x)*2R除以生成多项式G(x)得到的余数就是校验码。

几个基本概念1、多项式与二进制数码多项式和二进制数有直接对应关系:x的最高幂次对应二进制数的最高位,以下各位对应多项式的各幂次,有此幂次项对应1,无此幂次项对应0。

可以看出:x的最高幂次为R,转换成对应的二进制数有R+1位。

多项式包括生成多项式G(x)和信息多项式C(x)。

如生成多项式为G(x)=x4+x3+x+1,可转换为二进制数码11011。

而发送信息位1111,可转换为数据多项式为C(x)=x3+x2+x+1。

2、生成多项式是接受方和发送方的一个约定,也就是一个二进制数,在整个传输过程中,这个数始终保持不变。

在发送方,利用生成多项式对信息多项式做模2除生成校验码。

在接受方利用生成多项式对收到的编码多项式做模2除检测和确定错误位置。

应满足以下条件:a、生成多项式的最高位和最低位必须为1。

b、当被传送信息(CRC码)任何一位发生错误时,被生成多项式做模2除后应该使余数不为0。

c、不同位发生错误时,应该使余数不同。

d、对余数继续做模2除,应使余数循环。

将这些要求反映为数学关系是比较复杂的。

但可以从有关资料查到常用的对应于不同码制的生成多项式如图9所示:N K 码距d G(x)多项式G(x)7 4 3 x3+x+1 10117 4 3 x3+x2+1 11017 3 4 x4+x3+x2+1 111017 3 4 x4+x2+x+1 1011115 11 3 x4+x+1 1001115 7 5 x8+x7+x6+x4+1 11101000131 26 3 x5+x2+1 10010131 21 5 x10+x9+x8+x6+x5+x3+1 1110110100163 57 3 x6+x+1 100001163 51 5 x12+x10+x5+x4+x2+1 10100001101011041 1024 x16+x15+x2+1 110000000000001013、模2除(按位除)模2除做法与算术除法类似,但每一位除(减)的结果不影响其它位,即不向上一位借位。

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