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分类： 网络与安全
2009-10-22 16:36:53
问题：
这几天在写dhcp client的代码，碰到个问题，就是UDP的校验和(CRC)怎么算都不正确，经过多番努力，终于找到问题所在了.
描述：
在RFC xxxx里面有讲到，U D P检验和包括U D P首部和U D P数据，所以当我调用CRC校验和的函数时就从UDP的头部开始，长度 = UDP的头长+UDP数据长度，结果不正确（通过Wirshark 工具抓包看到的）。
原因：
找了许久，最终在《TCP-IP详解卷1》里面找到了答案。
一句话概括：如下图，在计算UDP校验和的时候要多加个伪UDP头的值。
具体描述如下：
U D P检验和覆盖U D P首部和U D P数据。回想I P首部的检验和，它只覆盖I P的首部—并不
覆盖I P数据报中的任何数据。
U D P和T C P在首部中都有覆盖它们首部和数据的检验和。U D P的检验和是可选的，而T C P
的检验和是必需的。
尽管U D P检验和的基本计算方法与我们在3 . 2节中描述的I P首部检验和计算方法相类似
（16 bit字的二进制反码和），但是它们之间存在不同的地方。首先， U D P数据报的长度可以为
奇数字节，但是检验和算法是把若干个16 bit字相加。解决方法是必要时在最后增加填充字节
0，这只是为了检验和的计算（也就是说，可能增加的填充字节不被传送）。
其次， U D P数据报和T C P段都包含一个1 2字节长的伪首部，它是为了计算检验和而设置
的。伪首部包含I P首部一些字段。其目的是让U D P两次检查数据是否已经正确到达目的地
（例如， I P没有接受地址不是本主机的数据报，以及I P没有把应传给另一高层的数据报传给
U D P）。U D P数据报中的伪首部格式如图11 - 3所示。
图11-3 UDP检验和计算过程中使用的各个字段
在该图中，我们特地举了一个奇数长度的数据报例子，因而在计算检验和时需要加上填
充字节。注意，U D P数据报的长度在检验和计算过程中出现两次。
如果检验和的计算结果为0，则存入的值为全1（6 5 5 3 5），这在二进制反码计算中是等效
的。如果传送的检验和为0，说明发送端没有计算检验和。
如果发送端没有计算检验和而接收端检测到检验和有差错，那么U D P数据报就要被悄悄
地丢弃。不产生任何差错报文（当I P层检测到I P首部检验和有差错时也这样做）。
U D P检验和是一个端到端的检验和。它由发送端计算，然后由接收端验证。其目的是为
了发现U D P首部和数据在发送端到接收端之间发生的任何改动。
尽管U D P检验和是可选的，但是它们应该总是在用。在8 0年代，一些计算机产商在默认
条件下关闭U D P检验和的功能，以提高使用U D P协议的N F S（Network File System）的速度。
在单个局域网中这可能是可以接受的，但是在数据报通过路由器时，通过对链路层数据帧进
行循环冗余检验（如以太网或令牌环数据帧）可以检测到大多数的差错，导致传输失败。不
管相信与否，路由器中也存在软件和硬件差错，以致于修改数据报中的数据。如果关闭端到
端的U D P检验和功能，那么这些差错在U D P数据报中就不能被检测出来。另外，一些数据链
路层协议（如S L I P）没有任何形式的数据链路检验和。
Host Requirements RFC声明，U D P检验和选项在默认条件下是打开的。它还声明，
如果发送端已经计算了检验和，那么接收端必须检验接收到的检验和（如接收到检验
和不为0）。但是，许多系统没有遵守这一点，只是在出口检验和选项被打开时才验证
接收到的检验和。
解决：
1. 先不要计算ip的CRC校验和，而是先借用ip header 的几个字段，把它填入伪udp的header。
2. 计算udp的crc校验和，起始地址从ip开始计算，长度=ip header长度+udp header 长度+udp数据长度。
3. 清空刚刚借用的ip header 字段。
4. 计算ip 的校验和。
代码实现：
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