如何计算IP或ICMP协议首部里的checksum字段

协议层的首部里都会有一个校验字段checksum，由发送端计算和存储，由接收端验证，用来保证报文在传输过程中的完整性
checksum的计算方法多样，而对于IP Header和ICMP Header中的checksum，采用相同的计算方法-加法校验和算法

计算校验和

IP Header中的checksum只校验IP首部，不校验数据部分

ICMP Header中的checksum校验ICMP首部和数据部分

反码求和法

反码求和法，是先求和，然后再取反

发送时

• 将校验和字段设置为0
• 每16个bit(即2个字节)组成一个数，相加
• 取反码，填入校验和字段

书上或网上都这样描述，大致是没错的，但是实际经不起推敲，有一些细节并没有关注到

比如不管是IP Header还是ICMP Header中的checksum都是16个bit，而这些数字相加有可能超过16个bit，怎么办？难道只是简单地把高位数字省略？

当然不是

IP首部的checksum只计算IP首部的数据20个字节，每两个字节组成一个数，这当然比较好分配

然而像ICMP首部中的checksum计算的是首部和数据部分，有可能有奇数个字节，每2个字节组成一个数，最后还会剩下一个字节，这最后一个字节是简单地相加吗？

当然也不是（尤其这个问题，让我搞了很久）

所以总结下计算方法

• 将校验和字段设置为0
• 每16个bit(即2个字节)组成一个数，相加，如果超过16个bit，把超过的高位值加到这16个bit值上，得到的新值再和下一个值相加
• 如果最后还剩8个bit值，不能简单的加到低位，要把这8个bit当成高位值，再用0填充一个16个bit值，相加
• 最后取反，填充到校验和字段

capl如何计算

word GetOrVerifyChecksumValue(byte data[], long length)
{
  int i = 0;
  dword temp = 0;
  word checksum = 0;
  
  while (i < length)
  {
    if ((i+1) < length)
    {      
      temp = checksum + ((data[i]<<8) + data[i+1]);    
      checksum = (temp & 0xffff) + (temp >> 16);        
      i = i + 2;
    }
    else
    {        
      temp = checksum  + (data[i] << 8);    
      checksum = (temp & 0xffff) + (temp >> 16);     
      i = i + 1;
    }    
  }
  checksum = ~checksum;  
  return checksum;
}  

注意：

(data[i]<<8)一定要加括号，不然会先计算后面的加号

验证校验和

验证校验和的方法也就简单明了了

• 把校验和值填入校验和字段
• 每16个bit组成一个数，相加，如果超过16个bit，把超过的加到低位，得到的新值再和下一个值相加
• 最后的结果为0，说明所有的值都是正确的

如果用capl函数表示，和上面的函数相同，只是计算时要把校验和字段设置为0，返回值是校验和，验证时要把校验和字段设置checksum值，返回值是0

了解这个有什么好处？

capl中提供了方法组装报文，校验和会自动计算出，不需要手动计算，但是，在应用层有可能有一些自定义协议，如果采用了这种算法，就需要自己手动计算了

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