UDP校驗和計算

Question

/usr/include/netinet/udp.h定義的UDP頭結構如下

struct udphdr
{
  u_int16_t source;
  u_int16_t dest;
  u_int16_t len;
  u_int16_t check;
};

標頭的檢查字段中存儲了什么值？ 如何驗證校驗和是否正確？ 我的意思是計算校驗和的數據是什么？ （它只是 udp 標頭還是 udp 標頭加上它后面的有效負載？）

謝謝。

Answer 1

執行在UDP校驗和的整個有效載荷，並且在報頭中的其它字段，並從IP報頭的某些字段。 為了執行計算（通過這個偽頭、UDP 頭和有效載荷完成），從 IP 頭構造了一個偽頭。 包含偽標頭的原因是為了捕獲已路由到錯誤 IP 地址的數據包。

基本上，在接收端，將所有 16 位字頭和數據區相加（以 16 位換行），並根據0xffff檢查結果。

在發送端，它有點復雜。 對所有 16 位值執行補碼求和，然后取該值的補碼（即，反轉所有位）以填充校驗和字段（附加條件是計算出的校驗和為零將更改為所有一位）。

一的補總和是不是所有的人的補碼值的簡單相加。 它有點復雜。

基本上，您有一個從零開始運行的 16 位累加器，然后將每個 16 位值相加。 每當這些加法之一導致進位時，該值就會被環繞，然后您再次向該值添加 1。 這有效地采用了 16 位加法的進位位並將其添加到值中。

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順便說一句，這純粹是我的猜測，但這可能可以通過使用ADC （帶進位相加）指令而不是ADD （令人驚訝的是，相加）指令或 CPU 上可用的任何等效指令來有效地完成時間。

如果沒有進位， ADC只會從進位中添加零位。 在這些東西完成的日子里（是的，不幸的是，我已經那么老了），內存比速度更受限制，現在情況並非如此，因此在代碼中節省幾個字節可以很好地提升你宇宙半神皇的水平：-）

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請注意，您永遠不必擔心第二次進位（或者如果您使用上一段中提到的方法，則下一個ADC的進位是兩個），因為兩個最大的 16 位值相加后產生（從0x1fffe截斷 ) 0xfffe - 添加一個永遠不會導致另一個進位。

一旦計算出計算出的補碼和，將其位反轉並插入到數據包中，這將導致接收端計算產生0xffff ，當然假設傳輸沒有錯誤。

值得注意的是，負載總是被填充以確保有整數個 16 位字。 如果它被填充，長度字段會告訴您實際長度。

RFC768是詳細說明這一點的規范。

Answer 2

Gerd Hoffmann 完成了一個很好且易於理解的 UDP 校驗和計算示例。

您可以在 google 上搜索“net-checksum.c Gerd Hoffmann”或查看此處的文件：

https://gist.github.com/fxlv/81209bbd150abfeaceb1f85ff076c9f3

您可以使用net_checksum_tcpudp函數，向它提供 UDP 有效負載長度、proto、src 和 dst IP，然后提供 UDP 有效負載本身，它會做正確的事情。

最后你必須在校驗和上調用htons()並且你很好。

Answer 3

我在網上搜索一些將計算 udp 標頭的代碼（使用上面提到的偽 ip 標頭）。

終於找到了open-bsd dhclient packet.c：

https://github.com/openbsd/src/blob/master/sbin/dhclient/packet.c

查看函數assemble_udp_ip_header()