UDP校验和(checksum)原理
**思考:**为什么发送方校验数据(UDP首部校验和)为0,而接收方校验数据(UDP首部校验和)已填充校验和,双方校验数据不一样,不会出错吗?
****其实接收方是把计算累加和和校验和验证两个步骤合成了一个步骤,可以理解为接收方先计算校验数据(UDP首部校验和为0)的累加和,再把累加和UDP校验和相加。
图 1
3.UDP伪首部
**作用:**增加对IP地址等信息的校验,确保信息不出错。
图 2
字段分析:
源地址:源IP地址(4字节),网络字节序
目的地址:目的IP地址(4字节),网络字节序
保留:填0
协议名:UDP协议(17)
UDP报文长度:UDP数据包长度(包含UDP头部),网络字节序
伪头部自定义:
struct pseudo_udphdr { uint32_t saddr; uint32_t daddr; uint8_t fill; uint8_t protocol; uint16_t len; };
4.UDP校验和示例代码
4.1 发送方示例代码
struct pseudo_udphdr { uint32_t saddr; uint32_t daddr; uint8_t fill; uint8_t protocol; uint16_t len; }; uint16_t checksum(uint16_t *buf, int size) { register uint32_t sum = 0; while(size > 1) { sum += *(buf++); size -= 2; } while(sum >> 16) { sum = (sum >> 16) + (sum & 0xffff); } return ~sum; } uint32_t create_pack(char *buf, const char *payload, uint32_t payload_len) { struct ethhdr *eh = (struct ethhdr *)buf; memcpy(eh->h_dest, nexthop_mac, ETH_ALEN); memcpy(eh->h_source, src_mac, ETH_ALEN); eh->h_proto = htons(ETH_P_IP); struct iphdr *iph = (struct iphdr *)(buf + ETH_HLEN); iph->ihl = IP_HDRLEN / sizeof(uint32_t); iph->version = 4; iph->tos = 0; iph->tot_len = htons(IP_HDRLEN + UDP_HDRLEN + payload_len); iph->id = htons(0); iph->frag_off = htons(0); iph->ttl = 255; iph->protocol = IPPROTO_UDP; iph->saddr = inet_addr(SRC_IP); iph->daddr = inet_addr(DST_IP); iph->check = 0; iph->check = checksum((uint16_t *)iph, IP_HDRLEN); struct udphdr *uh = (struct udphdr *)(buf + ETH_HLEN + sizeof(struct iphdr)); uh->uh_sport = htons(SPORT); uh->uh_dport = htons(DPORT); uh->uh_ulen = htons(UDP_HDRLEN + payload_len); uint32_t udp_len = UDP_HDRLEN + payload_len; char checksum_buf[MAX_BUF_SIZE] = {0}; uint32_t checksum_len = sizeof(struct pseudo_udphdr) + udp_len; if (checksum_len % 2 != 0) checksum_len += 1; struct pseudo_udphdr puh = { .saddr = iph->saddr, .daddr = iph->daddr, .fill = 0, .protocol = IPPROTO_UDP, .len = uh->uh_ulen, }; uh->uh_sum = 0; memcpy(checksum_buf, &puh, sizeof(struct pseudo_udphdr)); memcpy(checksum_buf + sizeof(struct pseudo_udphdr), uh, UDP_HDRLEN); memcpy(checksum_buf + sizeof(struct pseudo_udphdr) + UDP_HDRLEN, payload, payload_len); uh->uh_sum = checksum((uint16_t *)checksum_buf, checksum_len); printf("udp checksum:%04x\n", uh->uh_sum); memcpy(buf + ETH_HLEN + sizeof(struct iphdr) + sizeof(struct udphdr), payload, payload_len); return ETH_HLEN + IP_HDRLEN + UDP_HDRLEN + payload_len; }
4.2 接收方示例代码
struct pseudo_udphdr { uint32_t saddr; uint32_t daddr; uint8_t fill; uint8_t protocol; uint16_t len; }; uint16_t checksum_nofold(uint16_t *buf, int size) { register uint32_t sum = 0; while(size > 1) { sum += *(buf++); size -= 2; } while(sum >> 16) { sum = (sum >> 16) + (sum & 0xffff); } return sum; } int isvalid(const char *buf) { struct iphdr *iph = (struct iphdr *)(buf + ETH_HLEN); struct udphdr *uh = (struct udphdr *)(buf + ETH_HLEN + sizeof(struct iphdr)); char checksum_buf[MAX_BUF_SIZE] = {0}; uint32_t checksum_len = sizeof(struct pseudo_udphdr) + ntohs(uh->uh_ulen); if (checksum_len % 2 != 0) checksum_len += 1; struct pseudo_udphdr puh = { .saddr = iph->saddr, .daddr = iph->daddr, .fill = 0, .protocol = IPPROTO_UDP, .len = uh->uh_ulen, }; memcpy(checksum_buf, &puh, sizeof(struct pseudo_udphdr)); memcpy(checksum_buf + sizeof(struct pseudo_udphdr), (char *)uh, ntohs(uh->uh_ulen)); uint16_t csum = checksum_nofold((uint16_t *)checksum_buf, checksum_len); printf("udp csum:%04x\n", csum); if (csum != 0xffff) return -1; return 0; }
5.判断UDP校验和是否计算正确?
wireshark工具自带UDP校验和验证功能,可以通过wireshark抓包协助判断UDP校验和是否正确,wireshark UDP校验和验证功能需手动开启。
开启步骤:
1.打开 [编辑]-[首选项]-[Protocols]-[UDP]。
2.“Validate the udp checksum if possible”打勾。
图 3
自我介绍一下,小编13年上海交大毕业,曾经在小公司待过,也去过华为、OPPO等大厂,18年进入阿里一直到现在。
深知大多数嵌入式工程师,想要提升技能,往往是自己摸索成长或者是报班学习,但对于培训机构动则几千的学费,着实压力不小。自己不成体系的自学效果低效又漫长,而且极易碰到天花板技术停滞不前!
因此收集整理了一份《2024年嵌入式&物联网开发全套学习资料》,初衷也很简单,就是希望能够帮助到想自学提升又不知道该从何学起的朋友,同时减轻大家的负担。
既有适合小白学习的零基础资料,也有适合3年以上经验的小伙伴深入学习提升的进阶课程,基本涵盖了95%以上嵌入式&物联网开发知识点,真正体系化!
由于文件比较大,这里只是将部分目录大纲截图出来,每个节点里面都包含大厂面经、学习笔记、源码讲义、实战项目、讲解视频,并且后续会持续更新
如果你觉得这些内容对你有帮助,可以+V:Vip1104z获取!!! (备注:嵌入式)
最后
资料整理不易,觉得有帮助的朋友可以帮忙点赞分享支持一下小编~
你的支持,我的动力;祝各位前程似锦,offer不断,步步高升!!!
+V:Vip1104z获取!!! (备注:嵌入式)**
最后
资料整理不易,觉得有帮助的朋友可以帮忙点赞分享支持一下小编~
你的支持,我的动力;祝各位前程似锦,offer不断,步步高升!!!
更多资料点击此处获qu!!