UDP校验和计算程序python udp校验和计算方法

一、UDP/TCP头部信息

• 源端口号：发送方将UDP数据包通过源端口发送出去。
• 目的端口号：接收方从目的端口号接收UDP数据包。
• UDP长度：UDP头部长度（8字节）加上数据包的长度。
• UDP校验和：用于UDP差错检测，确认从发送方到接收方传输的过程中，有没有比特位发生变化。

• 源端口：报文发送方应用程序对应的端口。
• 目的端口：报文接收方应用程序对应的端口。
• TCP序列号：32位的序列号标识了TCP报文中第一个字节在对应方向的传输中对应的字节序号。
• TCP确认号：32位的确认号标识了报文发送端期望接收的字节序列。如果设置了ACK控制位，这个值表示一个准备接收的包的序列码。
• TCP头部长度：表示TCP头的长度，单位是32比特（4字节），最大为15（60字节：头部20+选项40），也表示数据部分从何处开始。
• 保留位：这些位必须是0，为了将来定义新的用途所保留。
• 标志位：
  1、CWR(Congestion Window Reduce)：拥塞窗口减少标志，由发送主机设置，用来表明它接收到了设置ECE标志的TCP包，发送端通过降低发送窗口的大小来降低发送速率。
  2、ECE(ECN Echo)：ECN响应标志被用来在TCP3次握手时表明一个TCP端是具备ECN功能的，并且表明接收到的TCP包的IP头部的ECN被设置为11。
  3、URG(Urgent)：该标志位置位表示紧急指针有效。该标志位目前已经很少使用。
  4、ACK(Acknowledgment)：取值1代表确认序号字段有效，这是一个确认的TCP包，取值0则不是确认包。
  5、PSH(Push)：该标志置位时，一般是表示发送端缓存中已经没有待发送的数据，接收端不用将该数据进行队列处理，而是尽可能快将数据转由应用程序处理。
  6、RST(Reset)：用于复位相应的TCP连接。通常在发生异常或者错误的时候会触发复位TCP连接。
  7、SYN(Synchronize)：序列号有效。该标志仅在三次握手建立TCP连接时有效。
  8、FIN(Finish)：带有该标志置位的数据包用来结束一个TCP会话，但对应端口仍处于开放状态，准备接收后续数据。当FIN标志有效的时候我们称呼这个包为FIN包。
• 窗口大小：用来标识确认序号之后还能接受多少字节的数据量，也表示接收端当前的接受窗口还剩多少空间，用于TCP的拥塞控制。
• 校验和：发送端计算的校验和。
• 紧急指针：紧急指针所指的位置往后部分为紧急数据，在URG标志位设置了才有效
• TCP选项：长度不定，但长度必须是32位的整数倍。常见的选项包括MSS、SACK、Timestamp等。

二、UDP伪头部

• 源IP地址：发送方将UDP数据包通过源IP发送出去。
• 目的IP地址：接收方从目的IP接收UDP数据包。
• 协议类型：TCP为6，UDP为17。协议类型1字节，需要补充1字节长度。
• UDP长度：UDP头部长度（8字节）加上数据包的长度。

三、UDP校验和计算

UDP校验和的需要计算UDP头部（计算的时候校验和部分的16位需要置0）加数据部分，还需要加上UDP伪头部。计算步骤如下：

1. 将UDP伪头部、UDP头部和数据部分全部用16进制数表示。
2. 将第一个16进制数与第二个16进制数相加，得到一个32位的数，如果32位数的高16位大于0，需要将高16位与低16位再相加，得到一个32位的数，直到高16位为0，得到这一次相加的结果。
3. 将上一步得到的16位数与第三个数16进制的数相加，重复第二步，直到累加完所有的16进制数，并且得到的结果为16进制数。
4. 将累加最后得到的16进制数取反，得到校验和。

四、计算方法

unsigned short check_sum(unsigned short *data, int num){
	unsigned long sum = 0;
	for(int i = 0;i < num; i++){
		sum += *data++;	//将2个16进制数相加
		sum = (sum>>16) + (sum&0xffff); //取相加结果的低16位与高16位相加
	}
	return ~sum;	//对最后的结果取反
}