解析IPV4报文 和IPV6 报文的 checksum

解析IPV4报文和IPV6报文的checksum的算法：

校验和(checksum)算法，简单的说就是16位累加的反码运算：

计算函数如下：

我们在计算时是主机字节序，计算的结果封装成IP包时是网络字节序，注意这两者之间的区别，我们在从IP包里读取要转化为主机字节序，往ＩＰ包里存入时要转化为网络字节序在存入。

UINT32 Checksum(UINT32 cksum, VOID *pBuffer, UINT32 size)

{

INT8 num = 0;

UINT8 *p = (UINT8 *)pBuffer;

if ((NULL == pBuffer) || (0 == size))

{

return cksum;

}

while (size > 1)

{

cksum += ((UINT16)p[num] << 8 & 0xff00) | (UINT16)p[num + 1] & 0x00FF;

２个字节累加，先取网络字节序低位左移8位（变成主机字节序高位），与（加）上　网络字节序中的高位（主机字节序地位），即网络字节序要先变成主机字节序在进行累加，

size  -= 2;

num   += 2;

}

if (size > 0)

如果长度为奇数

{

cksum += ((UINT16)p[num] << 8) & 0xFFFF;

如果总的字节数为奇数，则最后一个字节单独相加

num += 1;

}

while (cksum >> 16)

{

cksum = (cksum & 0xFFFF) + (cksum >> 16);

累加完毕将结果中高16位再加到低16位上，重复这一过程直到高16位为全0

}

return cksum;

}

注意：UINT32 cksum的类型，这里是４个字节的，防止在累加的过程中，数据溢出，（例如0xFF累加时就会内存溢出）

 

详细的计算过程和原理如下

一：

ip头的计算：

直接对头部数据进行累加（不包括原来的checksum值）：

1、ipv4包头

ipHeadLen  = (pIpHeader->ver_ihl & 0x0F) << 2;

在ipv4头中，版本类型和头长度加在一起是1个字节（8位），各占4位，版本类型在前，长度在后，所以要取长度只能取低4位，

pIpHeader->chksum = 0;

因为不包括原来的checksum值，所以在每次计算前先把checksum的值置0，然后计算

sum = Checksum(0, (VOID *)pIpHeader, ipHeadLen);

对整个ip包头的累加

pIpHeader->chksum = HTONS((UINT16)(~sum));

结果为计算值的反码，（别忘转化为网络字节序）

 

2、ipv6包头

在ipv6中已经省略了checksum部分，但在后面的部分要有的，比如TCP/UDP包，别高兴的太早

二、

TCP/UDP报文的计算（举例UDP）：

这里的checksum包含两部分，一部分是伪头的累加，还有一部分是UDP包的累加（不包括原来的checksum值）

伪头有分ipv4和ipv6两种，分别包含如下几部分，这里做下比较

	IPV4	IPV6
目的地址	4字节（32位）	16字节（128位）
源地址	4字节（32位）	16字节（128位）
协议类型	1字节（8位）（Protocol）	1字节（8位）（next header）
（TCP/UDP）长度	2字节（16位）	2字节（16位）

1、            ipv4类型的：

第一部分，伪头部分的计算：

sum  = 0;

udpLen  = sizeof(UDP_HEADER_T) + dhcpLen;

UDP的长度= UDP的包头长度+ UDP的数据长度

sum +=  udpLen;

或者，下面也是一样的，这里就是网络字节序和主机字节序的区别了，上面的是（主机字节序）直接累加，下面的是网络字节序，一定要变成主机字节序后累加

pUdpHeader->len = HTONS(udpLen);

主机字节序转化为网络字节序，存入数据包中，一定要注意，我们做的所有累加也是网络字节序，这里一定要搞清楚，以防混淆搞错了

sum += (pUdpHeader->len >> 8 & 0x00FF);

2个字节的累加，先取网络字节序的高位，右移8位，变成主机字节序的低位，累加

sum += (pUdpHeader->len << 8 & 0xFF00);

在取网络字节序的低位，左移8位，变成主机字节序的高位，累加

sum  = Checksum(sum, (VOID *)&pIpHeader->saddr, 4);

sum  = Checksum(sum, (VOID *)&pIpHeader->daddr, 4);

对4位的地址进行累加

sum += ((UINT16)pIpHeader->proto & 0x00FF);

对1位的协议类型进行累加               

伪头部分计算完成

第二部分，UDP数据包的计算   

pUdpHeader->chksum = 0;

注意：每次计算前别忘先把checksum的值置0，然后计算 

sum = Checksum(sum, (VOID *)pUdpHeader, udpLen);

对整个UDP包的累加

pUdpHeader->chksum = HTONS((UINT16)(~sum));

结果为计算值的反码，（别忘转化为网络字节序）

ＵＤＰ数据包部分计算完成

2、            ipv6类型的：

第一部分，伪头部分的计算：

sum  = 0;

udpLen  = sizeof(UDP_HEADER_T) + dhcpLen;

sum +=  udpLen;

或者

pUdpHeader->len = HTONS(udpLen);

sum += (pUdpHeader->len >> 8 & 0x00FF);

sum += (pUdpHeader->len << 8 & 0xFF00);

sum  = Checksum(sum, (VOID *)&pIpHeader->saddr, 16);

sum  = Checksum(sum, (VOID *)&pIpHeader->daddr, 16);

对16位的地址进行累加

sum += ((UINT16)pIpHeader->proto & 0x00FF);

伪头部分计算完成

第二部分，UDP数据包的计算  

pUdpHeader->chksum = 0;

 注意：每次计算前别忘先把checksum的值置0，然后计算

sum = Checksum(sum, (VOID *)pUdpHeader, udpLen);

对整个UDP包的累加

pUdpHeader->chksum = HTONS((UINT16)(~sum));

结果为计算值的反码，（别忘转化为网络字节序）

ＵＤＰ数据包部分计算完成