UDP校验和计算

Question

在/usr/include/netinet/udp.h定义的UDP头结构如下

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

标题的检查字段中存储了什么值？如何验证校验和是否正确？我的意思是校验和是基于什么数据计算的？ （是只是udp标头还是udp标头加上其后的有效负载？）

谢谢。

Answer 1

UDP校验和是在整个有效负载上执行的，和标头中的其他字段，和 IP标头中的某些字段。从IP报头构造一个伪报头以便执行计算（在此伪报头，UDP报头和有效负载上完成）。包含伪头的原因是为了捕获已路由到错误IP地址的数据包。

[基本上，在接收端，标头的所有16位字加上数据区被加在一起（以16位换行），并根据0xffff检查结果。

在发送方，这有点复杂。对所有16位值执行一个人的补码和，然后对该值进行一个人的补码（即，将所有位取反）以填充校验和字段（额外的条件是将计算出的校验和0更改为全部一比特）。

一个人的补码和为不是只是一个人的补码值之和。有点复杂。

[基本上，您有一个从零开始的正在运行的16位累加器，然后将每个16位值加到该累加器上。每当这些加法之一导致进位时，该值都会被换位，然后您将一个再次加到该值上。这有效地获取了16位加法的进位位并将其添加到值中。

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顺便说一句，这纯粹是我的推测，但是这可以通过使用ADC（带进位加法）指令而不是ADD（令人惊讶的是，加法）或任何等效指令来有效地完成当时在您的CPU上可用。

[如果没有进位，ADC只会从进位中加零。在完成这些工作的日子里（是的，很不幸，我am那么旧），内存远不是速度的限制，而是速度的限制，如今的情况已不再如此，因此在代码中保存一些字节可以很好地将您提升到“半神半成品”的水平：-）

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请注意，您不必担心第二次进位（如果使用的是上段中提到的方法，则不必担心第二次进位ADC将进位两次），因为两个最大的16位值总计，产生（从0x1fffe截断）0xfffe-在其中加上一个将永远不会引起另一进位。

一旦计算出所求和的补码和，将其比特取反并插入到分组中，这将导致在接收端的计算产生0xffff，前提是当然不会发生传输错误。

值得注意的是，总是对有效负载进行填充，以确保存在整数个16位字。如果填充了[[was，则长度字段会告诉您实际的长度。

RFC768是对此进行详细说明的规范。

Answer 2

[一个不错的，易于理解的UDP校验和计算示例由Gerd Hoffmann完成。

您可以在Google上搜索“ net-checksum.c Gerd Hoffmann”或在这里查看文件：

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

您可以使用net_checksum_tcpudp函数，向它提供UDP有效负载长度，协议，src和dst IP，然后再给UDP有效负载本身，它将做正确的事情。

最后，您必须在校验和上调用htons()，这很好。

Answer 3

我正在网上搜索一些代码，这些代码将计算udp头（具有如上所述的伪ip头）。

最后我找到了open-bsd dhclient packet.c：

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

签出功能assemble_udp_ip_header()