如何计算像这样收到的示例 IPv4 数据包的校验和：
4500 062A 42A1 8001 4210 XXXX C0A8 0001 C0A8 0003
其中
xxxx到目前为止，这是我发现的： 转换为二进制，加法，然后是总和的补码，一旦转换回来应该是校验和？但我做不到那么远：
4500 062A 42A1 8001 4210 XXXX C0A8 0001 C0A8 0003
4500 - 0100 0101 0000 0000
062A - 0000 0110 0010 1010
42A1 - 0100 0010 1010 0001
8001 - 1000 0000 0000 0001
xxxx - 0000
C0A8 - 1100 0000 1010 1000
0003 - 0000 0000 0000 0011
将它们全部相加：
4500 - 0100 0101 0000 0000 062A - 0000 0110 0010 1010
19242 - 0100101100101010 //第一个结果 42A1 - 0100 0010 1010 0001
36299 - 01000110111001011 //第二个结果 8001 - 1000 0000 0000 0001
69068 - 010000110111001100 //第三个结果 C0A8 - 1100 0000 1010 1000
118388 - 011100111001110100 0003 - 0000 0000 0000 0011
118391 - 011100111001110111 取 118391- 100011000110001000 的补码
—> 23188 - 100011000110001000
23188 也是校验和吗？？
IPv4 Header Checksum 在 RFC 791, INTERNET PROTOCOL:
标头校验和：16 位
仅标头上的校验和。由于某些标头字段发生变化（例如， 生存时间），这在每个点重新计算和验证 互联网标头已处理。
校验和算法为：
校验和字段是一个的16位补码 报头中所有 16 位字的补码总和。为了 计算校验和，校验和字段的值为零。
这是一个简单的计算校验和和实验证据 表明它是足够的，但它是临时的，可以被替换 CRC 程序，取决于进一步的经验。
此算法在RFC 1071，计算互联网校验和，由RFC 1141，增量更新互联网校验和，由RFC 1624，通过增量更新计算互联网校验和更新。
关于 IPv4 校验和计算，有四个 RFC 可供阅读：
RFC 791、RFC 1071、RFC 1141 和 RFC 1624。
我没有阅读它们，直到遇到一个非常奇怪的问题，我才打算这样做。但是还有另一个很棒的页面在谈论 IPv4 的校验和字段：Wikipedia's IPv4 Header Checksum。按照维基百科上的示例，我尝试计算校验和：
Step 1. 计算所有 IPv4 标头字段的补码和：
我们可以将所有这些数字以十六进制或二进制形式相加。我会做两种方法：
步骤 1a.1：我将添加前两个字段 (4500 + 062A)。然后我将第三个字段添加到之前添加的结果 (4B2A+42A1)。从那时起，我会将下一个字段的值添加到累计总和中。
1 1111 1 1
4500 4B2A 8DCB 10DCC 14FDC 21084 21085 2D12D
062A 42A1 8001 4210 C0A8 0001 C0A8 0003
----- ----- ---- ----- ----- ----- ----- -----
4B2A 8DCB 10DCC 14FDC 21084 21085 2D12D 2D130
步骤 1b.1
In octave:
-------------------
octave:14> hex2dec("4500")+hex2dec("062a")+hex2dec("42a1")+hex2dec("8001")+hex2dec("4210")+hex2dec("c0a8")+hex2dec("0001")+hex2dec("c0a8")+hex2dec("0003")
ans = 184624
octave:15>
octave:15> dec2hex(184624)
ans = 2D130
octave:16>
Step 1a.2：step 1a.1的加法是一堆数字的简单数学加法。另一方面，在补码加法中，我们还需要做一件事。由于结果必须在 16 位以内（意味着结果应该是 4 个十六进制数字），因此这意味着我们必须处理结果的最高有效位。 0x2D130 中的“2”必须去某个地方，因为一个的补码加法必须与我们添加的所有数字具有相同的长度。在补码加法中，我们将溢出的数字加回到数字中。所以，
0xD130+ 0x2 = 0xD132header字段的补码是：
0xD132步骤 1b.2：
In octave:
-------------------
octave:14> hex2dec("4500")+hex2dec("062a")+hex2dec("42a1")+hex2dec("8001")+hex2dec("4210")+hex2dec("c0a8")+hex2dec("0001")+hex2dec("c0a8")+hex2dec("0003")
ans = 184624
octave:15> dec2hex(184624)
ans = 2D130
octave:16> 16^4
ans = 65536
octave:17> 184624-(2*65536)
ans = 53552
octave:18> 184624-(2*65536)+2
ans = 53554
octave:19> dec2hex(184624-(2*65536)+2)
ans = D132
octave:20>
步骤 1c.1：
将字段转换为二进制：
4500: 0100 0101 0000 0000
062A: 0000 0110 0010 1010
42A1: 0100 0010 1010 0001
8001: 1000 0000 0000 0001
4210: 0100 0010 0001 0000
C0A8: 1100 0000 1010 1000
0001: 0000 0000 0000 0001
C0A8: 1100 0000 1010 1000
0003: 0000 0000 0000 0011
4500+062A:
00 0100 0101 0000 0000+
00 0000 0110 0010 1010
-----------------------
00 0100 1011 0010 1010 (04B2A)
+42A1
00 0100 1011 0010 1010+
00 0100 0010 1010 0001
-----------------------
00 1000 1101 1100 1011 (08DCB)
+8001
00 1000 1101 1100 1011+
00 1000 0000 0000 0001
------------------------
01 0000 1101 1100 1100 (10DCC)
+4210
01 0000 1101 1100 1100+
00 0100 0010 0001 0000
------------------------
01 0100 1111 1101 1100 (14FDC)
+C0A8
01 0100 1111 1101 1100+
00 1100 0000 1010 1000
-----------------------
10 0001 0000 1000 0100 (21084)
+0001
10 0001 0000 1000 0100+
00 0000 0000 0000 0001
-----------------------
10 0001 0000 1000 0101 (21085)
+C0A8
10 0001 0000 1000 0101+
00 1100 0000 1010 1000
-----------------------
10 1101 0001 0010 1101 (2D12D)
+0003
10 1101 0001 0010 1101+
00 0000 0000 0000 0011
-----------------------
10 1101 0001 0011 0000 (2D130)
步骤 1c.2： 将 10（最左边的位）添加到数字：
1101 0001 0011 0000+
0000 0000 0000 0010
--------------------
1101 0001 0011 0010 (D132)
步骤 2.
无论您如何进行补码加法，您现在都必须对结果进行补码。任何二进制数的补码只是“翻转数字中所有位”的奇特名称：
1101 0001 0011 0010 -> 0010 1110 1100 1101 (2ECD)
如果你想在不转换为二进制的情况下取一个十六进制数字的补码，下面是一个方便的表格：
| n | 1' |
|---|---|
| 0 | F |
| 1 | E |
| 2 | D |
| 3 | C |
| 4 | 乙 |
| 5 | A |
| 6 | 9 |
| 7 | 8 |
| 8 | 7 |
| 9 | 6 |
| A | 5 |
| 乙 | 4 |
| C | 3 |
| D | 2 |
| E | 1 |
| F | 0 |
所以取 D132 的补码是：
D->2
1->E
3->C
2->D
所以 IPv4 标头
4500 062A 42A1 8001 4210 XXXX C0A8 0001 C0A8 00030x2ECD一个演示步骤的小程序：
我在 C 中使用了下一个算法
uint16_t swap_uint16(uint16_t val)
{
return (val << 8) | (val >> 8 );
}
unsigned short in_cksum(const void* ip)
{
const unsigned short* ptr = (const unsigned short *)ip;
unsigned int sum = 0;
for (int i = 0; i < 10; i++)
{
if (i != 5) // skip IP packet checksum value.
{
unsigned short value = *ptr;
sum += swap_uint16(value);
}
ptr++;
}
if (sum > UINT16_MAX)
{
sum -= UINT16_MAX;
}
sum = ~sum;
sum = swap_uint16(sum);
return sum;
}