1.checksum是什么？

Checksum：【電腦】總和檢驗(yàn)碼，校驗(yàn)和。在數(shù)據(jù)處理和數(shù)據(jù)通信領(lǐng)域中，用于校驗(yàn)?zāi)康牡囊唤M數(shù)據(jù)項(xiàng)的和。這些數(shù)據(jù)項(xiàng)可以是數(shù)字或在計(jì)算檢驗(yàn)總和過程中看作數(shù)字的其它字符串。
它通常是以十六進(jìn)制為數(shù)制表示的形式
通常用來在通信中,尤其是遠(yuǎn)距離通信中保證數(shù)據(jù)的完整性和準(zhǔn)確性

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2.計(jì)算方法

1、 先將需要計(jì)算checksum數(shù)據(jù)中的checksum設(shè)為0；
2、 計(jì)算checksum的數(shù)據(jù)按2byte劃分開來，每2byte組成一個(gè)16bit的值，如果最后有單個(gè)byte的數(shù)據(jù)，補(bǔ)一個(gè)byte的0組成2byte；
3、 將所有的16bit值累加到一個(gè)32bit的值中；
4、 將32bit值的高16bit與低16bit相加到一個(gè)新的32bit值中，若新的32bit值大于0Xffff,
再將新值的高16bit與低16bit相加；
5、 將上一步計(jì)算所得的16bit值按位取反（取反是取補(bǔ)碼），即得到checksum值，存入數(shù)據(jù)的checksum字段即可。

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3.算法實(shí)現(xiàn)的具體思路

參考的別的大佬的文章，數(shù)據(jù)拿過來

?45 00 00 30 80 4c 40 00 80 06 b5 2e d3 43 11 7b cb 51 15 3d

1、第一步，checksum數(shù)據(jù)中的checksum=b52e設(shè)為0

遍歷需要校驗(yàn)的數(shù)據(jù)，將checksum替換為0

45 00 00 30 80 4c 40 00 80 06 00 00 d3 43 11 7b cb 51 15 3d

2、第二步，求和

遍歷求和，直接累加，最后輸出的是一個(gè)int類型的十進(jìn)制數(shù)

3、第三步，轉(zhuǎn)十六進(jìn)制，將進(jìn)位添加到低位

python提供了直接將十進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)為十六進(jìn)制的內(nèi)置函數(shù)：hex()? ? 返回的是str型 ? 例如：hex(12345)

4500+0030+804c+4000+8006+0000+d343+117b+cb51+153d=0x34ace

將進(jìn)位(3)加到低16位(4ace)上:0003+4ace=4ad1

4、第四步，取反碼
?將4ad1取反得:checksum=b52e

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4、使用python實(shí)現(xiàn)checksum算法

代碼沒有整理簡化，

''' 自定義checksum算法實(shí)現(xiàn)checksum：校驗(yàn)和 data：需要校驗(yàn)的數(shù)據(jù) ''' import math import numpy as npclass myCheckSum():def __init__( self,checkSum,data=[] ):self.checkSum=checkSumself.data=dataself.hexadecimal={ 'a':10, 'b':11, 'c':12, 'd':13, 'e':14, 'f':15,10:'a', 11:'b', 12:'c', 13:'d', 14:'e', 15:'f'} # 十六進(jìn)制大于9的數(shù)self.sumdata=0x0 #第一步，求和（遍歷時(shí)遇到checksum，替換為0x0）datas=self.sumCheckSum()#第二步，將進(jìn)位加到低位cal=self.carryAddLow( len(self.sumdata),datas ) # len(self.sumdata)=5 cal=0x4ad1#第三步，取補(bǔ)碼result=self.complementData(cal)print('result:',result)print('checksum:',checkSum) # checkSum: 46382if result==checkSum:print('True：正確')else:print('False：錯誤')# 求和 def sumCheckSum(self):dataLen=len(self.data) for i in range(dataLen): if self.data[i]==self.checkSum: # 找到checksumself.sumdata+=0x0 # checksum替換為0x0來累加else:self.sumdata+=self.data[i]#print( type( sel.SumData ) ) # 215758 <class 'int'> int型 self.sumdata=hex(self.sumdata)[2:] # '0x34ace' str類型 十六進(jìn)制 datas=[]for i in self.sumdata:if i in ['a','b','c','d','e']:datas.append( self.hexadecimal[i] )else:datas.append( int(i) ) #print( 'datas:',datas) # ['3','4','10','12','14']return datas# 取反 ，這里取反取的是補(bǔ)碼 在python中 ~ 不能取到補(bǔ)碼def complementData(self,cal): tenResult=int(cal,16)twoResult=bin(tenResult)calLen=len( cal[2:]) # 4twoResultLen=len( twoResult[2:]) # 15 if calLen*4>twoResultLen:subLen=calLen*4-twoResultLen # 1twoResult='0'*subLen+twoResult[2:]#print( 'twoResult:',twoResult ,'*type:',type(twoResult)) # twoResult: 0100101011010001 *type: <class 'str'>reverseResult='0b'for i in twoResult:if i=='1':reverseResult+='0'else:reverseResult+='1'#print('reverseResult:',reverseResult) # reverseResult: 0b1011010100101110#print(hex( eval(reverseResult) ) ) # 0xb52e return eval(reverseResult) # 46382 十進(jìn)制# 進(jìn)位加到低位 返回一個(gè)十六進(jìn)制數(shù) # 將32bit值的高16bit與低16bit相加到一個(gè)新的32bit值中，若新的32bit值大于0Xffff, 再將新值的高16bit與低16bit相加； def carryAddLow(self,sumDataLen,datas): # sumDataLen=5 判斷是否大于0Xffff，一種直接數(shù)值判斷，另一種長度大于0Xffff的四位bus,rem=divmod(sumDataLen,4) # 取bus商 rem余數(shù)dualLists=[] if rem != 0: for i in range(bus+1): # 如果有余數(shù) bus需要+1dualLists.append([]) # dualLists=[ [], [], []]if i==0: # 第一個(gè)list為 [0,0,0,3] for j in range(4-rem): dualLists[i].append(0)for j in range(rem):dualLists[i].append( datas[0] ) del datas[0]else: for j in range(4): dualLists[i].append( datas[0] )del datas[0]else:for i in range(bus): dualLists.append([]) for j in range(4): dualLists[i].append( datas[0] )del datas[0]#print( 'dualLists:',dualLists) # dualLists: [[0, 0, 0, 3], [4, 10, 12, 14]]res=[0,0,0,0]for i in range( len(dualLists)):res=np.array(res)+np.array( dualLists[i] ) # 使用numpy中array把兩個(gè)list相加 #print('res:',res) # res: [ 4 10 12 17] 到這里進(jìn)位加到低位結(jié)束result=[] for i in range( len(res)-1,-1,-1 ): # 逆序遍歷resif res[i]>15: # 大于15的進(jìn)位 小于等于的直接存了result.append( res[i]%16 )res[i-1]+=res[i]//15 ###################################################else:result.append( res[i] )#print('result:',result)data='0x'for i in range( len(result)-1,-1,-1 ):if result[i] in [10,11,12,13,14,15]:data+=self.hexadecimal[ result[i] ]else:data+=str( result[i] )#print('data:',data) # 4ad1 return data

驗(yàn)證一下

(1)反碼求和

4500+0030+804c+4000+8006+b52e+d343+117b+cb51+153d=3fffc
0003+fffc=ffff

(2)取反碼:~ffff=0 正確

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的checksum算法详细的计算方法、实现思路与python校验验证的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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