17

Javaでインターネットチェックサムを計算する方法を理解しようとしていますが、それが原因で終わりはありません。（ビット操作が恐ろしいです。）C＃でバージョンを見つけました。C＃でインターネット（別名IP、別名RFC791）チェックサムを計算します。ただし、Javaに変換しようとしても、正しい結果が得られません。誰かが私が間違っていることを見ることができますか？データ型の問題が疑われます。

public long getValue() {
    byte[] buf = { (byte) 0xed, 0x2A, 0x44, 0x10, 0x03, 0x30};
    int length = buf.length;
    int i = 0;

    long sum = 0;
    long data = 0;
    while (length > 1) {
        data = 0;
        data = (((buf[i]) << 8) | ((buf[i + 1]) & 0xFF));

        sum += data;
        if ((sum & 0xFFFF0000) > 0) {
            sum = sum & 0xFFFF;
            sum += 1;
        }

        i += 2;
        length -= 2;
    }

    if (length > 0) {
        sum += (buf[i] << 8);
        // sum += buffer[i];
        if ((sum & 0xFFFF0000) > 0) {
            sum = sum & 0xFFFF;
            sum += 1;
        }
    }
    sum = ~sum;
    sum = sum & 0xFFFF;
    return sum;
}
4

3 に答える 3

18

@ Andy、@ EJP、@ RDなどからのコメントを適用するように編集し、念のためにテストケースを追加しました。

@Andys回答（問題の場所を正しく特定する）の組み合わせを使用し、コードを更新して、リンクされた回答で提供される単体テストと、検証済みのメッセージチェックサム追加テストケースを含めました。

最初の実装

package org.example.checksum;

public class InternetChecksum {

  /**
   * Calculate the Internet Checksum of a buffer (RFC 1071 - http://www.faqs.org/rfcs/rfc1071.html)
   * Algorithm is
   * 1) apply a 16-bit 1's complement sum over all octets (adjacent 8-bit pairs [A,B], final odd length is [A,0])
   * 2) apply 1's complement to this final sum
   *
   * Notes:
   * 1's complement is bitwise NOT of positive value.
   * Ensure that any carry bits are added back to avoid off-by-one errors
   *
   *
   * @param buf The message
   * @return The checksum
   */
  public long calculateChecksum(byte[] buf) {
    int length = buf.length;
    int i = 0;

    long sum = 0;
    long data;

    // Handle all pairs
    while (length > 1) {
      // Corrected to include @Andy's edits and various comments on Stack Overflow
      data = (((buf[i] << 8) & 0xFF00) | ((buf[i + 1]) & 0xFF));
      sum += data;
      // 1's complement carry bit correction in 16-bits (detecting sign extension)
      if ((sum & 0xFFFF0000) > 0) {
        sum = sum & 0xFFFF;
        sum += 1;
      }

      i += 2;
      length -= 2;
    }

    // Handle remaining byte in odd length buffers
    if (length > 0) {
      // Corrected to include @Andy's edits and various comments on Stack Overflow
      sum += (buf[i] << 8 & 0xFF00);
      // 1's complement carry bit correction in 16-bits (detecting sign extension)
      if ((sum & 0xFFFF0000) > 0) {
        sum = sum & 0xFFFF;
        sum += 1;
      }
    }

    // Final 1's complement value correction to 16-bits
    sum = ~sum;
    sum = sum & 0xFFFF;
    return sum;

  }

}

次に、JUnit4でのユニットテスト

package org.example.checksum;

import org.junit.Test;

import static junit.framework.Assert.assertEquals;

public class InternetChecksumTest {
  @Test
  public void simplestValidValue() {
    InternetChecksum testObject = new InternetChecksum();

    byte[] buf = new byte[1]; // should work for any-length array of zeros
    long expected = 0xFFFF;

    long actual = testObject.calculateChecksum(buf);

    assertEquals(expected, actual);
  }

  @Test
  public void validSingleByteExtreme() {
    InternetChecksum testObject = new InternetChecksum();

    byte[] buf = new byte[]{(byte) 0xFF};
    long expected = 0xFF;

    long actual = testObject.calculateChecksum(buf);

    assertEquals(expected, actual);
  }

  @Test
  public void validMultiByteExtrema() {
    InternetChecksum testObject = new InternetChecksum();

    byte[] buf = new byte[]{0x00, (byte) 0xFF};
    long expected = 0xFF00;

    long actual = testObject.calculateChecksum(buf);

    assertEquals(expected, actual);
  }

  @Test
  public void validExampleMessage() {
    InternetChecksum testObject = new InternetChecksum();

    // Berkley example http://www.cs.berkeley.edu/~kfall/EE122/lec06/tsld023.htm
    // e3 4f 23 96 44 27 99 f3
    byte[] buf = {(byte) 0xe3, 0x4f, 0x23, (byte) 0x96, 0x44, 0x27, (byte) 0x99, (byte) 0xf3};

    long expected = 0x1aff;

    long actual = testObject.calculateChecksum(buf);

    assertEquals(expected, actual);
  }

  @Test
  public void validExampleEvenMessageWithCarryFromRFC1071() {
    InternetChecksum testObject = new InternetChecksum();

    // RFC1071 example http://www.ietf.org/rfc/rfc1071.txt
    // 00 01 f2 03 f4 f5 f6 f7
    byte[] buf = {(byte) 0x00, 0x01, (byte) 0xf2, (byte) 0x03, (byte) 0xf4, (byte) 0xf5, (byte) 0xf6, (byte) 0xf7};

    long expected = 0x220d;

    long actual = testObject.calculateChecksum(buf);

    assertEquals(expected, actual);

  }

}
于 2010-11-06T18:30:17.467 に答える
12

はるかに短いバージョンは次のとおりです。

long checksum(byte[] buf, int length) {
    int i = 0;
    long sum = 0;
    while (length > 0) {
        sum += (buf[i++]&0xff) << 8;
        if ((--length)==0) break;
        sum += (buf[i++]&0xff);
        --length;
    }

    return (~((sum & 0xFFFF)+(sum >> 16)))&0xFFFF;
}
于 2011-03-27T14:57:45.343 に答える
2

トラブルの原因はタイププロモーションだと思います。見てみましょうdata = (((buf[i]) << 8) | ((buf[i + 1]) & 0xFF))：

  1. ((buf[i]) << 8)に昇格buf[i]しint、標識の拡大を引き起こします
  2. (buf[i + 1]) & 0xFFまた、に昇格buf[i + 1]しint、標識の拡大を引き起こします。しかし、この引数をマスクする0xffことは正しいことです。この場合、正しいオペランドを取得します。
  3. 式全体がに昇格しますlong（もう一度、記号が含まれます）。

問題は最初の引数にあります-それは次のようにマスクする必要があります0xff00：data = (((buf[i] << 8) & 0xFF00) | ((buf[i + 1]) & 0xFF))。しかし、Javaにはもっと効率的なアルゴリズムが実装されているのではないかと思います。おそらく、標準ライブラリにもそれがあります。あなたは見てみるかもMessageDigestしれません、多分それはそれを持っています。

于 2010-11-06T17:26:25.037 に答える