以太网CRC32计算 - 软件与算法结果

Question

我正在尝试逐字节计算以太网数据包的帧校验序列(FCS).多项式是0x104C11DB7.我确实遵循了这里所见的XOR-SHIFT算法http://en.wikipedia.org/wiki/Cyclic_redundancy_check或http://www.woodmann.com/fravia/crctut1.htm

假设假定具有CRC的信息仅为一个字节.假设它是0x03.

1. 步骤:向右打32位

   0x0300000000

2. 将多项式和左侧的数据与它们的第一个非零和xor对齐

   0x300000000 xor 0x209823B6E = 0x109823b6e

3. 取余数对齐和xor

   0x109823b6e xor 0x104C11DB7 = 0x0d4326d9

由于没有剩下的位,0x03的CRC32应该是 0x0d4326d9

不幸的是,所有的软件实现都告诉我我错了,但是我做错了什么或者他们做了什么不同的事情？

Python告诉我:

 "0x%08x" % binascii.crc32(chr(0x03))
 0x4b0bbe37

这里的在线工具http://www.lammertbies.nl/comm/info/crc-calculation.html#intr获得了相同的结果.我的手计算与上述软件使用的算法有什么区别？

更新:

事实证明堆栈溢出已经存在类似的问题:

你在这里找到一个答案Python CRC-32的问题

虽然这不是很直观.如果您想要更正式地描述如何为以太网帧完成,您可以查看以太网标准文档802.3第3部分 - 第3.2.9章帧校验序列字段

让我们继续上面的例子:

1. 反转邮件的位顺序.这代表了他们逐点进入接收器的方式.

   0x03 因此是 0xC0

2. 补充邮件的前32位.请注意,我们再次使用32位填充单个字节.

   0xC000000000 xor 0xFFFFFFFF = 0x3FFFFFFF00

3. 再次完成上面的Xor和shift方法.大约6步之后你得到:

   0x13822f2d

4. 然后补充上述比特序列.

   0x13822f2d xor 0xFFFFFFFF = 0xec7dd0d2

5. 请记住,我们颠倒了位顺序,以便在第一步中获得以太网线上的表示.现在我们必须扭转这一步,我们终于完成了我们的任务.

   0x4b0bbe37

想出这种做法的人应该......

很多时候你真的想知道你收到的信息是正确的.为了达到这个目的,您可以收到包括FCS在内的收到的消息,并执行与上述相同的步骤1到5.结果应该是他们所谓的残留物.这是给定多项式的常数.在这种情况下它是0xC704DD7B.

正如mcdowella所提到的那样,你必须玩弄你的位,直到你做对了,这取决于你正在使用的应用程序.

Answer 1

此Python代码段为以太网写入正确的CRC:

# write payload
for byte in data:
    f.write('%02X\n' % ord(byte))
# write FCS
crc = zlib.crc32(data)&0xFFFFFFFF
for i in range(4):
    b = (crc >> (8*i)) & 0xFF
    f.write('%02X\n' % b)

如果我在这里找到这个,本来可以节省我一些时间.

Answer 2

通常需要进行一些尝试和错误才能使 CRC 计算匹配，因为您永远无法准确地阅读必须完成的操作。有时您必须对输入字节或多项式进行位反转，有时您必须从非零值开始，等等。

绕过这个问题的一种方法是查看正确的程序源代码，例如http://sourceforge.net/projects/crcmod/files/（至少它声称匹配，并且附带了一个单元测试） ）。

另一个是尝试实施。例如，如果我使用http://www.lammertbies.nl/comm/info/crc-calculation.html#intr上的计算器，我可以看到给它 00000000 会产生 0x2144DF1C 的 CRC，但给它 FFFFFFFF 会产生 FFFFFFFF -所以这不完全是您描述的多项式除法，其中 0 的校验和为 0

快速浏览一下源代码和这些结果，我认为您需要从 0xFFFFFFFF 的 CRC 开始 - 但我可能是错的，您可能最终会与实现并排调试代码，使用相应的 printfs 来找出位置第一个不同，并逐一修复差异。