2023年12月11日发(作者:)

常见的数据校验方法

常见的数据校验方法

1. 校验是什么

校验,是为保护数据的完整性,用一种指定的对原始数据计算出的一个校验值。当接收方用同

样的算法再算一次校验值,如果两次校验值一样,表示数据完整。

2. 最简单的校验

实现方法:将原始数据和待比较的数据直接进行比较,看是否完全一样。

特点:最安全准确效率最低

适用范围:简单的数据量极小的通讯

3. 奇偶校验

实现方法:在数据存储和传输中,字节中额外增加一个比特位,用来传送奇/偶校验位来检验

错误。

奇校验:所有传送的数位(含字符的各数位和校验位)中,“1”的个数为奇数,如:

1 0110,0101

0 0110,0001

偶校验:所有传送的数位(含字符的各数位和校验位)中,“1”的个数为偶数,如:

1 0100,0101

0 0100,0001

特点:能够检测出信息传输过程中的1位误码。

出现错误后,不能进行修改,只能要求重发。

简单,应用范围广。

4. CRC循环冗余校验实现方法:利用除数以及余数的原理进行错误检测,将接收到的码组进行除法运算

,如果除尽,则说明传输无误;如果未除尽,则表明传输出现差错。

生成CRC码的基本原理:任意一个由二进制位串组成的代码都可以和一个系数仅

为‘0’和‘1’取值的多项式一一对应。例如:代码1010111对应的多项式为

x

6

+x

4

+x

2

+x+1,而多项式为x

5

+x

3

+x

2

+x+1对应的代码101111。

CRC码集选择的原则:若设码字长度为N,信息字段为K位,校验字段为R位(N=K+R),则对

于CRC码集中的任一码字,存在且仅存在一个R次多项式g(x),使得

V(x)=A(x)g(x)=x

R

m(x)+r(x);

其中: m(x)为K次信息多项式, r(x)为R-1次校验多项式,

g(x)称为生成多项式:

g(x)=g

0

+g

1

x+g

2

x

2

+...+g

(R-1)

x

(R-1)

+g

R

x

R

发送方通过指定的g(x)产生CRC码字,接收方则通过该g(x)来验证收到的CRC码字。

CRC校验码软件生成方法:

借助于多项式除法,其余数为校验字段。

例如:信息字段代码为: 1011001;对应m(x)=x

6

+x

4

+x

3

+1

假设生成多项式为:g(x)=x

4

+x

3

+1;则对应g(x)的代码为: 11001

x

4

m(x)=x

10

+x

8

+x

7

+x

4

对应的代码记为:1;

采用多项式除法: 得余数为: 1010 (即校验字段为:1010)

发送方:发出的传输字段为: 1 0 1 1 0 0 11 0 10

信息字段 校验字段

接收方:使用相同的生成码进行校验:接收到的字段/生成码(二进制除法)

如果能够除尽,则正确。

特点:信息字段和校验字段的长度可以任意选定。

编码和解码方法简单,检错和纠错能力强,在通信领域广泛地用于实现差错控制。

5. bcc异或校验法

实现方法:将所有数据都和一个指定的初始值(通常是0)异或一次,所得结果为校验值。接

收方收到数据后自己也计算一次异或和校验值,如果和收到的校验值一致就说明收到的数据

是完整的。

特点:应用于很多基于串口的通讯方法。

6. md5校验和数字签名

实现方法:主要有md5和des算法。

适用范围:数据比较大或要求比较高的场合。如md5用于大量数据、文件校验,des用于保

密数据的校验(数字签名)等等。

应用例子:文件校验、银行系统的交易数据

如客户往我们数据中心同步一个文件,该文件使用MD5校验,那么客户在发送文件的同时会

再发一个存有校验码的文件,我们拿到该文件后做MD5运算,得到的计算结果与客户发送的

校验码相比较,如果一致则认为客户发送的文件没有出错,否则认为文件出错需要重新发

送。