【转】常见的数据校验方法

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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，用一种指定的算法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x6+x4+x2+x+1，而多项式为x5+x3+x2+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)=xRm(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)=g0+g1x+g2x2+...+g(R-1)x(R-1)+gRxR

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)=x6+x4+x3+1 

     假设生成多项式为：g(x)=x4+x3+1；则对应g(x)的代码为: 11001

      x4m(x)=x10+x8+x7+x4 对应的代码记为：10110010000；

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。

 

具体实现代码见博客：http://blog.csdn.net/xiaoku

 

 

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