Question

我正在尝试在Python中实现ping服务器，并且正在查看Pyping的源代码作为参考：https://github.com/Akhavi/pyping/blob/master/pyping/core.py

我无法理解为计算ICMP回显请求的校验和而实现的 calculate_checksum 功能。它的实现方式如下：

def calculate_checksum(source_string):

    countTo = (int(len(source_string) / 2)) * 2
    sum = 0
    count = 0

    # Handle bytes in pairs (decoding as short ints)
    loByte = 0
    hiByte = 0
    while count < countTo:
        if (sys.byteorder == "little"):
            loByte = source_string[count]
            hiByte = source_string[count + 1]
        else:
            loByte = source_string[count + 1]
            hiByte = source_string[count]
        sum = sum + (ord(hiByte) * 256 + ord(loByte))
        count += 2

    # Handle last byte if applicable (odd-number of bytes)
    # Endianness should be irrelevant in this case
    if countTo < len(source_string): # Check for odd length
        loByte = source_string[len(source_string) - 1]
        sum += ord(loByte)

    sum &= 0xffffffff # Truncate sum to 32 bits (a variance from ping.c, which
                      # uses signed ints, but overflow is unlikely in ping)

    sum = (sum >> 16) + (sum & 0xffff)  # Add high 16 bits to low 16 bits
    sum += (sum >> 16)                  # Add carry from above (if any)
    answer = ~sum & 0xffff              # Invert and truncate to 16 bits
    answer = socket.htons(answer)

    return answer

总和＆= 0xffffffff 用于将总和截断为32位。但是，多余的位（第33位）发生了什么。难道不应该将其作为进位加到总和上吗？另外，在此之后，我将无法理解代码。

我阅读了RFC1071文档（http://www.faqs.org/rfcs/rfc1071.html），该文档解释了如何实现校验和，但是我对此了解不多。

任何帮助将不胜感激。谢谢！

Answer 1

我终于能够弄清 calculate_checksum 函数的工作原理，并且我尝试在下面进行解释。

校验和计算如下（根据RFC1071）：

source_string中的相邻八位字节配对以形成16位整数，而这些整数的1's complement sum为计算。 如果八位位组的数目为奇数，则在n-1个八位位组中创建对，然后将其相加，然后将剩余的八位位组添加到总和中。
结果和被截断为16位（要注意进位），并通过取1的补码来计算校验和。最终的校验和应为16位长。

让我们举个例子。

如果要对八位字节[A，B，C，D，E]序列计算校验和，则创建的对将为[A，B]和[C，D]，其余八位字节为E。对[a，b]可以计算如下：

a * 256 + b ，其中a和b是八位位组

假设a为11001010，b为00010001，则a * 256 + b = 1100101000010001，从而得出八位位组的连接结果。

1的补码和计算如下：

sum = [A + B] +'[C + D] +'E，其中+'代表1的补码加

现在回到代码，在 sum＆= 0xffffffff 行之前的所有内容都会计算出我们之前计算出的1的补码和。

总和＆= 0xffffffff

用于将总和截断为32位，尽管由于source_string的大小不是很大，所以ping中不大可能超过总和

（source_string =标头（8个字节）+有效载荷（可变长度））。

总和=（总和>> 16）+（总和＆0xffff）

这段代码是针对总和大于16位的情况实现的。总和分为两部分：

（sum >> 16）：高阶16位

（sum＆0xffff）：低阶16位

，然后添加这两个部分。最终结果可能是比16位多16位

总和+ =（总和>> 16）

此行用于上一次计算所得的总和长于16位的情况，并用于处理进位，类似于上一行。

最后，将计算1的补码并将其截断为16位。 socket.htons()函数用于根据设备的体系结构（小字节序和大字节序）维护发送到网络的字节排列。

在Python中计算ICMP回显请求的校验和

1 个答案: