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IP, TCP, UDP, ICMP Checksum 계산 2010.07.05

IP, TCP, UDP, ICMP Checksum 계산

moltak 2010. 7. 5. 10:56

2010. 7. 5. 10:56

패킷들은 checksum 필드를 갖고 있습니다. 이 필드를 이용해 이 패킷이 정상인지 아닌지 판단할 수 있습니다.

체크섬 계산은 간단히 할 수 있습니다.

알고리즘을 먼저 소개하겠습니다.

-- Ip Header checksum 계산--

1. ip header를 2바이트씩 자른다.

2. 체크섬 바이트를 0으로 초기화 합니다.

3. 체크섬 바이트에 짤린 바이트를 그대로 계속 더해갑니다. (sum += 각 2바이트)

4. 더해지는 sum은 4바이트여야 합니다. (올림이 생기기 때문에)

5. 다 더한다음 sum(4바이트) 중 윗 부분의 2바이트를 아랫부분의 2바이트에 다시 더합니다.

6. 다시 sum(4바이트) 중 윗 부분의 2바이트를 아랫부분의 2바이트에 다시 더합니다.

이와 같이 하는 이유는 올림이 다시 생기기 때문에 2번을 한다고 합니다.

(http://kr.ks.yahoo.com/service/ques_reply/ques_view.html?dnum=J&qnum=38321)

7. 이제 2바이트가 된 sum을 1의 보수로 바꾸면 됩니다.

TCP 다른 예제(http://www.netfor2.com/tcpsum.htm)

UDP 다른 예제(http://www.netfor2.com/udpsum.htm)

/************************************************************************/
/* 
	역할: IP Header Chekcsum 계산
*/
/************************************************************************/
void CPacketSenderDlg::IpheaderChecksum( ip_header* ipHeader )
{
	unsigned short *pIpH = ( unsigned short * )ipHeader;

//variable holding the value of the IP header length.
	unsigned short nLen = 20;

//Variable that holds the checksum value.
	unsigned chksum = 0;

//Variable that holds the value of the final checksum after
	//computing the one's complement.
	unsigned short finalchk;

//Divide the length by 2 for computing 16-bit checksum.
	nLen >>= 1;
	ipHeader->crc = 0;

//compute the 16 bit checksum.
	for( int i= 0; i < nLen; i ++ )
	{
		chksum += *pIpH ++;
	}

//Fold the 32 bit value into the 16-bit field.
	chksum = ( chksum >> 16 ) + ( chksum & 0xffff );
	chksum += ( chksum >> 16 );

//Compute the one's complement of the checksum.
	finalchk = ( ~chksum & 0xffff );

//set the final checksum.
	ipHeader->crc = finalchk;
}

TCP, UDP, ICMP는 한가지 과정이 더 추가됩니다. IP Header의 정보가 필요합니다.

IP 헤더의 체크섬 계산법과 마찬가지로 20바이트에 해당하는 tcp 헤더의 값을 모두 더합니다.

데이터가 존재할경우 데이터 부분까지 더해 줍니다. 데이터가 홀수로 끝나는 부분은 주의해서 더해야 합니다.

다음으로 IP Header의 srcip, dstip를 2바이트로 잘라 더해줍니다.

부가적으로 IP Header의 protocol 필드, tcp 헤더의 길이를 더해줍니다.

여기서 tcp 헤더의 길이는 데이터 부분이 존재할경우 데이터 부분까지길이를 말합니다.
이후 IP의 체크섬과 마찬가지로 위 과정에서 발생한 케리값을 더해주는 과정을 거쳐 체크섬 계산이 완성됩니다.

(http://secretofsh.tistory.com/category/Programming/Network)

/************************************************************************/
/* 
	역할: TCP Header Chekcsum 계산
*/
/************************************************************************/
void CPacketSenderDlg::TcpheaderChecksum( ip_header* ipHeader, tcp_header* tcpHeader )
{
	unsigned short *pTcpH = ( unsigned short * )tcpHeader; // 모든 헤더는 2바이트 단위로 잘라서 계산됨
	unsigned short *tempIP;
	// variable holding the value of the TCP header length. 
	unsigned short dataLen = ( ntohs( ipHeader->tlen ) ) - sizeof( ip_header );
	unsigned short nLen = dataLen;
	//TCP길이 + 데이터 길이

// Variable that holds the checksum value. 
	unsigned chksum = 0;

// Variable that holds the value of the final checksum after 
	// computing the one's complement. 
	unsigned short finalchk;

// Divide the length by 2 for computing 16-bit checksum. 
	nLen >>= 1; 
	tcpHeader->crc = 0;
	// compute the 16 bit checksum. 
	for( int i = 0; i < nLen; i++ ) 
	{ 
		chksum += *pTcpH ++;
	}

if( dataLen % 2 == 1 )
	{//데이터가 홀수일때
		chksum += *pTcpH++ & 0x00ff;//&0xff00;
	}

///////////////////
	tempIP = ( USHORT * )( &ipHeader->saddr );
	for( int i = 0; i < 2; i ++ )
	{
		chksum += *tempIP ++;
	}
	tempIP = ( USHORT * )( &ipHeader->daddr );
	for( int i = 0; i < 2; i ++ )
	{
		chksum += *tempIP ++;
	}

chksum += htons( 6 );//IP Protocol

chksum += htons( dataLen );//tcpLength+dataLen

// Fold the 32 bit value into the 16-bit field. 
	chksum = ( chksum >> 16 ) + ( chksum & 0xffff ); 
	chksum += ( chksum >> 16 );

// Compute the one's complement of the checksum. 
	finalchk = ( ~chksum & 0xffff );

// set the final checksum. 
	tcpHeader->crc = finalchk;
}

UDP, ICMP의 경우는 TCP 체크섬 계산과 똑같습니다.

Bloger : moltak.net

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