如何计算UDP校验和

在了解 UDP 校验和的时候，发现资料很少，如果看教材的话，一定看到过下面这两张图，但是又看不懂，加上解释之后也难懂：

本文先说具体怎么算的，再说一些细节，过程中顺带解释一下这两个图（第一张图是布局情况，第二张图是解释如何计算的）。

如何计算UDP校验和

为什么很多教材里的解释那么奇怪？

很多教材里的相关解释都来自于《TCP/IP Illustrated：Volume 1 The Protocol》，但是这本书的 UDP 校验和是为了后续的 UDP-Lite 铺路，告诉读者为什么会有个 UDP-Lite。因为 UDP 在八十年代的某些设备上是直接不检查校验的，也就是没人在意，毕竟有些程序丢/错几位也没什么问题，不检查还能提高性能（现在是默认开了）。而且很多实现方法不同，还是看文档比较快。所以书上并没有详细说明是如何计算的。

此外，很多教材的弊病就是把书当作课堂的辅助，所以一些事情并不会很好的进行解释，因为有老师去讲（但是忽略了老师水平可能不行的情况）。

任何检验算法都有个核心算法。汉明码是奇偶校验，CRC 是除法。

UDP 校验和就是加法。不过和其他校验方法相似的是，UDP 校验和的计算除了加法之外，还有一些额外的操作。

UDP 校验和的流程为：
UDP伪头+UDP头+数据+补0 每16位相加计算结果是否进位不进位重复上述步骤累加进位把进位加到结果取反得到最终校验码

UDP伪头+UDP头+数据 (+ 补0)

第一步UDP伪头+UDP头+数据 (+ 补0) ，看着很复杂，其实原理就一个：用所有相关数据组成一个 16 位倍数的部分，这样方便后续累加（其他算法大多缺位也都是补0）。

16 位是因为 UDP 大部分属性都是 2 字节，比如端口号是 2 字节，也就是 16 位。

比如如果最后两部分是1011 1001 1011 0110和0101，不补0的话就要考虑如何加（哪一位对哪一位），所以直接选择后续用0填充：

复制代码

  1011 1001 1011 0110
+ 0101 0000 0000 0000

开头的伪头是从 IP 数据报中拿来的，比如源 IP、目的 IP 以及协议、UDP 长度。也就是开头第一张图：

伪头+头+数据+0，最后得到的也就是第二张图的这部分：

累加和进位

累加就很简单了，就每 16 位相加。如下：

不过加法可能会产生进位的情况，如果有进位，就当作1加入结果：

复制代码

  1011 1001 1011 0110
+ 0110 0101 1100 0101
----------------------
1 0001 1111 0111 1011

这时候把进位加回到结果中：

复制代码

  0001 1111 0111 1011
+                   1
----------------------
  0001 1111 0111 1100

全部执行完就是上面图中的这部分：

取反得到最终校验码

对于上述操作的结果取反，就可以得到最终校验码，比如：

c 复制代码

0001 1111 0111 1100
---------------------
1110 0000 1000 0011

也就是上图中的这部分：

这个算法不难，就是没材料理清楚，希望能帮到有需要的人～

参考资料

《TCP/IP Illustrated：Volume 1 The Protocol》

RFC768 User Datagram Protocol