iOS CRC 校验

CRC校验,全名叫做循环冗余校验码,是数据通讯中最常采用的校验方式。
为了学习这个CRC,在网上找了好多资料,下面这篇文章是最清晰的,整体搬运过来:(http://blog.163.com/du_minchao@126/blog/static/107495394201075114028606/

一、基本原理
CRC检验原理实际上就是在一个p位二进制数据序列之后附加一个r位二进制检验码(序列),从而构成一个总长为n=p+r位的二进制序列;附加在数据序列之后的这个检验码与数据序列的内容之间存在着某种特定的关系。如果因干扰等原因使数据序列中的某一位或某些位发生错误,这种特定关系就会被破坏。因此,通过检查这一关系,就可以实现对数据正确性的检验。
二、几个基本概念

1、帧检验序列FCS(Frame Check Sequence):为了进行差错检验而添加的冗余码。

2、多项式模2运行:实际上是按位异或(Exclusive
OR)运算,即相同为0,相异为1,也就是不考虑进位、借位的二进制加减运算。如:10011011 + 11001010 = 01010001。

3、生成多项式(generator
polynomial):当进行CRC检验时,发送方与接收方需要事先约定一个除数,即生成多项式,一般记作G(x)。生成多项式的最高位与最低位必须是1。常用的CRC码的生成多项式有:

CRC8=X8+X5+X4+1

CRC-CCITT=X16+X12+X5+1

CRC16=X16+X15+X5+1

CRC12=X12+X11+X3+X2+1

CRC32=X32+X26+X23+X22+X16+X12+X11+X10+X8+X7+X5+X4+X2+X1+1

每一个生成多项式都可以与一个代码相对应,如CRC8对应代码:100110001。

三、CRC检验码的计算

设信息字段为K位,校验字段为R位,则码字长度为N(N=K+R)。设双方事先约定了一个R次多项式g(x),则CRC码:

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。

这里r(x)对应的代码即为冗余码,加在原信息字段后即形成CRC码。

r(x)的计算方法为:在K位信息字段的后面添加R个0,再除以g(x)对应的代码序列,得到的余数即为r(x)对应的代码(应为R-1位;若不足,而在高位补0)。

计算示例

设需要发送的信息为M = 1010001101,产生多项式对应的代码为P =
110101,R=5。在M后加5个0,然后对P做模2除法运算,得余数r(x)对应的代码:01110。故实际需要发送的数据是101000110101110。

这里写图片描述

四、错误检测
当接收方收到数据后,用收到的数据对P(事先约定的)进行模2除法,若余数为0,则认为数据传输无差错;若余数不为0,则认为数据传输出现了错误,由于不知道错误发生在什么地方,因而不能进行自动纠正,一般的做法是丢弃接收的数据。
五、几点说明:

1、CRC是一种常用的检错码,并不能用于自动纠错。

2、只要经过严格的挑选,并使用位数足够多的除数 P,那么出现检测不到的差错的概率就很小很小。

3、仅用循环冗余检验 CRC 差错检测技术只能做到无差错接受(只是非常近似的认为是无差错的),并不能保证可靠传输。

以上是在网上看到的资料,而我们的项目中的需求是:采用16位的CRC校验码,并采用CRC-CCITT多项式X16+X12+X5 +1。也就是在上文中没有提到的 CRC-CCITT ,
CRC在线校验地址:https://www.lammertbies.nl/comm/info/crc-calculation.html
具体的代码如下:

#import <Foundation/Foundation.h>

@interface NSData (CRC16)

//Nsdata  CRC 校验 ,返回data
-(NSData*)crc16 ;

//Nsdata 转化成 hex字符串
- (NSString *)hexadecimalString;

@end

#import "NSData+CRC16.h"

@implementation NSData (CRC16)


- (NSData*)crc16 {
    const uint8_t *byte = (const uint8_t *)self.bytes;
    uint16_t length = (uint16_t)self.length;
    uint16_t res =  gen_crc16(byte, length);
    
    NSData *val = [NSData dataWithBytes:&res length:sizeof(res)];
    
    return val;
}

#define PLOY 0X1021

uint16_t gen_crc16(const uint8_t *data, uint16_t size) {
    uint16_t crc = 0;
    uint8_t i;
    for (; size > 0; size--) {
        crc = crc ^ (*data++ <<8);
        for (i = 0; i < 8; i++) {
            if (crc & 0X8000) {
                crc = (crc << 1) ^ PLOY;
            }else {
                crc <<= 1;
            }
        }
        crc &= 0XFFFF;
    }
    return crc;
}


- (NSString *)hexadecimalString
{
    const unsigned char *dataBuffer = (const unsigned char *)[self bytes];
    
    if (!dataBuffer)
    {
        return [NSString string];
    }
    
    NSUInteger          dataLength  = [self length];
    NSMutableString     *hexString  = [NSMutableString stringWithCapacity:(dataLength * 2)];
    
    for (int i = 0; i < dataLength; ++i)
    {
        [hexString appendFormat:@"%02x", (unsigned int)dataBuffer[i]];
    }
    
    return [NSString stringWithString:hexString];
}


@end

地址:https://github.com/AmdyTeng/iOS-CRC

最后编辑于
©著作权归作者所有,转载或内容合作请联系作者
  • 序言:七十年代末,一起剥皮案震惊了整个滨河市,随后出现的几起案子,更是在滨河造成了极大的恐慌,老刑警刘岩,带你破解...
    沈念sama阅读 159,015评论 4 362
  • 序言:滨河连续发生了三起死亡事件,死亡现场离奇诡异,居然都是意外死亡,警方通过查阅死者的电脑和手机,发现死者居然都...
    沈念sama阅读 67,262评论 1 292
  • 文/潘晓璐 我一进店门,熙熙楼的掌柜王于贵愁眉苦脸地迎上来,“玉大人,你说我怎么就摊上这事。” “怎么了?”我有些...
    开封第一讲书人阅读 108,727评论 0 243
  • 文/不坏的土叔 我叫张陵,是天一观的道长。 经常有香客问我,道长,这世上最难降的妖魔是什么? 我笑而不...
    开封第一讲书人阅读 43,986评论 0 205
  • 正文 为了忘掉前任,我火速办了婚礼,结果婚礼上,老公的妹妹穿的比我还像新娘。我一直安慰自己,他们只是感情好,可当我...
    茶点故事阅读 52,363评论 3 287
  • 文/花漫 我一把揭开白布。 她就那样静静地躺着,像睡着了一般。 火红的嫁衣衬着肌肤如雪。 梳的纹丝不乱的头发上,一...
    开封第一讲书人阅读 40,610评论 1 219
  • 那天,我揣着相机与录音,去河边找鬼。 笑死,一个胖子当着我的面吹牛,可吹牛的内容都是我干的。 我是一名探鬼主播,决...
    沈念sama阅读 31,871评论 2 312
  • 文/苍兰香墨 我猛地睁开眼,长吁一口气:“原来是场噩梦啊……” “哼!你这毒妇竟也来了?” 一声冷哼从身侧响起,我...
    开封第一讲书人阅读 30,582评论 0 198
  • 序言:老挝万荣一对情侣失踪,失踪者是张志新(化名)和其女友刘颖,没想到半个月后,有当地人在树林里发现了一具尸体,经...
    沈念sama阅读 34,297评论 1 242
  • 正文 独居荒郊野岭守林人离奇死亡,尸身上长有42处带血的脓包…… 初始之章·张勋 以下内容为张勋视角 年9月15日...
    茶点故事阅读 30,551评论 2 246
  • 正文 我和宋清朗相恋三年,在试婚纱的时候发现自己被绿了。 大学时的朋友给我发了我未婚夫和他白月光在一起吃饭的照片。...
    茶点故事阅读 32,053评论 1 260
  • 序言:一个原本活蹦乱跳的男人离奇死亡,死状恐怖,灵堂内的尸体忽然破棺而出,到底是诈尸还是另有隐情,我是刑警宁泽,带...
    沈念sama阅读 28,385评论 2 253
  • 正文 年R本政府宣布,位于F岛的核电站,受9级特大地震影响,放射性物质发生泄漏。R本人自食恶果不足惜,却给世界环境...
    茶点故事阅读 33,035评论 3 236
  • 文/蒙蒙 一、第九天 我趴在偏房一处隐蔽的房顶上张望。 院中可真热闹,春花似锦、人声如沸。这庄子的主人今日做“春日...
    开封第一讲书人阅读 26,079评论 0 8
  • 文/苍兰香墨 我抬头看了看天上的太阳。三九已至,却和暖如春,着一层夹袄步出监牢的瞬间,已是汗流浃背。 一阵脚步声响...
    开封第一讲书人阅读 26,841评论 0 195
  • 我被黑心中介骗来泰国打工, 没想到刚下飞机就差点儿被人妖公主榨干…… 1. 我叫王不留,地道东北人。 一个月前我还...
    沈念sama阅读 35,648评论 2 274
  • 正文 我出身青楼,却偏偏与公主长得像,于是被迫代替她去往敌国和亲。 传闻我的和亲对象是个残疾皇子,可洞房花烛夜当晚...
    茶点故事阅读 35,550评论 2 270

推荐阅读更多精彩内容