【golang基础】校验和计算

首先，IP、ICMP、UDP和TCP报文头都有检验和字段，大小都是16bit，算法基本上也是一样的。
在发送数据时，为了计算数据包的检验和。应该按如下步骤：
1、把校验和字段设置为0；
2、把需要校验的数据看成以16位为单位的数子组成，依次进行二进制反码求和；
3、把得到的结果存入校验和字段中
在接收数据时，计算数据包的检验和相对简单，按如下步骤：
1、把首部看成以16位为单位的数字组成，依次进行二进制反码求和，包括校验和字段；
2、检查计算出的校验和的结果是否为0；
3、如果等于0，说明被整除，校验和正确。否则，校验和就是错误的，协议栈要抛弃这个数据包。

虽然说上面四种报文的校验和算法一样，但是在作用范围存在不同：IP校验和只校验20字节的IP报头；而ICMP校验和覆盖整个报文(ICMP报头+ICMP数据)；UDP和TCP校验和不仅覆盖整个报文，而且还有12个字节的IP伪首部，包括源IP地址(4字节)、目的IP地址(4字节)、协议(2字节)、TCP/UDP包长(2字节)。另外UDP、TCP数据报的长度可以为奇数字节，所以在计算校验和时需要在最后增加填充字节0(填充字节只是为了计算校验和，可以不被传送)。

package main

import (
	"fmt"
	"encoding/hex"
)

func IPv4CheckSum(data []byte) uint16 {
	var (
		sum    uint32
		length int = len(data)
		index  int
	)
	//以每16位为单位进行求和，直到所有的字节全部求完或者只剩下一个8位字节（如果剩余一个8位字节说明字节数为奇数个）
	for length > 1 {
		sum += uint32(data[index])<<8 + uint32(data[index+1])
		index += 2
		length -= 2
	}
	//如果字节数为奇数个，要加上最后剩下的那个8位字节
	if length > 0 {
		sum += uint32(data[index])
	}
	//加上高16位进位的部分
	sum += (sum >> 16)
	//别忘了返回的时候先求反
	return uint16(^sum)
}

func main() {
	//ipv4的checksum在第10字节开始
	//str := "4500002831c840008006952dc0a8d901c0a8d987" //校验和952d
	//str := "4500002831c8400080060000c0a8d901c0a8d987"
	str := "4500005831cd400080060000c0a8d901c0a8d987"   //94f8
	b, _ := hex.DecodeString(str)

	encodedStr := hex.EncodeToString(b)
	fmt.Printf(" bytes-->%02x \n", b)
	fmt.Printf("string-->%s \n", encodedStr)

	ret := IPv4CheckSum(b)
	fmt.Printf("ret:%x \n", ret)
}

运行结果:
[root@localhost]# go run checksum.go
bytes–>4500005831cd400080060000c0a8d901c0a8d987
string–>4500005831cd400080060000c0a8d901c0a8d987
ret:94f8

针对ipv4和ipv6的校验和计算，可以参考nff-go的checksum.go。
ipv6校验和计算，linux内核参考：__sum16 csum_ipv6_magic(const struct in6_addr *saddr,const struct in6_addr *daddr,__u32 len, __u8 proto, __wsum csum)。