在python中计算IP校验和

Question

我需要按照http://www.faqs.org/rfcs/rfc1071.html 中的说明计算 IP 数据包的校验和。

我已经有以下代码：

#!/usr/bin/python
import struct

data = "45 00 00 47 73 88 40 00 40 06 a2 c4 83 9f 0e 85 83 9f 0e a1"

# a test for the checksum calculation

def _checksum(data):
    #calculate the header sum
    ip_header_sum = sum(struct.unpack_from("6H", data))
    #add the carry
    ip_header_sum = (ip_header_sum & 0xFFFF) + (ip_header_sum >> 16 & 0xFFFF)
    #invert the sum, python does not support inversion (~a is -a + 1) so we have to do
    #little trick: ~a is the same as 0xFFFF & ~a
    ip_header_sum = ~ip_header_sum & 0xFFFF

    return ip_header_sum #should return 0 if correct

data = data.split()
data = map(lambda x: int(x,16), data)
data = struct.pack("%dB" % len(data), *data)

print " ".join(map(lambda x: "0x%02x" % ord(x), data))
print "Checksum: 0x%04x" % _checksum(data)

它适用于我用wireshark捕获的包，它应该有正确的校验和，因此应该评估为0

不幸的是，结果是 0x6524。 有趣的是，对于每个正确的数据包，结果总是 0x6524...

谁发现了错误？

已编辑以使错误更清晰 *第二次修改*

Answer 1

您可以直接使用来自checksum udp calculation python 的解决方案，这会导致预期的校验和值为零。

import struct

data = "45 00 00 47 73 88 40 00 40 06 a2 c4 83 9f 0e 85 83 9f 0e a1"

def carry_around_add(a, b):
    c = a + b
    return (c & 0xffff) + (c >> 16)

def checksum(msg):
    s = 0
    for i in range(0, len(msg), 2):
        w = ord(msg[i]) + (ord(msg[i+1]) << 8)
        s = carry_around_add(s, w)
    return ~s & 0xffff

data = data.split()
data = map(lambda x: int(x,16), data)
data = struct.pack("%dB" % len(data), *data)

print ' '.join('%02X' % ord(x) for x in data)
print "Checksum: 0x%04x" % checksum(data)

结果：

45 00 00 47 73 88 40 00 40 06 A2 C4 83 9F 0E 85 83 9F 0E A1
Checksum: 0x0000

Answer 2

这里有两个问题。

首先，您对 struct.unpack_from 的调用仅从缓冲区中解压缩 4 个 16 位值（即 8 个字节）。如果你想解压整个头文件，你需要做类似struct.unpack_from("!nH") 的操作，其中n 是你想解压的短裤数量。您可以使用struct.unpack_from("!%dH"%(len(data)/2), data) 生成适当的格式字符串，假设data 只包含IP 标头。

其次，一旦你这样做了，你会发现校验和现在为 0。对于已经设置了校验和的数据包，这是正确的结果，就像这个一样。 （您在上面的数据包中突出显示了 A2 和 C4 字节。）要从头开始计算数据包的正确校验和，您需要将校验和字节设置为 0。（请参阅 RFC1071 中步骤 2 的开头：“要生成校验和，校验和字段本身会被清除”。）