计算机网络CRC校验源码-java版

2、实验内容： （1） 随机取1 个128 位数A。 （2） 将A 与CRC-16 做除法得余数B，A*216+B 保存在C 中。 （3） 随机修改C 中的1 个比特，重新与CRC-16 做除法运算，记录余数为0 的二进制组 合。 （4） 随机修改C 中的2 个比特，重新与CRC-16 做除法运算，记录余数为0 的二进制组 合。 （5） 随机修改C 中的3 个比特，重新与CRC-16 做除法运算，记录余数为0 的二进制组 合。 计算机网络中的CRC校验是一种常用的错误检测技术，其全称为循环冗余校验（Cyclic Redundancy Check）。CRC校验的核心思想是将数据视为一个长的二进制数，用这个数除以一个固定的二进制数（生成多项式），得到一个余数。这个余数即为FCS（帧检验序列），被附加到数据帧的尾部。在接收端，对接收到的数据（包含FCS）再次进行同样的除法运算，如果余数为0，则认为数据在传输过程中没有发生错误。 CRC校验之所以能检测出错误，是因为其建立在数据和FCS一起经过同样的除法运算能被整除的基础上。如果数据在传输过程中有1位或多位发生了变化，那么它们组合后经过除法运算，余数大概率不会是0。这样，接收方就能通过检测余数是否为0来判断数据是否有错误。 在上述的实验内容中，涉及到的CRC-16是指采用16位的生成多项式进行CRC校验的算法。实验要求通过修改数据帧中的1位、2位、3位比特，然后进行CRC-16校验来观察余数的变化。通过这样的实验，可以分析CRC-16校验的有效性。尽管CRC-16能够检测大部分错误，但仍然存在某些特定的错误模式，可能导致校验失败。因此，实验中记录的数据能帮助我们了解在不同比特修改下，CRC-16是否能成功检测到错误，进而评估其有效性。 在编程实现CRC校验时，通常需要以下几个步骤： 1. 确定生成多项式：CRC-16有一个标准的生成多项式，例如0xA001。这个多项式将用于生成余数。 2. 构造数据：将数据与生成多项式的位数减1个0进行拼接，确保数据长度能够被生成多项式的长度整除。 3. 进行除法运算：用生成多项式去除构造好的数据。在二进制除法中，相当于用异或运算代替减法运算。 4. 生成校验码：将得到的余数作为FCS附加到原始数据的尾部。 5. 接收端校验：接收端接收到数据后，用相同的生成多项式去除数据（包括FCS），如果余数为0，则说明数据传输过程中无误。 在实验报告内容中，需要记录CRC校验的原理，实验中随机产生的128位数（以16进制表示），以及除法运算的算法描述。在实验结果分析部分，要对CRC-16的有效性进行讨论，包括在修改不同比特数时，CRC-16校验的准确性和局限性。 值得注意的是，CRC校验并不是绝对可靠的。其有效性取决于生成多项式的选取，不同的生成多项式对应的检测能力也不同。因此，研究CRC校验的有效性对于设计可靠的通信协议具有重要意义。通过实验可以发现，虽然CRC校验不能保证100%的错误检测率，但在大多数情况下，CRC-16能够有效地检测出错误，从而保证了数据传输的可靠性。