python - 使用 binascii.crc32() 验证校验和

Question

我正在从 MCU 向我的计算机发送多条消息，并且我想使用 32 位循环冗余检查来验证消息是否正确。根据我的阅读，应该可以将 CRC 余数附加到最后一条消息并通过 CRC 函数运行它。如果消息没有错误，它应该返回零(我对吗？)然而，我使用 binascii 库函数 binascii.crc32() 来实现这一点并不成功。 .

举例来说，我想从 Python 文档中给出的示例内部检查消息(我使用的是 Python 3.5)。我将如何继续检查消息是否没有错误(当然在本例中是这样)？

crc = binascii.crc32(b"hello")
crc = binascii.crc32(b" world", crc)

check_for_error() # <--- ?

Answer 1

简单的方法是将字节形式的 CRC 附加到消息中。然后，当您收到消息时，计算除消息最后 4 个字节之外的所有字节的 CRC，并将其与附加的 CRC 字节进行比较。当然，这比您想要做的要复杂一些，但您可以将该策略应用于 MD5 或 SHA 系列等加密哈希。

但是，要执行您所要求的操作，您需要先从 0xffffffff 中减去 CRC32，然后再将其转换为字节并附加它。 CRC32实际上是一种逆CRC，它防止全零字节的消息具有零CRC。解码时，如果数据的 CRC + CRC 等于 0xffffffff，则消息可能有效。

Python CRC32 文档建议您使用

crc32(data) & 0xffffffff

而不是

crc32(data)

确保您在所有 Python 版本和平台上获得相同的数值。

这是一个快速的 Python 3 演示。

import binascii

maxcrc = 0xffffffff

def inverse_crc(data):
    crc = binascii.crc32(data) & maxcrc
    invcrc = maxcrc - crc
    return invcrc.to_bytes(4, 'little')

def check_crc(data):
    return binascii.crc32(data) & maxcrc == maxcrc    

#Test

data = b"Hello, world"
newdata = data + inverse_crc(data)
print(check_crc(newdata))
newdata = b'0x00' + newdata
print(check_crc(newdata))

输出

True
False

请注意，您可能会收到误报:损坏的消息可能具有正确的 CRC。如果您需要更高级别的保护，您应该使用加密哈希。这仍然不完美，但如此大的哈希值出现误报的几率极低。当然，计算 MD5 或 SHA 哈希比计算 CRC32 慢得多。