Sjekksum med syklisk redundans (CRC)
Cyclic Redundancy Check (CRC)
Cyclic Redundancy Check (CRC) er en mye brukt feildetekteringskode som brukes i datatransmisjon for å sikre nøyaktigheten av overførte data over nettverk. Dette oppnås ved å generere en unik sjekksum for en blokk med data, som sendes sammen med dataene. Ved mottak av dataene beregner mottakersystemet sin egen CRC for de mottatte dataene og sammenligner den med den overførte CRC. Hvis de to verdiene ikke stemmer overens, oppdages en feil, noe som indikerer at dataene kan ha blitt ødelagt under overføring.
CRC-algoritmen fungerer ved å utføre en matematisk beregning på dataene som overføres for å lage en CRC-verdi. Denne verdien legges deretter til dataene og sendes til mottakersystemet. Mottakeren utfører den samme beregningen på de mottatte dataene for å generere sin egen CRC-verdi. Deretter sammenligner den denne beregnede verdien med den overførte CRC. Hvis de to verdiene stemmer overens, antas det at dataene har blitt overført nøyaktig og uten feil.
Hvordan CRC fungerer
CRC-prosessen kan brytes ned i følgende trinn:
Forberedelse av melding: Avsendersystemet tar dataene som skal overføres og forbereder dem for CRC-beregning.
Generering av dividendpolynom: Dataene behandles som et polynom, med bitene sine som representerer koeffisientene i polynomet. Dette polynomet deles med et forhåndsdefinert divisjonspolynom ved bruk av binær divisjon.
CRC-beregning: CRC-beregningen involverer å bestemme resten av polynomdivisjonen. Den resulterende resten er CRC-verdien.
Overføring av CRC: Den beregnede CRC-verdien legges til de originale dataene og overføres til mottakersystemet.
CRC-verifisering hos mottaker: Ved mottak av dataene og den overførte CRC-verdien utfører mottakersystemet de samme beregningene som avsenderen for å generere sin egen CRC-verdi.
CRC-sammenligning: Mottakeren sammenligner sin beregnede CRC med den overførte CRC. Hvis de to verdiene stemmer overens, antas det at dataene har blitt overført uten feil. Hvis verdiene ikke stemmer overens, oppdages en feil, som signaliserer at dataene kan ha blitt ødelagt under overføring.
Det er viktig å merke seg at CRC-algoritmen ikke er feilfri og ikke kan rette feil. Dens hovedformål er å gi høy tillit til datatransmisjon ved å oppdage feil. Hvis en feil oppdages, kan dataene overføres på nytt for å sikre nøyaktigheten.
Bruksområder for CRC
CRC er mye brukt i forskjellige kommunikasjonsprotokoller og applikasjoner. Noen eksempler på bruken inkluderer:
Ethernet: CRC brukes i Ethernet for å oppdage feil i datatransmisjon over nettverksforbindelser. Det gir en måte å verifisere integriteten til datapakker og identifisere feil forårsaket av støy, interferens eller andre faktorer.
Trådløs kommunikasjon: CRC brukes i trådløse kommunikasjonssystemer, som Wi-Fi og Bluetooth, for å sikre nøyaktigheten av overførte data. Det hjelper med å oppdage feil som kan oppstå på grunn av signaldegradering, interferens eller andre trådløse overføringsproblemer.
Lagringssystemer: CRC brukes i lagringssystemer, som harddisker og SSD-er, for å sikre dataintegritet under lese- og skriveoperasjoner. Det hjelper med å oppdage feil som kan oppstå under datalagring eller henting.
Filoverføringsprotokoller: CRC brukes ofte i filoverføringsprotokoller, som FTP og BitTorrent, for å sikre integriteten til overførte filer. Det hjelper med å oppdage feil som kan oppstå under filoverføring.
Forebyggingstips
For å sikre effektiviteten av CRC og øke dataintegriteten, vurder følgende forebyggingstips:
Implementere CRC-sjekker i nettverksprotokoller: Inkluder CRC-sjekker i nettverksprotokoller og kommunikasjonssystemer for å verifisere integriteten til overførte data. Dette hjelper med å oppdage feil og sikre nøyaktigheten av datatransmisjon.
Bruk høykvalitets CRC-algoritmer: Velg CRC-algoritmer med stor bittutbredelse og sterke matematiske egenskaper. Høykvalitets algoritmer bidrar til å minimere risikoen for uoppdagede feil og gir høyere tillit til dataintegritet.
Oppdater CRC-algoritmer regelmessig: Hold deg oppdatert med fremskritt innen CRC-algoritmer og oppdater dem regelmessig for å beskytte mot nye sårbarheter. Dette bidrar til å sikre effektiviteten av CRC i å oppdage feil og opprettholde dataintegritet.
Ved å implementere disse forebyggingstipsene kan organisasjoner forbedre påliteligheten til datatransmisjon, minimere risikoen for datakorrupsjon og sikre integriteten til overførte data.
Relaterte begreper
Checksum: En sjekksum er en annen feildeteksjonsteknikk som brukes for å verifisere integriteten til data. I likhet med CRC innebærer det å generere en verdi fra dataene og sammenligne den med en overført verdi. Imidlertid er sjekksummer enklere og mindre robuste enn CRC.
Error-Correcting Code (ECC): I motsetning til CRC kan ECC (Error-Correcting Code) ikke bare oppdage feil, men også rette dem. ECC brukes for å gi et høyere nivå av datanøyaktighet, spesielt i kritiske systemer hvor feilretting er viktig.