Cyclic Redundancy Check (CRC)
Cyclic Redundancy Check (CRC)
Cyclic Redundancy Check (CRC) är en allmänt använd felupptäckningskod som används i datatransmission för att säkerställa korrektheten av överförd data över nätverk. Detta uppnås genom att generera en unik kontrollsumma för ett datablock, som skickas tillsammans med datan. Vid mottagandet av datan beräknar det mottagande systemet sin egen CRC för den mottagna datan och jämför den med den skickade CRC. Om de två värdena inte överensstämmer upptäcks ett fel, vilket indikerar att datan kan ha blivit korrupt under transmissionen.
CRC-algoritmen fungerar genom att utföra en matematisk beräkning på den data som överförs för att skapa ett CRC-värde. Detta värde läggs sedan till datan och skickas till det mottagande systemet. Mottagaren utför samma beräkning på den mottagna datan för att generera sitt eget CRC-värde. Det jämför sedan detta beräknade värde med den överförda CRC. Om de två värdena stämmer överens antas det att datan har överförts korrekt och utan fel.
Hur CRC Fungerar
CRC-processen kan brytas ner i följande steg:
Meddelandeförberedelse: Avsändarens system tar den data som ska överföras och förbereder den för CRC-beräkning.
Dividendpolynomgenerering: Datan behandlas som ett polynom, med dess bitar som representerar koefficienterna i polynomet. Detta polynom delas med ett fördefinierat delningspolynom med binär division.
CRC-beräkning: CRC-beräkningen innebär att bestämma resten av polynomdivisionen. Den resulterande resten är CRC-värdet.
Överföring av CRC: Det beräknade CRC-värdet bifogas till den ursprungliga datan och överförs till det mottagande systemet.
CRC-verifiering hos mottagaren: Vid mottagandet av datan och det skickade CRC-värdet utför mottagarens system samma beräkningar som avsändaren för att generera sitt eget CRC-värde.
CRC-jämförelse: Mottagaren jämför sitt beräknade CRC med det skickade CRC. Om de två värdena stämmer överens antas det att datan har överförts utan fel. Om värdena inte stämmer överens upptäcks ett fel, vilket signalerar att datan kan ha blivit korrupt under transmissionen.
Det är viktigt att notera att CRC-algoritmen inte är fullkomlig och kan inte korrigera fel. Dess huvudsyfte är att ge en hög nivå av förtroende i datatransmission genom att upptäcka fel. Om ett fel upptäcks kan datan överföras på nytt för att säkerställa dess korrekthet.
Tillämpningar av CRC
CRC används i stor utsträckning i olika kommunikationsprotokoll och applikationer. Några exempel på dess tillämpningar inkluderar:
Ethernet: CRC används i Ethernet för att upptäcka fel i datatransmission över nätverkslänkar. Det ger ett sätt att verifiera integriteten av datapaket och identifiera fel orsakade av brus, störningar eller andra faktorer.
Trådlös kommunikation: CRC används i trådlösa kommunikationssystem, såsom Wi-Fi och Bluetooth, för att säkerställa korrektheten av överförd data. Det hjälper till att upptäcka fel som kan uppstå på grund av signalnedbrytning, störningar eller andra trådlösa överföringsproblem.
Lagringssystem: CRC används i lagringssystem, såsom hårddiskar och solid-state-diskar, för att säkerställa dataintegritet under läs- och skrivoperationer. Det hjälper till att upptäcka fel som kan uppstå under datalagring eller -återhämtning.
Filer överföringsprotokoll: CRC används ofta i filöverföringsprotokoll, såsom FTP och BitTorrent, för att säkerställa integriteten av överförda filer. Det hjälper till att upptäcka fel som kan uppstå under filöverföring.
Förebyggande Tips
För att säkerställa effektiviteten av CRC och förbättra dataintegriteten, överväg följande förebyggande tips:
Implementera CRC-kontroller i nätverksprotokoll: Inkludera CRC-kontroller i nätverksprotokoll och kommunikationssystem för att verifiera integriteten av överförd data. Detta hjälper till att upptäcka fel och säkerställa korrektheten av datatransmission.
Använd högkvalitativa CRC-algoritmer: Välj CRC-algoritmer med en stor bitbredd och starka matematiska egenskaper. Högkvalitativa algoritmer hjälper till att minimera risken för oupptäckta fel och ger en högre nivå av förtroende för dataintegritet.
Uppdatera regelbundet CRC-algoritmer: Håll dig uppdaterad om framsteg inom CRC-algoritmer och uppdatera dem regelbundet för att skydda mot framväxande sårbarheter. Detta hjälper till att säkerställa effektiviteten av CRC i att upptäcka fel och upprätthålla dataintegritet.
Genom att implementera dessa förebyggande tips kan organisationer förbättra tillförlitligheten av datatransmission, minimera risken för datakorruption och säkerställa integriteten av överförd data.
Relaterade Termer
Checksumma: En checksumma är en annan felupptäckningsteknik som används för att verifiera integriteten av data. Likt CRC innebär det att generera ett värde från datan och jämföra det med ett överfört värde. Dock är checksummor enklare och mindre robusta än CRC.
Error-Correcting Code (ECC): Till skillnad från CRC kan ECC (Error-Correcting Code) inte bara upptäcka fel utan också korrigera dem. ECC används för att ge en högre nivå av data noggrannhet, särskilt i kritiska system där felkorrigering är väsentlig.