如何检查CRC16有效性
How to check CRC16 validity
我正在研究第一次从传感器接收二进制数据。
数据是 base64 编码的，我应该解码数据并验证它，然后将它保存到数据库中。验证过程的一个步骤是检查 CRC-16 有效性。
我收到的每个有效载荷都带有一个 CRC 代码，我有一个函数可以计算 CRC-16 代码本身，我只想知道是否足以通过将解码数据传递给CRC-16 计算函数然后将结果与零进行比较？如果它非零，则数据已损坏。
如果一切顺利，我需要解压二进制数据并根据特定的偏移信息（根据制造商的文档）。然后像往常一样将数据保存到数据库中。
问题是：当我将 crc16Calc 函数应用于有效数据集时，我得到了非零值。
会不会是因为CRC被添加到数据字符串的开头，而不是结尾？我的意思是payload的结构是<CRC code><Original code>，不是相反！
我的代码是：
public static $crc16_tbl = [
0x0000, 0xC0C1, 0xC181, 0x0140, 0xC301, 0x03C0, 0x0280, 0xC241,
0xC601, 0x06C0, 0x0780, 0xC741, 0x0500, 0xC5C1, 0xC481, 0x0440,
0xCC01, 0x0CC0, 0x0D80, 0xCD41, 0x0F00, 0xCFC1, 0xCE81, 0x0E40,
0x0A00, 0xCAC1, 0xCB81, 0x0B40, 0xC901, 0x09C0, 0x0880, 0xC841,
0xD801, 0x18C0, 0x1980, 0xD941, 0x1B00, 0xDBC1, 0xDA81, 0x1A40,
0x1E00, 0xDEC1, 0xDF81, 0x1F40, 0xDD01, 0x1DC0, 0x1C80, 0xDC41,
0x1400, 0xD4C1, 0xD581, 0x1540, 0xD701, 0x17C0, 0x1680, 0xD641,
0xD201, 0x12C0, 0x1380, 0xD341, 0x1100, 0xD1C1, 0xD081, 0x1040,
0xF001, 0x30C0, 0x3180, 0xF141, 0x3300, 0xF3C1, 0xF281, 0x3240,
0x3600, 0xF6C1, 0xF781, 0x3740, 0xF501, 0x35C0, 0x3480, 0xF441,
0x3C00, 0xFCC1, 0xFD81, 0x3D40, 0xFF01, 0x3FC0, 0x3E80, 0xFE41,
0xFA01, 0x3AC0, 0x3B80, 0xFB41, 0x3900, 0xF9C1, 0xF881, 0x3840,
0x2800, 0xE8C1, 0xE981, 0x2940, 0xEB01, 0x2BC0, 0x2A80, 0xEA41,
0xEE01, 0x2EC0, 0x2F80, 0xEF41, 0x2D00, 0xEDC1, 0xEC81, 0x2C40,
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0xA001, 0x60C0, 0x6180, 0xA141, 0x6300, 0xA3C1, 0xA281, 0x6240,
0x6600, 0xA6C1, 0xA781, 0x6740, 0xA501, 0x65C0, 0x6480, 0xA441,
0x6C00, 0xACC1, 0xAD81, 0x6D40, 0xAF01, 0x6FC0, 0x6E80, 0xAE41,
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0xB401, 0x74C0, 0x7580, 0xB541, 0x7700, 0xB7C1, 0xB681, 0x7640,
0x7200, 0xB2C1, 0xB381, 0x7340, 0xB101, 0x71C0, 0x7080, 0xB041,
0x5000, 0x90C1, 0x9181, 0x5140, 0x9301, 0x53C0, 0x5280, 0x9241,
0x9601, 0x56C0, 0x5780, 0x9741, 0x5500, 0x95C1, 0x9481, 0x5440,
0x9C01, 0x5CC0, 0x5D80, 0x9D41, 0x5F00, 0x9FC1, 0x9E81, 0x5E40,
0x5A00, 0x9AC1, 0x9B81, 0x5B40, 0x9901, 0x59C0, 0x5880, 0x9841,
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0x4E00, 0x8EC1, 0x8F81, 0x4F40, 0x8D01, 0x4DC0, 0x4C80, 0x8C41,
0x4400, 0x84C1, 0x8581, 0x4540, 0x8701, 0x47C0, 0x4680, 0x8641,
0x8201, 0x42C0, 0x4380, 0x8341, 0x4100, 0x81C1, 0x8081, 0x4040
];
// $crc is an integer between 0 and 0xFFFF
// $dataByte is an integer between 0 and 0xFF
// The result is an integer between 0 and 0xFFFF
function addCRC($crc, $dataByte)
{
$index = ($crc & 0xFF) ^ $dataByte;
$crc16int = self::$crc16_tbl[$index];
return ($crc >> 8) ^ $crc16int;
}
// $buffer is a string containing the binary data
// The result is an integer between 0 and 0xFFFF
function crc16Calc($buffer)
{
$crc16 = 0;
$length = strlen($buffer);
for ($i = 0; $i < $length; $i++) {
// Use ord() to go from a length-1 string to an integer between 0 and 0xFF
$dataByte = ord($buffer[$i]);
$crc16 = $this->addCRC($crc16, $dataByte);
}
return $crc16;
}
public function store(Request $request)
{
// 1. Decode the data from base64 string, and check for CRC validaity.
$content = file($request->file('data'));
Storage::disk('local')->put('examples.bin', '');
$file_handler = fopen('C:\laragon\www\medium-clone\storage\app\examples.bin', 'w+');
foreach ($content as $line) {
$decoded_data = base64_decode($line);
// check for CRC validaty
print ($this->crc16Calc($decoded_data)). '<br />'; // this gives a different non-zero number eachtime
if($this->crc16Calc($decoded_data) != 0)
return "Invalid Data";
//else
fwrite($file_handler, $decoded_data);
}
fclose($file_handler);
}
编辑
这是下面用 base64 编码的数据，包含 20 个有效载荷，下图解释了有效载荷的结构，所有多字节二进制字段都按小端排序。
otykgAFuAGUAAEwBQAMfCqMI6g3zA+UDBQR8AXEBiQEyAiQCPQKh/nb+SwBKAAA=
WVOWgAFuAGUAAEwBQAMOCgAA6g1nAVsBcAEuAi0CMgJLAUgBTgFK/kX+IgAiAAA=
g5v5gAFvAGcAAPAAQAMRCs0IxiWrA54DsgMzAycDQQObAI0ApwCFAnYCFAATAA8=
z/5qgAFvAGcAABkBQAPuCSMJLh+uAqgCtALoA+gD6APY/9j/2P+uAqgCAAAAAA8=
XoVTgAFvAGcAAPgAQAMDCr8JZiq0Aa0BvAGhAkIC3gL+ANAARAGG/7n+GgAWAAA=
SI5CgAFvAGcAAPgAQAPvCQAAWirJAMEA0AD8ALgATwHvAcEBFQKu+U/4NAAvAAU=
RxA9gAFvAGcAAA8BQAMRCrgJUCVbAkwCcgLNAoQCCQPjALIAIAGBAOD/GQAUAAA=
T+s1gAFvAGcAAPgAQAP0CQAATioEAfsADQHgAL4AIgEMAucBIgJe+bL4OAA0AAU=
H+EqgAFvAGcAAPgAQAP8CQAAQip0AXIBdgH0AswB6AOjAND/jgG0/1P9EgAAAAU=
CLUbgAFvAGcAAPgAQAMDCgAAJirIAa8B5AHoA+gD6APT/9L/0//IAa8BAAAAAA8=
3nAQgAFvAGcAAPgAQAMFCq4IHCqtAKUAswAyACoAQgBgAlQCZwKx8gfyQQBAAAA=
fDsKgAFvAGgAADEBQAMvCtYJOfgmAxsDNgM+AzADVwOKAHIAmAAZAgQCEQAPAA8=
YD4pgAFvAGgAADEBQAP2CQAAOfiCAXABlgHbA84D6APf/9D/7f9wAV4BAAAAAA8=
hCW9gAFvAGcAAOkAQAMgCjoAbh6xALEAswC9A7IDxQP7//L/BgB1AGUAAgACAA8=
HRv7gAFvAGcAAL4BQAP5CQAASBPCBbgFzAXoA+gD6APw/+//8P/CBbgFAAAAAA8=
lZPRgAFvAGcAANcAQAMqCnoJTiAoAhwCOALvAuICCAPGALEA0QCTAG4AFQAUAAA=
9AfcgAFvAGcAAE4BQAMdCgAAAMBUCEcIYwi1Aa8BuwHJAr4C1QJQA0oDjgCMAAA=
KHT7gAFuAGUAADwBQAMrCv0ItA9EADQAVADoA+gD6APK/8r/yv9DADQAAAAAAA8=
fcjsgAFvAGcAAK0BQAMdCqMJtg1OA0EDWwOHA3QDpANCACUAVwC6AqcCCgAHAA8=
LHArgAFvAGcAAJwBQAMLCsQJpBXhANAAAgHoA+gD6APO/83/zv/hANAAAAAAAA8=
我还尝试将 CRC 的前两个字节移动到字符串的末尾，然后计算结果，它给出了非零的 0xB9AE，该函数正在正确执行计算，因为我将结果与在线 CRC-16 计算器进行了比较。
$new_string = mb_strcut($decoded_data,2,46).mb_strcut($decoded_data,0,2);
print $new_string;
print 'crc1: '.$this->crc16Calc($new_string).' ';
只需保存前两个字节，计算其余字节的 CRC，然后将其与您保存的内容进行比较。这绝对是最直接、最可验证的方法。更不用说它比你想做的要快一点点（即使你可以），因为你避免了计算不需要的两个字节的 CRC。
只有当发送方将 CRC 字节附加到末尾时，你才会得到一个零，并且他们以小端顺序附加它们。
如果你根本无法抗拒 CRC 那个可爱的代数 属性 的警笛声，那么将两个字节移动到末尾，以正确的字节顺序，并计算消息的 CRC 加上 CRC .结果应为零。
更新添加到问题的示例数据：
每条 47 字节消息的前两个字节是预期的 CRC-16/ARC，以小端顺序存储。上面给出的方法按规定工作，使用 CRC 之后的 45 个字节作为数据。 PHP CRC 码正确。
我正在研究第一次从传感器接收二进制数据。 数据是 base64 编码的，我应该解码数据并验证它，然后将它保存到数据库中。验证过程的一个步骤是检查 CRC-16 有效性。
我收到的每个有效载荷都带有一个 CRC 代码，我有一个函数可以计算 CRC-16 代码本身，我只想知道是否足以通过将解码数据传递给CRC-16 计算函数然后将结果与零进行比较？如果它非零，则数据已损坏。
如果一切顺利，我需要解压二进制数据并根据特定的偏移信息（根据制造商的文档）。然后像往常一样将数据保存到数据库中。
问题是：当我将 crc16Calc 函数应用于有效数据集时，我得到了非零值。
会不会是因为CRC被添加到数据字符串的开头，而不是结尾？我的意思是payload的结构是<CRC code><Original code>，不是相反！
我的代码是：
public static $crc16_tbl = [
0x0000, 0xC0C1, 0xC181, 0x0140, 0xC301, 0x03C0, 0x0280, 0xC241,
0xC601, 0x06C0, 0x0780, 0xC741, 0x0500, 0xC5C1, 0xC481, 0x0440,
0xCC01, 0x0CC0, 0x0D80, 0xCD41, 0x0F00, 0xCFC1, 0xCE81, 0x0E40,
0x0A00, 0xCAC1, 0xCB81, 0x0B40, 0xC901, 0x09C0, 0x0880, 0xC841,
0xD801, 0x18C0, 0x1980, 0xD941, 0x1B00, 0xDBC1, 0xDA81, 0x1A40,
0x1E00, 0xDEC1, 0xDF81, 0x1F40, 0xDD01, 0x1DC0, 0x1C80, 0xDC41,
0x1400, 0xD4C1, 0xD581, 0x1540, 0xD701, 0x17C0, 0x1680, 0xD641,
0xD201, 0x12C0, 0x1380, 0xD341, 0x1100, 0xD1C1, 0xD081, 0x1040,
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];
// $crc is an integer between 0 and 0xFFFF
// $dataByte is an integer between 0 and 0xFF
// The result is an integer between 0 and 0xFFFF
function addCRC($crc, $dataByte)
{
$index = ($crc & 0xFF) ^ $dataByte;
$crc16int = self::$crc16_tbl[$index];
return ($crc >> 8) ^ $crc16int;
}
// $buffer is a string containing the binary data
// The result is an integer between 0 and 0xFFFF
function crc16Calc($buffer)
{
$crc16 = 0;
$length = strlen($buffer);
for ($i = 0; $i < $length; $i++) {
// Use ord() to go from a length-1 string to an integer between 0 and 0xFF
$dataByte = ord($buffer[$i]);
$crc16 = $this->addCRC($crc16, $dataByte);
}
return $crc16;
}
public function store(Request $request)
{
// 1. Decode the data from base64 string, and check for CRC validaity.
$content = file($request->file('data'));
Storage::disk('local')->put('examples.bin', '');
$file_handler = fopen('C:\laragon\www\medium-clone\storage\app\examples.bin', 'w+');
foreach ($content as $line) {
$decoded_data = base64_decode($line);
// check for CRC validaty
print ($this->crc16Calc($decoded_data)). '<br />'; // this gives a different non-zero number eachtime
if($this->crc16Calc($decoded_data) != 0)
return "Invalid Data";
//else
fwrite($file_handler, $decoded_data);
}
fclose($file_handler);
}
编辑 这是下面用 base64 编码的数据，包含 20 个有效载荷，下图解释了有效载荷的结构，所有多字节二进制字段都按小端排序。
otykgAFuAGUAAEwBQAMfCqMI6g3zA+UDBQR8AXEBiQEyAiQCPQKh/nb+SwBKAAA=
WVOWgAFuAGUAAEwBQAMOCgAA6g1nAVsBcAEuAi0CMgJLAUgBTgFK/kX+IgAiAAA=
g5v5gAFvAGcAAPAAQAMRCs0IxiWrA54DsgMzAycDQQObAI0ApwCFAnYCFAATAA8=
z/5qgAFvAGcAABkBQAPuCSMJLh+uAqgCtALoA+gD6APY/9j/2P+uAqgCAAAAAA8=
XoVTgAFvAGcAAPgAQAMDCr8JZiq0Aa0BvAGhAkIC3gL+ANAARAGG/7n+GgAWAAA=
SI5CgAFvAGcAAPgAQAPvCQAAWirJAMEA0AD8ALgATwHvAcEBFQKu+U/4NAAvAAU=
RxA9gAFvAGcAAA8BQAMRCrgJUCVbAkwCcgLNAoQCCQPjALIAIAGBAOD/GQAUAAA=
T+s1gAFvAGcAAPgAQAP0CQAATioEAfsADQHgAL4AIgEMAucBIgJe+bL4OAA0AAU=
H+EqgAFvAGcAAPgAQAP8CQAAQip0AXIBdgH0AswB6AOjAND/jgG0/1P9EgAAAAU=
CLUbgAFvAGcAAPgAQAMDCgAAJirIAa8B5AHoA+gD6APT/9L/0//IAa8BAAAAAA8=
3nAQgAFvAGcAAPgAQAMFCq4IHCqtAKUAswAyACoAQgBgAlQCZwKx8gfyQQBAAAA=
fDsKgAFvAGgAADEBQAMvCtYJOfgmAxsDNgM+AzADVwOKAHIAmAAZAgQCEQAPAA8=
YD4pgAFvAGgAADEBQAP2CQAAOfiCAXABlgHbA84D6APf/9D/7f9wAV4BAAAAAA8=
hCW9gAFvAGcAAOkAQAMgCjoAbh6xALEAswC9A7IDxQP7//L/BgB1AGUAAgACAA8=
HRv7gAFvAGcAAL4BQAP5CQAASBPCBbgFzAXoA+gD6APw/+//8P/CBbgFAAAAAA8=
lZPRgAFvAGcAANcAQAMqCnoJTiAoAhwCOALvAuICCAPGALEA0QCTAG4AFQAUAAA=
9AfcgAFvAGcAAE4BQAMdCgAAAMBUCEcIYwi1Aa8BuwHJAr4C1QJQA0oDjgCMAAA=
KHT7gAFuAGUAADwBQAMrCv0ItA9EADQAVADoA+gD6APK/8r/yv9DADQAAAAAAA8=
fcjsgAFvAGcAAK0BQAMdCqMJtg1OA0EDWwOHA3QDpANCACUAVwC6AqcCCgAHAA8=
LHArgAFvAGcAAJwBQAMLCsQJpBXhANAAAgHoA+gD6APO/83/zv/hANAAAAAAAA8=
我还尝试将 CRC 的前两个字节移动到字符串的末尾，然后计算结果，它给出了非零的 0xB9AE，该函数正在正确执行计算，因为我将结果与在线 CRC-16 计算器进行了比较。
$new_string = mb_strcut($decoded_data,2,46).mb_strcut($decoded_data,0,2);
print $new_string;
print 'crc1: '.$this->crc16Calc($new_string).' ';
只需保存前两个字节，计算其余字节的 CRC，然后将其与您保存的内容进行比较。这绝对是最直接、最可验证的方法。更不用说它比你想做的要快一点点（即使你可以），因为你避免了计算不需要的两个字节的 CRC。
只有当发送方将 CRC 字节附加到末尾时，你才会得到一个零，并且他们以小端顺序附加它们。
如果你根本无法抗拒 CRC 那个可爱的代数 属性 的警笛声，那么将两个字节移动到末尾，以正确的字节顺序，并计算消息的 CRC 加上 CRC .结果应为零。
更新添加到问题的示例数据：
每条 47 字节消息的前两个字节是预期的 CRC-16/ARC，以小端顺序存储。上面给出的方法按规定工作，使用 CRC 之后的 45 个字节作为数据。 PHP CRC 码正确。