使用 boost 库检查 CRC 没有给出令人满意的结果

Question

我正在使用 boost crc 库来计算 112 位（80 位数据 + 32 位 crc）位集的 32 位 crc。为了测试，我将所有 80 个数据位重置为 0。crc 的计算似乎工作正常，但是当我将计算的 crc 附加到数据并再次计算 crc 时，我得到一个值 > 0。但我期待一个 crc值恰好为 0。这是代码：

    // creating 112-bit bitset and reset all values to 0
    bitset<112> b_data;
    b_data.reset();

    // create string containing data and blank crc
    string crc_string = b_data.to_string<char,string::traits_type,string::allocator_type>();

    // calculating crc using boost library
    boost::crc_32_type crc32;
    crc32 = for_each(crc_string.begin(), crc_string.end(), crc32);
    bitset<32> b_crc(crc32());

    // writing calculated crc to the last 32-bit of the 112-bit bitset.
    for(int i = 0; i!= b_crc.size(); i++){
        b_data[i+80] = b_crc[i];
    }

    // create string containing data and calculated crc
    string crc_string_check = b_data.to_string<char,string::traits_type,string::allocator_type>();

    // calculate crc again to check if the data is correct
    boost::crc_32_type crc32_check;
    crc32_check = std::for_each(crc_string_check.begin(), crc_string_check.end(), crc32_check);

    // output the result
    cout << crc32() << endl;
    cout << crc32_check() << endl;

输出为：

    1326744236
    559431208

我预期的输出是：

    1326744236
    0

所以出了点问题，但是什么？有什么想法吗？

提前致谢。

Answer 1

首先，正如评论者所说，一旦检查和，就不要包括 CRC 位。我建议创建一个辅助函数来检查 n 位（在本例中为 80）。

其次，考虑重构代码以使其具有可读性和表达意图：

Live On Coliru

#include <iostream>
#include <string>
#include <bitset>
#include <algorithm>
#include <boost/crc.hpp>
#include <cassert>

template <size_t N>
uint32_t crc32_n(std::bitset<N> const& bs, size_t n) {
    assert(n <= N);

    std::string const s = bs.template to_string<char>();
    auto f = s.begin();

    return std::for_each(f, f+n, boost::crc_32_type{})();
}

int main() {
    std::bitset<112> b_data;

    // set some random data (above the first 32 bits that are for CRC)
    srand(time(0));
    b_data.set(rand()%80 + 32);

    auto const crc = crc32_n(b_data, 80);

    std::cout << crc                 << ":\t" << b_data << "\n";
    b_data |= crc;
    std::cout << crc32_n(b_data, 80) << ":\t" << b_data << "\n";
}

打印例如

1770803766: 0000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000010000000000000000000000000000000000000000
1770803766: 0000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000010000000001101001100011000101001000110110

或（在另一个运行）

2436181323: 0000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000100000000000000000000000000000000000000000
2436181323: 0000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000100000000010010001001101010010110101001011

我很想继续并删除可怕的 to_string 电话，但看到 How do I convert bitset to array of bytes/uint8?

Answer 2

如果您要将 CRC 包含在 CRC 校验中（我认为这是正确的技术），则预期结果始终为零。不是传输的 CRC。

Answer 3

您对 "satisfactory" 的期望不正确。只有当 CRC 具有零初始化且没有异或结果时，它才会具有您期望的属性。但是，您请求的标准 CRC-32 crc_32_type 使用 0xffffffff 初始化 CRC 寄存器，并使用 0xffffffff.

异或结果

但是，当您将消息的 CRC 与消息的 CRC 连接在一起时，您将始终获得相同的常量（假设您对 CRC 的字节进行了正确排序）。对于这个特定的 CRC，该常量是 0x2144df1c，并且是四个零字节的 CRC。

以这种方式定义 CRC 很常见，因此一串零的 CRC 不为零。由于初始化和异或相同，所以空集的CRC方便地为零。

您应该做的只是计算没有 CRC 的消息的 CRC，并将其与传输的 CRC 进行比较。这是通常所做的，并且通常适用于所有消息哈希。

使用 boost 库检查 CRC 没有给出令人满意的结果

Checking CRC using boost library does not give satisfactory result

c++

boost

crc

bitset