汤小斌



CRC算法在计算机网络通信中的应用

汤小斌

重庆三峡学院，重庆 404000

CRC，即循环冗余校验码，是计算机网络通信领域常用的校验码。循环冗余校验码包括一系列移位、相除等数据编码规则，其算法原理、算法程序的设计与分析，都可以通过相应的软件编码进行解决。循环冗余校验码是利用软件进行校验的算法，因此其检验速度很快，校验的误码率也较低。整个计算机网络通信的信息传输速度很高。基于此，主要对CRC算法在计算机网络中的应用进行了详细的分析与探讨。

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引言

目前，随着网络数据传输速度的不断加快，数据传输过程中的错误代码越来越多，出现误码现象的概率也大幅提高，使计算机网络通信在运行的时候具有很大的不确定性。运用CRC算法则能够降低出现误码情况的概率，使数据和信息的传输更加精准、迅速。

1 CRC算法简介

CRC算法也可以称为循环冗余校验算法。详细来讲，这种算法是一种检测错误的编码。现如今，随着计算机网络通信行业的快速发展，这项算法得到了非常广泛的应用。相较于那些较为传统的错误检测编码形式，CRC算法在防止错误漏检率以及误码率等方面具有非常大的优势。它还具有较为简单的二元码组，很大程度上降低了这项算法的误判率，使计算机网络通信的数据传输更加稳定。CRC算法中最重要的是参数表，包含了256个字节。算法的正常运行需要靠这些字节来维持[1]。因此，在运行算法之前，需要确保参数表能够容纳512个字节，避免算法在运行过程中出现问题。

2 CRC算法的校验规则

循环冗余校验算法能否除尽，是数据信息的评判标准。如果数据信息能够被多项式除尽，就代表此数据代码出现误码的概率低；如果数据信息不能被多项式除尽，就代表其出现误码的概率较高。这个时候就需要对数据进行详细的分解，找出出现问题的地方，对出现问题的原因进行分析与判断，并减除掉产生的余数部分，使多项式能够除尽此数据信息。不过在减除的过程中需要进行非常复杂的数学计算，不能采用拼装的方法来编码数据。针对这一问题，网络通信可以适当运用模2运算的计算方式。通信网络运行中对数据的校验一般都是通过代码的方式呈现出来的。最常见的代码形式有两种：一种是字符代码，一种是数字代码。模2运算算法运用的是数字代码形式。一般情况下，对数据的描述都采用多项式来进行。计算机接收端在接收到校验码后，会采用多项式除尽数据的代码。如果最后得出的余数是零，那么数据信息出现误码情况的概率也为零；如果得到的结果不是零，那么数据信息可能会出现误码的情况。

3 CRC算法在计算机网络通信中的应用

3.1 CRC算法数据传输与校验流程

CRC算法通过相关的数据信息传输通道，实现两个或多个计算机之间的信息互通。校验后得出的校验代码，通常情况下都会展示在被校验数据文件名称的末尾。计算机在传输数据的时候，首先需要通过循环冗余校验算法的校验，确保数据信息在传输的过程中不会出现差错，使数据信息能够快速、完整地从发送地传输到接收地。接收数据的计算机在接收到数据代码后，会把数据信息的文本内容译为多组数据代码，或是将一些信号译为文字。这种“译码”是校验数据解码之前必须经过的过程。如果接收到的数据在解码后得出的结果与传送之前的结果相同，那么就代表数据在传输的过程中没有出现误码的现象；如果接收到的数据在解码后得到的结果与传送之前的结果不同，那么就说明数据在传输的过程中出现了误码现象；如果数据在传输的过程中出现差错，那么接收数据的计算机终端就会反复解码问题数据，直到解读出的代码与之前的结果一致。

在运用循环冗余校验算法校验数据计算的时候，需要划分为多组数据编码，且需要以二进制字符模式来传输这些数据。在检测计算机网络通信的校验码时，也需要运用二进制字符模式对数据进行表述[2]。在运用多项式除以校验的数据后，如果结果为零，那么代表计算机通信网络不会出现错误代码；如果没有除尽，那么说明数据在传输时出现问题。这时候就需要分析与判断出现问题的原因，确保数据信息在传输过程中不受影响。

3.2 校验码的生成

数据校验码的生成是CRC算法在计算机网络通信应用中最重要的一步。需要做好以下三个阶段的工作才能够生成精准的校验码。

（1）需要将全部的数据编码初始化，并根据数据的实际情况设置循环检测的速度和次数。

（2）把数据信息转入具有余数的数据空间内，数据信息介入后会使原来的余数发生变化。然后将改变后的余数单位与1进行比对，使其数据形式只能是1或者0。如果余数单元中最高的数据是1，那么就需要查看多项式的数据代码以及校验码的结果是不是0。此外，还需要确定校验码数据循环达到8次。

（3）编码进行256次校验，将校验得出的余数结果备份在计算机设备中。如果校验码数据的循环没有达到8次，那么相关人员就要重新找出需要传输的数据信息，将它再次转入具有余数的数据空间里，重新进行校验码数据的检测，直到数据得到有效的整改。校验码的生成能够大幅降低计算机网络通信在实际运行时出现错误信息以及错误代码的概率，使网络通信中的数据传输更加快速有效。

3.3 CRC算法分析

在循环冗余校验算法的数据参数表中，包含着一条定义的数据信息以及一个变量标识，所有参数值都能够从这512个字节中找出。在设计循环冗余校验算法时，需要将512个字节变量分别存放校验码，与计算得出的中间结果。然后再对数据包内的字节按照0或1的方式进行分类。如果本字节与上一字节的异或数值不同，那么异或结果为1，反之则为0。根据这一定律来详细计算分析全部字节，分析得出的结果就是这一组数据信息的校验码。

4 结语

计算机网络通信的循环冗余校验算法，是多种纠错算法的其中一种。与其他传统的纠错算法相比，它具有找错速度快、数据传输安全性高以及纠正错误效率快的优势。在运用这一算法的过程中，需要特别注意多项式选择以及通信数据的编码问题，使其发挥出最大的作用，降低计算机网络通信在传输数据时的误码率。

[1]许伟，王晓燕.CRC算法在计算机网络通信中的应用[J].数字技术与应用，2014（2）：119，121.

[2]瞿中，袁威，徐问之.CRC算法在计算机网络通信中的应用[J].微机发展，2002（2）：12-14.

Application of CRC Algorithm in Computer Network ommunication

Tang Xiaobin

Chongqing Three Gorges University, Chongqing 404000

CRC, the cyclic redundancy check code, is a common check code in the field of computer network communication. Cyclic redundancy check code encoding rules including a series of shift, phase data, the algorithm principle, algorithm design and analysis, can be solved by encoding the corresponding software. Cyclic redundancy check code is an algorithm that uses software to check it, so its test speed is very fast and the error rate of the check is also low. The information transmission of the whole computer network communication is very high. Based on this, the application of CRC algorithm in the computer network is analyzed and discussed in detail.

CRC algorithm; computer network communication; application

TN915.1

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