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基于Android环境下的数据包校验技术分析

2019-09-10陈凡健

现代信息科技 2019年18期
关键词:解码器复杂度校验

摘  要:随着科学技术的发展,互联网进入了高速发展时期,其中数据的传输与处理成为了最重要的技术之一。在Android环境下,奇偶校验、循环冗余校验、MD5校验、SHA-256等校验技术广泛用于企业效益及通信领域中,为新一代信息技术丰富应用体验的同时也带来了一定的安全隐患,因此保证数据传输的正确性非常重要。

关键词:Android系统;数据包校验技术;循环冗余;MD5;SHA-256

中图分类号:TP309.7;TP316      文献标识码:A 文章编号:2096-4706(2019)18-0111-03

Abstract:With the development of science and technology,the internet has entered a period of rapid development,in which data transmission and processing has become one of the most important technologies. In the Android environment,parity verification,circular sedimentation verification,MD5 verification,SHA-256 and other verification technologies are widely used in enterprise benefits and communications,and they also bring certain security risks to the new generation of information technology rich application experience. Therefore,it is very important to ensure the correctness of data transmission.

Keywords:Android system;packet verification technology;cyclic redundancy;MD5;SHA-256

0  引  言

移动互联网的逐渐普及,使Android系统广泛应用于通信领域中,然而数据传输不可避免地会出现漏洞,为了保证数据传输的可靠性,需要采用校验技术。在通信接口发送字节410042时,为了保证数据传输的可靠性,就必须引入验算。如果选择累加和校验,在发送字节时,还需在所发送的字节流末尾发送字节的累加和,0x41+0+0x42=0x83,所以,采用累加和校验,实际发送的字节流为41004283。对方收到数据后,将校验码0x83放在一边,重新计算410042的校验码,如果与收到的校验码一致,可认为收到的数据正确,进行处理,否则可丢弃所获数据。除了累加和校验外,还有奇偶校验、循环冗余校验、MD5校验码、SHA-256校验。本文主要基于Android环境下的数据包校验技术展开研究。

1  数据包的校验技术

1.1  奇偶校验

1.2  循环冗余校验

循环冗余校验的算法比较复杂,其主要原理是将需要发送的数据包当作一个系数为0或1的多项式。而多项式的算术运算通常用代数域的理论规则,以2为模,即加法没有进位,减法没有借位,结果的余数为所求得的校验码[2]。对于大多数接收帧,SC列表解码器中具有非常小的频率(L)可以成功解码比特数信息,并且很少需要大L来成功解码。如表2所示。

因此,为了降低解码复杂度,本文提出了一种用于具有CRC的极性码的自适应SC-L列表的解码器。自适应SC-L列表解码器最初使用非常小的L,然后迭代地增加L(如果没有通过CRC的存活路径),直到L达到预定数量Lmax。

图1具有16位CRC的极性码(2048,1024)的FER性能,使用具有不同Lmax的自适应SC-L列表解码器。

从图1可以看出,通信是AWGN信道,信号由BPSK调制。结果表明,在FER=10-3时,Lmax=8192自适应列表解码器结果为1.6dB,Lmax=32自适应列表解码器结果为1.2dB。由于列表最有可能包含权重16和权重24的编码,并且这些编码不能通过CRC。实际上,帧错误率由正确路径不在列表中的概率支配。当我们增加L时,我们实质上增加了正确路径在列表中的概率,因此我们可以获得更好的性能。为了实现ML解码,L>N16+N24+1。当自适应列表解码器包含正确路径中的L

从表2可以看出,不同Eb/No和不同Lmax的平均值L。随着Eb/No的增加,SC列表解码器更可能成功地解码具有相同L的接收帧,因此对于自适应SC列表解码器,L的平均值变小。由于SC列表解码器的复杂度在列表大小上是线性的,因此具有常数L的SC列表解码器具有O(NLogN)的复杂度,并且自适应SC-List解码器具有大约O(NLogN)的平均复杂度。可以看出,在Lmax=32下,对于Eb/No= 1.6dB,L的平均值为L=2.04;这时复杂度降低约16倍,但与常数L=32相比具有相同的性能。Lmax=8192下的L的平均值对于Eb/No=1.6dB是L=2.47;其复杂度降低约3316倍,但与常数L=8192相比具有相同的性能。

综上所述,我们模拟了Lmax=262144的自适应SC列表解码器,用于具有24位CRC的极性码(2048,1024),平均值L=818.5。我们发现这个级联代码在Eb/No=1.1dB时可以达到3FER≤10-3。为了将该性能与相同长度的香农极限进行比较,本文采用参考文献[3]的结果,对于各种通道,可以在N和FER(e)上实现的最大速率,通过公式近似:

在表3中,呈现的数据以文本形式进行存储占空间大小及增加数据所占比例,这两项指标对校验技术算法的影响很大。在Android系统中,其效能具有现实意义,对其有效性更是不可估量。

3  结  论

本文详细描述了奇偶校验、循环冗余校验、MD5校验、SHA-256校验技术的步骤方法,以及基于Android环境下,对这四种方法进行研究分析,探讨其结果,这对计算机领域的发展具有实际意义。这些方法在很多企业已经运用,为企业带来经济效益、降低人工劳动力。在通信领域中,提升信息筛选精确度,能更精确地搜寻互联网中的相关信息,提升用户满意度。

参考文献:

[1] CANTEAUT A,NAYA-PLASENCIA M. Computing the biases of parity-check relations [C]//IEEE International Symposium on,2009.

[2] 张明德,锥齿轮安装面平面度检侧系统研究与开发 [J],四川兵工学报,2005(5):24-25.

[3] POLYANSKIY Y,POOR H V,VERDU S. Channel Coding Rate in the Finite Blocklength Regime [J].IEEE Transactions on Information Theory,2010,56(5):2307-2359.

[4] ROSHDY R ,FOUAD M,ABOUL-DAHAB M. DESIGN AND IMPLEMENTATION A NEW SECURITY HASH ALGORITHM BASED ON MD5 AND SHA-256 [J].International Journal of Engineering Sciences & Emerging Technologies,2013,6(1):29-36.

作者簡介:陈凡健(1976.09-),男,汉族,广东茂名人,就职于计算机工程系,讲师,毕业于华中科技大学,硕士,研究方向:计算机应用技术教学工作。

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