基于Android環境下的數據包校驗技術分析

摘 ?要：隨著科學技術的發展，互聯網進入了高速發展時期，其中數據的傳輸與處理成為了最重要的技術之一。在Android環境下，奇偶校驗、循環冗余校驗、MD5校驗、SHA-256等校驗技術廣泛用于企業效益及通信領域中，為新一代信息技術豐富應用體驗的同時也帶來了一定的安全隱患，因此保證數據傳輸的正確性非常重要。

關鍵詞：Android系統;數據包校驗技術;循環冗余;MD5;SHA-256

中圖分類號：TP309.7;TP316 ? ? ?文獻標識碼：A 文章編號：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

移動互聯網的逐漸普及，使Android系統廣泛應用于通信領域中，然而數據傳輸不可避免地會出現漏洞，為了保證數據傳輸的可靠性，需要采用校驗技術。在通信接口發送字節410042時，為了保證數據傳輸的可靠性，就必須引入驗算。如果選擇累加和校驗，在發送字節時，還需在所發送的字節流末尾發送字節的累加和，0x41+0+0x42=0x83，所以，采用累加和校驗，實際發送的字節流為41004283。對方收到數據后，將校驗碼0x83放在一邊，重新計算410042的校驗碼，如果與收到的校驗碼一致，可認為收到的數據正確，進行處理，否則可丟棄所獲數據。除了累加和校驗外，還有奇偶校驗、循環冗余校驗、MD5校驗碼、SHA-256校驗。本文主要基于Android環境下的數據包校驗技術展開研究。

1 ?數據包的校驗技術

1.1 ?奇偶校驗

1.2 ?循環冗余校驗

循環冗余校驗的算法比較復雜，其主要原理是將需要發送的數據包當作一個系數為0或1的多項式。而多項式的算術運算通常用代數域的理論規則，以2為模，即加法沒有進位，減法沒有借位，結果的余數為所求得的校驗碼[2]。對于大多數接收幀，SC列表解碼器中具有非常小的頻率（L）可以成功解碼比特數信息，并且很少需要大L來成功解碼。如表2所示。

因此，為了降低解碼復雜度，本文提出了一種用于具有CRC的極性碼的自適應SC-L列表的解碼器。自適應SC-L列表解碼器最初使用非常小的L，然后迭代地增加L（如果沒有通過CRC的存活路徑），直到L達到預定數量Lmax。

圖1具有16位CRC的極性碼（2048，1024）的FER性能，使用具有不同Lmax的自適應SC-L列表解碼器。

從圖1可以看出，通信是AWGN信道，信號由BPSK調制。結果表明，在FER=10-3時，Lmax=8192自適應列表解碼器結果為1.6dB，Lmax=32自適應列表解碼器結果為1.2dB。由于列表最有可能包含權重16和權重24的編碼，并且這些編碼不能通過CRC。實際上，幀錯誤率由正確路徑不在列表中的概率支配。當我們增加L時，我們實質上增加了正確路徑在列表中的概率，因此我們可以獲得更好的性能。為了實現ML解碼，L>N16+N24+1。當自適應列表解碼器包含正確路徑中的L

從表2可以看出，不同Eb/No和不同Lmax的平均值L。隨著Eb/No的增加，SC列表解碼器更可能成功地解碼具有相同L的接收幀，因此對于自適應SC列表解碼器，L的平均值變小。由于SC列表解碼器的復雜度在列表大小上是線性的，因此具有常數L的SC列表解碼器具有O（NLogN）的復雜度，并且自適應SC-List解碼器具有大約O（NLogN）的平均復雜度?？梢钥闯?，在Lmax=32下，對于Eb/No= 1.6dB，L的平均值為L=2.04;這時復雜度降低約16倍，但與常數L=32相比具有相同的性能。Lmax=8192下的L的平均值對于Eb/No=1.6dB是L=2.47;其復雜度降低約3316倍，但與常數L=8192相比具有相同的性能。

綜上所述，我們模擬了Lmax=262144的自適應SC列表解碼器，用于具有24位CRC的極性碼（2048，1024），平均值L=818.5。我們發現這個級聯代碼在Eb/No=1.1dB時可以達到3FER≤10-3。為了將該性能與相同長度的香農極限進行比較，本文采用參考文獻[3]的結果，對于各種通道，可以在N和FER（e）上實現的最大速率，通過公式近似：

在表3中，呈現的數據以文本形式進行存儲占空間大小及增加數據所占比例，這兩項指標對校驗技術算法的影響很大。在Android系統中，其效能具有現實意義，對其有效性更是不可估量。

3 ?結 ?論

本文詳細描述了奇偶校驗、循環冗余校驗、MD5校驗、SHA-256校驗技術的步驟方法，以及基于Android環境下，對這四種方法進行研究分析，探討其結果，這對計算機領域的發展具有實際意義。這些方法在很多企業已經運用，為企業帶來經濟效益、降低人工勞動力。在通信領域中，提升信息篩選精確度，能更精確地搜尋互聯網中的相關信息，提升用戶滿意度。

參考文獻：

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

[2] 張明德，錐齒輪安裝面平面度檢側系統研究與開發 [J]，四川兵工學報，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：陳凡?。?976.09-），男，漢族，廣東茂名人，就職于計算機工程系，講師，畢業于華中科技大學，碩士，研究方向：計算機應用技術教學工作。