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インターネットチェックサム[1] [2] は、IPv4ヘッダーチェックサムとも呼ばれ、インターネットプロトコルバージョン4 (IPv4)で使用されるチェックサムで、IPv4パケットのヘッダーの破損を検出するために使用されます。これはIPパケットヘッダーで運ばれ、ヘッダーワードの合計の16ビットの結果を表します。[3]
IPv6プロトコルはヘッダーチェックサムを使用しません。設計者は、PPPやイーサネットなどのプロトコルで提供されるパケット全体のリンク層チェックサムと、 TCPやUDPなどの上位層プロトコルでのチェックサムの使用を組み合わせることで十分であると考えました。[4]したがって、IPv6ルーターは、ホップごとにホップリミットカウンターを下げるなど、パケットが変化するたびにチェックサムを再計算する作業から解放されます。
インターネット チェックサムは、IPv6 UDP パケット(データ ペイロードを含む) 内のエラーを検出するために必須です。
インターネット チェックサムは、ICMP パケット(データ ペイロードを含む) 内のエラーを検出するために使用されます。
計算
チェックサムの計算は次のように定義される: [5]
チェックサム フィールドは、ヘッダー内のすべての 16 ビット ワードの 1の補数の合計の 16 ビットの 1 の補数です。チェックサムを計算する目的では、チェックサム フィールドの値は 0 になります。
破損がない場合、チェックサムを含む IP ヘッダー全体を合計し、その 1 の補数を取った結果は 0 になるはずです。各ホップでチェックサムが検証されます。チェックサムが一致しないパケットは破棄されます。ルータは、IP ヘッダーを変更する場合 (TTL を減算する場合など)、チェックサムを調整する必要があります。[6]
この手順は、RFC 1071「インターネット チェックサムの計算」で詳しく説明されています。[1] RFC 1624「増分更新によるインターネット チェックサムの計算」[2]では、 1 つのフィールドのみが変更された場合にパケット転送中にヘッダー チェックサムを再計算する必要があるルータのケースをカバーするための最適化が示されています。
例
IPv4ヘッダーチェックサムの計算
次の IPv4 パケットの抜粋をご覧ください。ヘッダーは太字で表示され、チェックサムは下線が引かれています。
4500 0073 0000 4000 4011 b861 c0a8 0001
c0a8 00c7 0035 e97c 005f 279f 1e4b 8180
1の補数の加算では、繰り上がりが発生するたびに合計に1を加算する必要があります。[7]繰り上がりのチェックと修正は、各加算ごとに実行することも、すべての加算の後のポストプロセスとして実行することもできます。修正によって別の繰り上がりが発生した場合は、合計に別の1が加算されます。
チェックサムを計算するには、まずチェックサム フィールド自体をスキップして、ヘッダー内の各 16 ビット値の合計を計算します。これらの値は16 進表記であることに注意してください。
最初の追加:4500 + 0073 + 0000 + 4000 + 4011 + c0a8 + 0001 + c0a8 + 00c7 = 2479c
キャリー加算は、最初の 4 桁に 5 番目の 16 進桁を加算することによって行われます。2 + 479c = 479e
最大長 IPv4 ヘッダーの場合でも、キャリー加算自体は別のキャリーを生成することはないため、必要なキャリー加算は 1 回だけです。
チェックサムは、この結果の1 の補数(ビット単位の NOT ) になります。NOT 479e = b861
このチェックサム値は、上記の元の IP パケット ヘッダーに下線付きで表示されます。
IPv4 ヘッダー チェックサムの検証
チェックサムを検証する場合、元のヘッダー チェックサムが省略されない点を除いて、上記と同じ手順が使用されます。
4500 + 0073 + 0000 + 4000 + 4011 + b861 + c0a8 + 0001 + c0a8 + 00c7 = 2fffd
キャリー ビットを追加します。1
fffd + 2 = ffff
の補数 (すべてのビットを反転) を取ると 0000 になり、エラーが検出されなかったことを示します。IP ヘッダー チェックサムは、ヘッダー内の 16 ビット値の正しい順序をチェックしません。
参照
参考文献
- ^ ab R. Braden ; D. Borman; C. Partridge (1988 年 9 月). インターネットチェックサムの計算. ネットワークワーキンググループ. doi : 10.17487/RFC1071 . RFC 1071. 情報提供。RFC 1141 により更新されました。
- ^ ab A. Rijsinghani 編 (1994 年 5 月)。増分更新によるインターネットチェックサムの計算。ネットワークワーキンググループ。doi : 10.17487 / RFC1624。RFC 1624 。 情報。RFC 1141 を更新します。
- ^ IP データグラムの一般形式
- ^ Iljitsch van Beijnum (2006 年 9 月)。 「IPv6内部」。シスコ。
- ^ J. Postel編 (1981 年 9 月)。インターネット プロトコル - DARPA インターネット プログラム プロトコル仕様。IETF。doi : 10.17487 / RFC0791。STD 5。RFC 791。IEN 128、123、111、80、54、44、41、28、26。 インターネット標準 5。RFC 760 は廃止されました。RFC 1349、2474、および 6864 によって更新されました。
- ^ F. Baker編 (1995 年 6 月)。IP バージョン 4 ルータの要件。ネットワーク ワーキング グループ。doi : 10.17487 / RFC1812。RFC 1812 。 提案された標準。RFC 1716 および 1009 は廃止されました。RFC 2644 および 6633 によって更新されました。
- ^ 「16 ビットの 1 の補数の合計を計算する」。2020 年 11 月 17 日時点のオリジナルよりアーカイブ。
外部リンク
- ヘッダーチェックサム