本文主要是介绍CRC32 算法,希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值,需要的开发者们随着小编来一起学习吧!
CRC是什么东西呢?
其实我们大家都不应该会对它陌生,回忆一下?你用过RAR和ZIP等压缩软件吗?它们是不是常常会给你一个恼人的“CRC校验错误”信息呢?我想你应该明白了吧,CRC就是块数据的计算值,它的全称是“Cyclic Redundancy Check”,中文名是“循环冗余码”,“CRC校验”就是“循环冗余校验”。
CRC有什么用呢?
它的应用范围很广泛,最常见的就是在网络传输中进行信息的校对。其实我们大可以把它应用到软件保护中去,因为它的计算是非常非常非常严格的。严格到什么程度呢?你的程序只要被改动了一个字节(甚至只是大小写的改动),它的值就会跟原来的不同。所以只要给你的“原”程序计算好CRC值,储存在某个地方,然后在程序中随机地再对文件进行CRC校验,接着跟第一次生成并保存好的CRC值进行比较,如果相等的话就说明你的程序没有被修改/破解过,如果不等的话,那么很可能你的程序遭到了病毒的感染,或者被Cracker用16进制工具暴力破解过了。
CRC的原理。由于CRC实现起来有一定的难度,所以具体怎样用它来保护文件,留待下一节再讲。
首先看两个式子:
式一:9 / 3 = 3 (余数 = 0)
式二:(9 + 2 ) / 3 = 3 (余数 = 2)
除法运算就是将被减数重复地减去除数X次,然后留下余数,所以上面的两个式子可以用二进制计算为:
式一:
1001 --> 9
0011 - --> 3
---------
0110 --> 6
0011 - --> 3
---------
0011 --> 3
0011 - --> 3
---------
0000 --> 0,余数
一共减了3次,所以商是3,而最后一次减出来的结果是0,所以余数为0
式二:
1011 --> 11
0011 - --> 3
---------
1000 --> 8
0011 - --> 3
---------
0101 --> 5
0011 - --> 3
---------
0010 --> 2,余数
一共减了3次,所以商是3,而最后一次减出来的结果是2,所以余数为2。二进制减法运算的规则是,如果遇到0-1的情况,那么要从高位借1,就变成了(10+0)-1=1。CRC运算有什么不同呢?让我们看下面的例子:
这次用式子30 / 9,不过请读者注意最后的余数:
11110 --> 30
1001 - --> 9
---------
1100 --> 12 (很奇怪吧?为什么不是21呢?)
1001 - --> 9
--------
101 --> 5,余数 --> the CRC!
这个式子的计算过程是不是很奇怪呢?它不是直接减的,而是用XOR的方式来运算最后得到一个余数。对啦,这个就是CRC的运算方法,明白了吗?CRC的本质是进行XOR运算,运算的过程我们不用管它,因为运算过程对最后的结果没有意义;我们真正感兴趣的只是最终得到的余数,这个余数就是CRC值。
进行一个CRC运算我们需要选择一个除数,这个除数我们叫它为“poly”,宽度W就是最高位的位置,所以我刚才举的例子中的除数9,这个poly 1001的W是3,而不是4,注意最高位总是1。如果我们想计算一个位串的CRC码,我们想确定每一个位都被处理过,因此,我们要在目标位串后面加上W个0位。现在让我们根据CRC的规范来改写一下上面的例子:
Poly = 1001,宽度W = 3
位串Bitstring = 11110
Bitstring + W zeroes = 11110 + 000 = 11110000
11110000
1001|||| -
-------------
1100|||
1001||| -
------------
1010||
1001|| -
-----------
0110|
0000| -
----------
1100
1001 -
---------
101 --> 5,余数 --> the CRC!
还有两点重要声明如下:
1、只有当Bitstring的最高位为1,我们才将它与poly进行XOR运算,否则我们只是将Bitstring左移一位。
2、XOR运算的结果就是被操作位串Bitstring与poly的低W位进行XOR运算,因为最高位总为0。
由于速度的关系,CRC的实现主要是通过查表法,对于CRC-16和CRC-32,各自有一个现成的表,大家可以直接引入到程序中使用。两个表太长,在这里不列出来了,请读者自行在网络上查找。如果我们没有这个表怎么办呢?或者你跟我一样,懒得自己输入?不用急,我们可以“自己动手,丰衣足食”。你可能会说,自己编程来生成这个表,会不会太慢了?其实大可不必担心,而这个表只有区区256个双字,根本影响不了速度。
void CCrc32::MakeTable()
{
int i,j;
unsigned long crc;
for (i = 0; i < 256; i++)
{
crc = i;
for (j = 0; j < 8; j++)
{
if (crc & 1)
crc = (crc >> 1) ^ 0xEDB88320;
else
crc >>= 1;
}
Crc32Table[i] = crc;
}
}
生成表之后,就可以进行运算了。
我们的算法如下:
1、将寄存器向右边移动一个字节。
2、将刚移出的那个字节与我们的字符串中的新字节进行XOR运算,得出一个指向值表table[0..255]的索引。
3、将索引所指的表值与寄存器做XOR运算。
4、如果数据没有全部处理完,则跳到步骤1。
int CCrc32::GetCrc(CString &csData, DWORD dwSize)
{
unsigned long crc = 0xffffffff;
int len;
unsigned char* buffer;
len = dwSize;
buffer = (unsigned char*)(LPCTSTR)csData;
while(len--)
{
crc = (crc >> 8) ^ Crc32Table[(crc & 0xFF) ^ *buffer++];
}
return crc ^ 0xffffffff;
}
这篇关于CRC32 算法的文章就介绍到这儿,希望我们推荐的文章对编程师们有所帮助!