CRC校验为什么能够保证数据的准确性(出错率很低很低)

来源:百度知道 编辑:UC知道 时间:2024/05/23 20:40:34
网上很多只有算法,没有原理

你要搞清楚,CRC说到底只是校验码而已,能够以比较高的精度检测出一个二进制串中出现的错误(检测能力也不是100%的)。CRC校验并不能降低数据传输过程中的出错率……
其原理简单来说,就是将一个数字串A除以特定的除数B,把余数C加在数字串的末尾形成AC,那么这个数字串AC就应当能被B整除。如果不能整除则说明接收到的字符串AC是不正确的。
以十进制举个简单(但丝毫不严谨)的例子:我们要发送12345678这个数字串,除以11后余数是4,所以实际传输123456784这个数字串;接收端收到以后除以11能够整除,说明收到的数字串是没有问题的,于是可以放心地从里面把12345678这个数字串提取出来。

CRC校验码的基本思想是利用线性编码理论,在发送端根据要传送的k位二进制码序列,以一定的规则产生一个校验用的监督码(既CRC码)r位,并附在信息后边,构成一个新的二进制码序列数共(k+ r)位,最后发送出去。在接收端,则根据信息码和CRC码之间所遵循的规则进行检验,以确定传送中是否出错。
在数据存储和数据通讯领域,CRC无处不在:著名的通讯协议X.25的FCS(帧检错序列)采用的是CRC. CCITT,ARJ、LHA等压缩工具软件采用的是CRC32,磁盘驱动器的读写采用了CRC16,通用的图像存储格式GIF、TIFF等也都用CRC作为检错手段。
CRC的本质是模-2除法的余数,采用的除数不同,CRC的类型也就不一样。通常,CRC的除数用生成多项式来表示。最常用的CRC码的生成多项式有CRC16,CRC32.
以CRC16为例,16位的CRC码产生的规则是先将要发送的二进制序列数左移16位(既乘以2^16)后,再除以一个多项式,最后所得到的余数既是 CRC码,如下式所示,其中K(X)表示n位的二进制序列数,G(X)为多项式,Q(X)为整数,R(X)是余数(既CRC码)。
K(X)>>16=G(x)Q(x)+R(x)
求CRC码所采用模2加减运算法则,既是不带进位和借位的按位加减,这种加减运算实际上就是逻辑上的异或运算,加法和减法等价,乘法和除法运算与普通代数式的乘除法运算是一样,符合同样的规律。生成CRC码的多项式如下,其中CRC-1