CRC nedir, checksum'dan farkı nedir? CRC-16 hesaplayan bir C fonksiyonu yazın.

CRC (Cyclic Redundancy Check), veriyi bir polinomla mod-2 bölme işlemine sokup kalanı kontrol değeri olarak ekleyen bir hata algılama yöntemidir. Basit toplama checksum'ına göre çok daha güçlüdür: n-bit bir CRC, n bit veya daha kısa tüm burst hatalarını ve tek sayıda bit hatalarını (uygun polinomla) yakalar. Byte'ların sırası değiştiğinde de farklı sonuç verir; toplama checksum'ı bunu yakalayamaz.

CRC parametreleri

Bir CRC algoritması şu parametrelerle tanımlanır: genişlik, polinom, başlangıç değeri (init), giriş/çıkış yansıtma (refin/refout) ve son XOR değeri (xorout). "CRC-16" tek bir algoritma değildir; MODBUS, CCITT-FALSE, XMODEM gibi farklı varyantları vardır.

CRC-16/MODBUS (bit bit)

#include <stdint.h>
#include <stddef.h>

uint16_t crc16_modbus(const uint8_t *buf, size_t len)
{
    uint16_t crc = 0xFFFF;                 /* init */
    while (len--) {
        crc ^= *buf++;
        for (int i = 0; i < 8; i++) {
            if (crc & 1u)
                crc = (crc >> 1) ^ 0xA001; /* 0x8005'in yansıtılmış hali */
            else
                crc >>= 1;
        }
    }
    return crc;   /* "123456789" için 0x4B37 */
}

Uygulama seçenekleri

Pratik noktalar

• Algoritmanızı her zaman bilinen "check" değeriyle test edin (ASCII "123456789" girişi standarttır).
• STM32 CRC donanımının varsayılan ayarları CRC-32/MPEG-2'ye karşılık gelir; Ethernet/zlib CRC-32'si ile aynı sonucu almak için yansıtma ve son XOR ayarlarını değiştirmek gerekir.
• CRC kasıtlı değişikliğe karşı koruma sağlamaz; firmware bütünlüğünü saldırılara karşı korumak için SHA-256 veya imza kullanılmalıdır.