Java中的CRC校驗

前言

最近客戶有CRC校驗的需求，即希望Android端對字符串進行校驗，並將生成的2個字節的CRC校驗碼追加到字符串中，然後一起寫入文件。當系統聯網後，會通過寫入的字符串去向服務器請求設備序列號，服務器會根據該字符串的原始字符串（不含校驗碼）進行校驗，如果校驗出來的值跟最後兩個字節的校驗碼匹配上，則下發一個序列號，否則爲空。

概述

CRC的校驗方式多種多樣，每個客戶都有自己的校驗方式。此次客戶提供了C語言版本的校驗方式，這邊要將C語言版本的校驗轉化爲Java版本。

但由於C語言和Java的基本類型對不上，如C語言的變量類型有符號之分，而Java則統一都帶符號，並沒有所謂的無符號類型變量。若未接觸過的同學可能要費點時間去做轉化，這裏給出轉化的技巧。

C語言版本的校驗

這裏先上C語言版本的校驗，代碼如下：

unsigned short int CRC_TABLE[16]={0x0000,0x1021,0x2042,0x3063,0x4084,0x50A5,0x60C6,0x70E7,
0x8108,0x9129,0xA14A,0xB16B,0xC18C,0xD1AD,0xE1CE,0xF1EF};

 unsigned int getCRC( char *pbuffer,  unsigned int buff_len)
{
    unsigned short int mCRC;
    unsigned char mTemp;

    mCRC=0x0;
    
    while(buff_len--)
    {
        mTemp=(unsigned char)(mCRC>>0x0C);
        mCRC<<=4;
        mCRC^=CRC_TABLE[mTemp^((*pbuffer)>>0x04)];
        mTemp=(unsigned char)(mCRC>>0x0C);
        mCRC<<=4;
        mCRC^=CRC_TABLE[mTemp^((*pbuffer)&0x0F)];
        pbuffer++;
    }
    
    return (unsigned int)mCRC;
}
複製代碼

一般CRC校驗都會有一個碼錶，用於生成校驗碼。

由於C語言有有符號和無符號之分，而Java則沒有這種區分，那麼在轉化的時候，要注意符號的問題。這裏有個技巧，轉化時，C語言和Java的類型對應關係如下：

int->int
short->int
char*->String/byte[]
char->short
複製代碼

什麼意思？即C語言使用int類型的變量時，Java也使用int類型變量，C語言使用short類型變量時，Java使用int類型變量。。。

Java版本的CRC校驗

貼上Java的CRC校驗代碼，大家對照着看就明白：

private byte[] getCRC16(String data) {
    int crc = 0x0; //這裏只需用到int的低16位即可
    short tem = 0x00;
    char[] ch = data.toCharArray();
    for (char c : ch) {
        byte b = (byte)c;
        tem = (short)((crc >> 0x0c) & 0x00ff); 
        crc <<= 4;
        crc &= 0x0000ffff;   //保證高16位一直爲0
        crc ^=crc16tab[(tem ^ (b >> 0x04))&0x000000ff]; //獲取高八位CRC校驗碼
        crc &= 0x0000ffff; 
        tem = (short)((crc >> 0x0c) & 0x00ff);
        crc <<= 4;
        crc &= 0x0000ffff;
        crc ^= crc16tab[(tem ^ (b & 0x0f)) & 0x000000ff]; //獲取低八位CRC校驗碼
        crc &= 0x0000ffff;//只需低16位的CRC校驗碼
    }
    
    byte[] res = intToByteArray(crc);//將int類型轉爲byte數組 
    
    return res;
}
複製代碼

需要注意的是，在CRC校驗中，有針對16進制字節進行校驗的，有針對字符進行校驗的，比如需要校驗如下內容：

0001020304050607
複製代碼

那麼這時需要確認清楚，到底是校驗字節，還是逐個字符的進行校驗。本文則是逐個字符進行校驗。

結語

CRC校驗多見於通訊協議中，會對通訊內容進行校驗，然後將生成的校驗碼追加到通訊幀中。也有像本文這樣子的，對某個文件中的內容進行校驗，然後生成校驗碼，提高安全性。

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