Kalkulator kodu skrótu CRC-32C

Cyclic Redundancy Check (CRC) to kod wykrywający błędy powszechnie używany do wykrywania przypadkowych zmian w surowych danych. Chociaż technicznie nie jest to kryptograficzna funkcja skrótu, CRC-32 jest często nazywany skrótem ze względu na jego zdolność do generowania wyjścia o stałym rozmiarze (32 bity) ze zmiennej długości wejścia. Wersja przedstawiona na tej stronie to wariant CRC-32C, który jest nowszą, „inteligentniejszą” (lepsze wykrywanie błędów) wersją, która jest często przyspieszana sprzętowo na nowoczesnych procesorach (za pośrednictwem SSE 4.2).

Pełne ujawnienie: nie napisałem konkretnej implementacji funkcji hash używanej na tej stronie. Jest to standardowa funkcja dołączona do języka programowania PHP. Stworzyłem jedynie interfejs sieciowy, aby udostępnić go tutaj publicznie dla wygody.

O algorytmie skrótu CRC-32C

Nie jestem matematykiem, ale spróbuję wyjaśnić tę funkcję skrótu za pomocą prostej analogii. W przeciwieństwie do wielu kryptograficznych funkcji skrótu, nie jest to szczególnie skomplikowany algorytm, więc prawdopodobnie będzie OK ;-)

Wyobraź sobie, że wysyłasz list pocztą, ale obawiasz się, że może zostać uszkodzony, zanim dotrze do adresata. Na podstawie zawartości listu obliczasz sumę kontrolną CRC-32 i zapisujesz ją na kopercie. Kiedy adresat otrzyma list, może również obliczyć sumę kontrolną i sprawdzić, czy zgadza się z tym, co napisałeś. Jeśli tak, list nie został uszkodzony ani zmieniony w trakcie przesyłki.

Proces CRC-32 składa się z czterech etapów:

Krok 1: Dodaj trochę dodatkowej przestrzeni (wypełnienie)

• CRC dodaje odrobinę miejsca na końcu wiadomości (jak pakowanie orzeszków ziemnych w pudełku).
• Dzięki temu łatwiej jest wykrywać błędy.

Krok 2: Magiczna linijka (wielomian)

• CRC-32 wykorzystuje specjalną „magiczną linijkę” do pomiaru danych.
  • Wyobraź sobie tę linijkę jako wzór wypustek i rowków (to wielomian, ale nie przejmuj się tym słowem).
  • Najczęściej stosowaną „linijką” dla CRC-32 jest stały wzór.

Krok 3: Przesuwanie linijki (proces dzielenia)

• Teraz CRC przesuwa linijkę wzdłuż wiadomości.
  • W każdym miejscu sprawdza, czy wypustki i rowki są ze sobą zgodne.
  • Jeśli nie są zgodne, CRC tworzy notatkę (można to zrobić za pomocą prostej operacji XOR, podobnej do włączania i wyłączania przełączników).
  • Przesuwa się i przełącza przełączniki, aż dojdzie do końca.

Krok 4: Wynik końcowy (suma kontrolna)

• Po przesunięciu linijki przez całą wiadomość zostanie Ci niewielka liczba (o długości 32 bitów) reprezentująca oryginalne dane.
  • Numer ten stanowi unikalny odcisk palca wiadomości.
  • To jest suma kontrolna CRC-32.

Wersja zaprezentowana na stronie to wariant CRC-32C, który powinien być preferowanym wariantem, zwłaszcza jeśli używasz procesora z akceleracją sprzętową (SSE 4.2 i nowsze) i nie potrzebujesz kompatybilności z innymi wariantami.

Posiadam również kalkulatory dla innych wariantów:

• Kalkulator kodu skrótu CRC-32
• Kalkulator kodu skrótu CRC-32B