Máy tính mã băm CRC-32C

Cyclic Redundancy Check (CRC) là một mã phát hiện lỗi thường được sử dụng để phát hiện những thay đổi ngẫu nhiên đối với dữ liệu thô. Mặc dù về mặt kỹ thuật không phải là một hàm băm mật mã, CRC-32 thường được gọi là hàm băm do khả năng tạo ra đầu ra có kích thước cố định (32 bit) từ đầu vào có độ dài thay đổi. Phiên bản được trình bày trên trang này là biến thể CRC-32C, là phiên bản mới hơn, "thông minh hơn" (phát hiện lỗi tốt hơn) thường được tăng tốc phần cứng trên CPU hiện đại (thông qua SSE 4.2).

Tiết lộ đầy đủ: Tôi không viết phần triển khai cụ thể của hàm băm được sử dụng trên trang này. Đây là một hàm chuẩn đi kèm với ngôn ngữ lập trình PHP. Tôi chỉ tạo giao diện web để công khai ở đây cho thuận tiện.

Về thuật toán băm CRC-32C

Tôi không phải là nhà toán học, nhưng tôi sẽ cố gắng giải thích hàm băm này bằng một phép loại suy đơn giản. Không giống như nhiều hàm băm mật mã, đây không phải là một thuật toán đặc biệt phức tạp, vì vậy có lẽ sẽ ổn ;-)

Hãy tưởng tượng bạn đang gửi một lá thư qua đường bưu điện, nhưng bạn lo lắng rằng nó có thể bị hỏng trước khi đến tay người nhận. Dựa trên nội dung của lá thư, bạn tính toán một tổng kiểm tra CRC-32 và viết lên phong bì. Khi người nhận nhận được lá thư, họ cũng có thể tính toán tổng kiểm tra và xem nó có khớp với những gì bạn đã viết không. Nếu khớp, thì lá thư không bị hỏng hoặc thay đổi trong quá trình gửi.

CRC-32 thực hiện điều này theo quy trình bốn bước:

Bước 1: Thêm một số khoảng trống (Đệm)

• CRC thêm một chút khoảng trống ở cuối tin nhắn (giống như việc đóng gói đậu phộng vào hộp).
• Điều này giúp phát hiện lỗi dễ dàng hơn.

Bước 2: Thước đo ma thuật (Đa thức)

• CRC-32 sử dụng "thước đo ma thuật" đặc biệt để đo dữ liệu.
  • Hãy nghĩ về thước kẻ này như một mô hình các gờ và rãnh (đây là đa thức, nhưng đừng lo lắng về từ đó).
  • "Thước đo" phổ biến nhất cho CRC-32 là một mẫu cố định.

Bước 3: Trượt thước (Quy trình chia)

• Bây giờ CRC sẽ trượt thước kẻ ngang qua tin nhắn.
  • Tại mỗi điểm, nó sẽ kiểm tra xem các gờ và rãnh có thẳng hàng không.
  • Nếu chúng không thẳng hàng, CRC sẽ ghi chú (thực hiện bằng cách sử dụng XOR đơn giản, giống như bật hoặc tắt công tắc).
  • Nó tiếp tục trượt và lật công tắc cho đến khi đến đích.

Bước 4: Kết quả cuối cùng (Tổng kiểm tra)

• Sau khi trượt thước kẻ qua toàn bộ tin nhắn, bạn sẽ thấy một số nhỏ (dài 32 bit) biểu thị dữ liệu gốc.
  • Con số này giống như dấu vân tay riêng biệt của tin nhắn.
  • Đây là mã kiểm tra CRC-32.

Phiên bản được trình bày trên trang là biến thể CRC-32C, đây là biến thể được ưu tiên, đặc biệt nếu bạn đang sử dụng CPU có phần cứng tăng tốc (SSE 4.2 trở lên) và bạn không cần tương thích với các biến thể khác.

Tôi cũng có máy tính cho các biến thể khác:

• Máy tính mã băm CRC-32
• Máy tính mã băm CRC-32B