校验和算法是一种计算机领域中常用的数据校验方法,可以有效地保障数据的可靠性和完整性。下面,我们就一起来了解一下Adler-32检验和算法。

Adler-32算法简介

Adler-32算法是由马克·阿德勒于1995年提出的,是对Fletcher校验和算法的修改。Fletcher校验和算法对数据字(消息)中块(字节)的顺序不敏感。如果更改顺序,则校验和值将相同,并且不会检测到更改。并且校验和值的范围很小,等于所选的模数。

而Adler-32算法属于32位纯算术校验和算法,它将数据文件按照字节分离成一个一个的数值,然后对这些数值进行一系列的计算操作,最终得出一个校验和,用于校验数据的完整性。

Adler-32算法

Adler-32算法描述

Adler-32算法通过计算两个16位校验和A和B并将它们的位连接成32位整数来获得Adler-32校验和。

在Adler-32运行开始时,A初始化为1,B初始化为0.总和以模数65521(小于216的最大素数)完成。字节以网络顺序(大端)存储,B占用两个最重要的字节。

假设我们要得到D的Adler-32校验码,n是D的长度(以字节为单位).那我们可以用以下公式来取得:

A = 1 + D1 + D2 + ... + Dn (mod 65521)

B = (1 + D1) + (1 + D1 + D2) + ... + (1 + D1 + D2 + ... + Dn)(mod 65521)= nxD1 + (n-1)×D2 + (n-2)xD3 + ... + Dn + n (mod 65521)

Adler-32(D) = B × 65536 + A

Adler-32算法

Adler-32算法的实际使用

Adler-32算法常用于对数据完整性进行校验,但它也可以用于在数据传输过程中检测数据是否被篡改、数据传输过程中的差错处理、数据压缩/解压缩过程中的状态判断等。

在具体使用时,可以将需要进行校验的数据转换为Byte[]数组,并调用Adler-32校验函数进行校验,校验返回的结果可以和发送端的校验和进行对比,以判断数据传输过程中是否发生了数据丢失或者篡改等。

Adler-32算法的优缺点

优点

Adler-32算法的主要优点是简单快速,计算速度很快,校验和冲突率较低,校验结果较为准确。在网络数据传输和存储中,adler32算法相对于其他校验和算法(如CRC32)更为常用。

缺点

Adler-32算法的可靠性介于Fletcher-16和Fletcher-32之间,在输入较短的消息时Adler-32变得很不可靠。

Adler-32算法

Adler-32和CRC32的对比

Adler-32算法计算校验和的速度比CRC32算法更快,但冲突率相对也更高,因此在高速数据传输场景下,Adler-32可能比CRC32更为适合。而CRC32算法计算校验和的过程更为复杂,但CRC32算法能够保证校验和的冲突率几乎可以忽略不计,比较适合在对数据准确性要求较高的场合下使用。

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