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数据错误循环冗余检查是什么意思

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在现代社会中，数据的处理和传输已经成为了一项必不可少的工作，然而，数据的错误却时常发生，比如在传输过程中产生的误码等 。为了保证数据传输的准确性和可靠性，人们就发明了多种校验技术 。其中，循环冗余检查（Cyclic Redundancy Check，CRC）就是一种广泛使用的数据校验技术 。本文将简要地介绍什么是CRC，它的原理以及应用场景 。
一、循环冗余检查的原理
循环冗余检查（CRC）是利用生成多项式的方法进行的校验 。数据在进行CRC校验前首先进行的是数据拓展 。目的是为了在数据的末尾加一个少量的校验码（通常称为冗余码） 。所谓冗余码，就是通过使用生成多项式对数据进行异或（XOR）操作所得出的 。生成多项式的选取是个玄学问题，一般采用已有标准的多项式，例如常见的“CRC32”，它的生成多项式为“100000100110000010001110110110111” 。
生成冗余码后，再将其和数据一起通过信道进行传输 。接收端再根据同样的生成多项式对数据进行异或运算，得出的结果除余数不为0时表示传输出现了错误，遗漏或者误码，否则表示数据没有出现误码，被正确地传输 。
以CRC-16校验为例，当数据为0010 1011 0001 0001 00时，它采用生成多项式x16 + x15 + x2 + 1的方法求出的校验码为1011 0000 1111 0000，其合成的帧为1010 1011 0001 0001 0011 0111 1100 。若在传输过程中发生数据误码，接收端对传输的数据之后计算结果得到的值除以生成多项式的余数不为0，说明接收到的数据出现了错误，需要重新传输 。
二、循环冗余检查的应用场景
CRC校验是一种比较广泛的数据校验技术，它的优点在于：
1. 算法简单
CRC算法的核心是异或运算和移位操作，运算速度快，计算机硬件实现简单 。
2. 可靠性高
在CRC算法的校验过程中，校验码长度越大，检错能力越强 。
3. 防篡改
CRC算法可以对数据进行完整性的检验，如果数据被篡改，CRC中计算出的值就会与数据不匹配，起到防篡改的作用 。
CRC校验在数据通讯、网络通讯、硬盘中磁盘存储数据等领域都有广泛应用 。例如，近年来随着游戏逐渐进行网游化，游戏内数据的校验方式也从传统的MD5加密多项式改为了更加安全的CRC 。在网络传输中，由于数据在传输过程中容易受到噪声干扰，因此在TCP/IP网络的协议栈中，CRC通常被用作链路层协议，可以很好地校验物理传输层数据在传输时是否出错 。
三、循环冗余检查的局限性
CRC算法的缺点也是存在的 。因为CRC是使用除法运算实现的，所以生成多项式的选取对结果影响很大 。选错了多项式，容易出现大量误码的情况；如果出现的错误发生在数据传输的拓展部分，拓展后与原数据同样长的补位由生成多项式生成的冗余码就是错误的，这种错误是无法检测出来的 。
另外，CRC校验还必须将校验值也进行传输，在需要发送的数据包较小的情况下，若crc占的比例太大，则会对传输的效率产生一定影响 。
【数据错误循环冗余检查是什么意思】总的来说，循环冗余检查是一种数据校验常用的算法，广泛应用于数据传输、网络通讯等领域 。它的数据计算简单，可靠性高，能够快速检测出传输过程中的错误 。在正确使用的情况下，它是一种很好的数据校验机制 。

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