오류 검출과 오류 정정, 와이어샤크 IP패킷 캡쳐 후 checksum증명

1. 오류의 종류

• FEC: 수신기에서 검출과 동시에 오류 데이터를 정정하는 방법을 순방향 오류 정정(Forward Error Correction)라고 한다. 예로 해밍코드가 있다.
• BEC: 수신기는 오류 검출 시 송신기에 재전송을 요구하는데, 이러한 방법을 역방향 오류 정정(Backward Error Correction)라고 하고, 일반적으로 사용됨. 예로 패리티검사, CRC, 블록 합 검사가 있다.

2. 검출

• 순환 중복 검사(Cyclic Redundancy Check, CRC): 2진 나눗셈 기반, 발생기에서 피제수에 (제수-1)의 0을 추가, 제수로 나눈 뒤, 나머지를 송신함. 검사기에서 피제수에 수신된 CRC를 다시 제수로 나눔(XOR), 검사단계에서 나머지가 없다면 데이터는 손상되지 않은 것으로 간주
• 검사합(Checksum): IP헤더(20~60B)를 검사할 때 사용, 8비트씩 끊어서 단계별로 더한다. 캐리 발생 시 즉시 더한다. 최종 합에서 1의 보수를 취한 것이 Checksum이다.

3. 오류 정정

• 해밍코드(FEC방식): 해밍코드 조건식: 2^p>=m+p+1 (p: 패리티비트 수, m=정보비트 수). P는 2의 누승자리에 위치. P1(1)은 P1부터 1비트 건너뛰며 검사, P2(2)는 P2부터 2비트씩 검사하고 2비트 건너뛰며 검사, P3(4)는 P3부터 4비트씩 검사하고 4비트 건너뛰며 검사, P4(8)은 8비트씩 검사, 8비트 건너뛰며 검사. 검사는 짝수패리티 이용하거나 1의 위치들을 세로로 XOR하는 방법이 있다. (후자를 배움) 000이 나오면 오류가 없는거고, 그게 아니면 에러의 위치이다.

4. 와이어샤크 IP패킷의 checksum증명

와이어샤크 IP패킷의 checksum증명 from JungHoon Lee