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「チェックサム」とは？データの誤り検出に使われる値のことについて解説
はじめに
「チェックサム（Check Sum）」は、データの誤り検出に用いられる値のことです。データ転送の際に誤りが発生する可能性があるため、データが正しく転送されているかどうかを検証する必要があります。そこで、チェックサムが活躍します。
以下では、チェックサムの概要や用途、具体的な計算方法などについて詳しく解説していきます。
チェックサムの概要
チェックサムとは、データの誤り検出に用いられる値のことです。データ転送の際に、途中で誤りが発生することがあります。そういった場合、受信側で正しいデータを再現するためには、誤りが発生していることを検出する必要があるわけです。
チェックサムは、データに対して特定の計算を行うことで、一定の値を算出します。この値が、データの誤り検出に用いられます。
チェックサムの用途
チェックサムは、主に以下のような用途に用いられます。
・データ転送時の誤り検出
・データの改ざん検出
データ転送時の誤り検出については、先にも述べたように、途中で誤りが発生してしまう可能性があるため、正確にデータを転送するために必要です。
また、データの改ざんが発生してしまうと、意図しない動作を引き起こすことがあります。そこで、データの改ざんを検出するためにも、チェックサムが用いられます。
チェックサムの計算方法
チェックサムの計算方法には、様々な種類が存在します。ここでは、代表的な2種類を紹介します。
1. 単純和チェックサム
単純和チェックサムは、データの各バイトに対して単純な加算を行い、その結果をチェックサムとして用います。
例えば、以下のデータがあったとします。
“`
0x12, 0x34, 0x56, 0x78
“`
このデータの単純和チェックサムを求める場合、各バイトを加算していきます。
“`
0x12 + 0x34 + 0x56 + 0x78 = 0x0140
“`
この結果を16ビットに切り捨てると、チェックサムとなります。
“`
0x0140 → 0x40
“`
2. CRCチェックサム
CRCチェックサムは、CRC（Cyclic Redundancy Check）と呼ばれる算法を用いて、チェックサムを算出します。単純和チェックサムよりも高い精度が求められる場合に用いられます。
こちらも、以下のデータがあったとします。
“`
0x12, 0x34, 0x56, 0x78
“`
このデータのCRCチェックサムを求める場合、CRCアルゴリズムを用いて計算します。
例えば、CRC-16というアルゴリズムを用いる場合、以下のような計算式が用いられます。
“`
CRC-16(X) = X16 + X15 + X2 + 1
“`
この計算式を用いて、データのCRCチェックサムを求めます。
まとめ
以上、チェックサムについて解説してきました。データの誤り検出や改ざん検出に用いられる重要な値となっており、様々な計算方法が存在します。正確なデータ転送や、データの安全性を確保するために、チェックサムの知識は非常に重要です。