Co to są sumy kontrolne?

Sumy kontrolne to stałe bloki informacji lub dane, używane do weryfikowania i utrzymywania integralności danych podczas przechowywania i przesyłania skomputeryzowanych informacji. Korzystając z funkcji matematycznych, algorytm sumy kontrolnej zlicza liczbę bitów w określonym bloku informacji i generuje liczbę reprezentującą dokładne dane. Gdy dane są duplikowane w jakikolwiek sposób, duplikat jest następnie porównywany z oryginalną liczbą za pomocą obliczonej wartości. Jeśli liczby się zgadzają, dane są uważane za kompletne i dokładne.

Większość prawidłowych protokołów przesyłania plików (FTP) wymaga pewnego rodzaju weryfikacji danych, a wiele funkcji jest w stanie nie tylko wykryć, ale także naprawić drobne problemy z integralnością danych. Niektóre rodzaje sum kontrolnych — znane również jako sumy mieszające — obejmują md5 i cykliczne kontrole nadmiarowe (CRC). CRC to rodzaj sumy kontrolnej znanej jako suma kontrolna kodu wielomianowego, zdolna do identyfikowania przypadkowych zmian w oryginalnym formacie danych.

Chociaż są przydatne do wykrywania błędów w plikach pobranych przez Internet lub za pośrednictwem sieci peer-to-peer (P2P), sumy kontrolne są również używane w dowolnej funkcji, w której dane mogą zostać uszkodzone podczas przesyłania przez sieć lub na nośniku pamięci. Błędy danych są często powodowane przez brakujące, zduplikowane lub nieprawidłowe bity. Ponieważ wartość sumy kontrolnej jest obliczana na podstawie każdego bitu w bloku danych, nawet jeden brakujący bit może spowodować błąd sumy kontrolnej.

Większość plików koduje sumy kontrolne bezpośrednio w swoich danych, zwykle dołączanych na końcu pliku. Gdy plik jest przesyłany do innego systemu lub urządzenia, odbiornik odczytuje sumę kontrolną i używa swojego algorytmu do sprawdzenia, czy cały plik został odebrany bez błędów. Pliki z brakującymi, uszkodzonymi lub powtarzającymi się bitami mogą nie działać poprawnie lub wcale. Inne mogą sprawiać wrażenie, że działają poprawnie pomimo niepowodzenia sumy kontrolnej. Niekompletne lub uszkodzone dane mogą z czasem ulegać degradacji, aż staną się bezużyteczne lub spowodują błędy.

Ze względu na swój charakter, podstawowe sumy kontrolne są generalnie przydatne tylko w weryfikowaniu i naprawianiu małych bloków danych. Wraz ze wzrostem ilości informacji rośnie prawdopodobieństwo błędu, którego suma kontrolna nie może ani wykryć, ani skorygować. Może to spowodować, że uszkodzone dane będą wielokrotnie przekazywać sumę kontrolną, generować więcej błędów, a nawet uszkodzić daną sumy kontrolnej.

Cykliczne kontrole nadmiarowości, ze względu na zwiększoną złożoność ich algorytmów, mają znacznie niższy wskaźnik błędów niż standardowa suma kontrolna i mogą być stosowane do większych bloków danych. Chociaż CRC nie są bezpieczne, nadal zapewniają większą niezawodność podczas sprawdzania i zachowywania integralności danych. Niektóre programy zapewniają również możliwość sumowania kontrolnego i naprawy błędów w oparciu o funkcje niestandardowe.