
【计】 sum check digit
【计】 sum check
digit; location; place; potential; throne
【计】 D
【化】 bit
【医】 P; position
【经】 bit
和数校验位(Sum Check Digit)是数字系统中用于验证数据完整性的验证码机制,其英文对应术语在计算机科学与信息编码领域称为"Checksum Digit"或"Sum Check Digit"。该技术通过特定算法对原始数据序列进行数学运算,生成附加校验值来检测传输或存储过程中可能发生的错误。
在具体实现中,和数校验位通常采用模运算(Modular Arithmetic)生成。以国际标准书号ISBN-10为例,其校验位计算公式为: $$ S = (10x₁ + 9x₂ + 8x₃ + ... + 2x₉) mod 11 $$ 其中S值为0-10的整数,当结果为10时用"X"表示。这种基于权重求校验方法被广泛应用于银行账户、身份证号、产品条码等领域,如中国居民身份证最后一位校验码即采用ISO 7064:1983标准中的MOD 11-2算法生成。
美国国家标准与技术研究院(NIST)在《数据完整性验证标准》(FIPS 180-4)中明确规定,现代校验系统需具备检测单位错误、位移错误和双替换错误的能力。实际应用中,Luhn算法作为典型的和数校验方案,被Visa、MasterCard等国际信用卡组织采纳为卡号验证标准。
权威参考文献:
校验位是数据编码或传输中用于检测错误的附加位,而“和数校验位”特指通过求和运算生成的校验位。以下是详细解释:
校验位的作用是验证数据完整性。其核心原理是通过特定算法对原始数据计算出一个附加位(或多个位),接收方通过重新计算该值来验证数据是否被篡改或传输错误。
简单求和法
将数据所有位的数值相加,取结果的末位作为校验位。例如:
原始数据:3 6 9
→ 和为18
→ 校验位为8
。
加权求和法
为不同数据位分配权重后再求和。例如身份证校验位计算:
$$sum_{i=1}^{17} (a_i times 2^{18-i}) mod 11$$
根据余数对应特定校验码(如余0对应1,余1对应0等)。
校验类型 | 计算复杂度 | 检错能力 |
---|---|---|
和数校验 | 低 | 检测单比特错误 |
奇偶校验 | 极低 | 仅检测奇数个错误位 |
CRC校验 | 高 | 可检测多比特错误 |
和数校验位无法检测交换位错误(如12
错传为21
)和多位同时错误抵消的情况。在安全性要求高的场景中需结合更复杂的校验算法。
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