
【計】 sum check digit
【計】 sum check
digit; location; place; potential; throne
【計】 D
【化】 bit
【醫】 P; position
【經】 bit
和數校驗位(Sum Check Digit)是數字系統中用于驗證數據完整性的驗證碼機制,其英文對應術語在計算機科學與信息編碼領域稱為"Checksum Digit"或"Sum Check Digit"。該技術通過特定算法對原始數據序列進行數學運算,生成附加校驗值來檢測傳輸或存儲過程中可能發生的錯誤。
在具體實現中,和數校驗位通常采用模運算(Modular Arithmetic)生成。以國際标準書號ISBN-10為例,其校驗位計算公式為: $$ S = (10x₁ + 9x₂ + 8x₃ + ... + 2x₉) mod 11 $$ 其中S值為0-10的整數,當結果為10時用"X"表示。這種基于權重求校驗方法被廣泛應用于銀行賬戶、身份證號、産品條碼等領域,如中國居民身份證最後一位校驗碼即采用ISO 7064:1983标準中的MOD 11-2算法生成。
美國國家标準與技術研究院(NIST)在《數據完整性驗證标準》(FIPS 180-4)中明确規定,現代校驗系統需具備檢測單位錯誤、位移錯誤和雙替換錯誤的能力。實際應用中,Luhn算法作為典型的和數校驗方案,被Visa、MasterCard等國際信用卡組織采納為卡號驗證标準。
權威參考文獻:
校驗位是數據編碼或傳輸中用于檢測錯誤的附加位,而“和數校驗位”特指通過求和運算生成的校驗位。以下是詳細解釋:
校驗位的作用是驗證數據完整性。其核心原理是通過特定算法對原始數據計算出一個附加位(或多個位),接收方通過重新計算該值來驗證數據是否被篡改或傳輸錯誤。
簡單求和法
将數據所有位的數值相加,取結果的末位作為校驗位。例如:
原始數據:3 6 9
→ 和為18
→ 校驗位為8
。
加權求和法
為不同數據位分配權重後再求和。例如身份證校驗位計算:
$$sum_{i=1}^{17} (a_i times 2^{18-i}) mod 11$$
根據餘數對應特定校驗碼(如餘0對應1,餘1對應0等)。
校驗類型 | 計算複雜度 | 檢錯能力 |
---|---|---|
和數校驗 | 低 | 檢測單比特錯誤 |
奇偶校驗 | 極低 | 僅檢測奇數個錯誤位 |
CRC校驗 | 高 | 可檢測多比特錯誤 |
和數校驗位無法檢測交換位錯誤(如12
錯傳為21
)和多位同時錯誤抵消的情況。在安全性要求高的場景中需結合更複雜的校驗算法。
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