tarkistusalgoritmit

Tarkistusalgoritmit ovat menetelmiä, joita käytetään varmistamaan tiedon eheys ja oikeellisuus siirron, tallennuksen tai käsittelyn aikana. Ne voivat palvella sekä virheiden havaitsemista että niiden korjaamista, ja niiden valinta riippuu vaaditusta tarkkuudesta, viiveestä ja käytettävissä olevista resursseista.

Yleisimmät tarkistusalgoritmit voidaan jakaa useisiin luokkiin. Pariteettitarkistus on yksinkertainen menetelmä, jossa bittien määrä merkkitaa lisätään mod 2 ja vastaanottaja tarkistaa tämän pariteettitiedon. Laskennalliset tarkistusluvut, kuten laskettu summa, ovat hieman monimutkaisempia ja voivat sisältää useita osioita sekä virheiden todennäköisyyden pienentämiseksi. Yksi yleisimmistä virheentarkastusmenetelmistä on CRC (cyclic redundancy check), joka perustuu polynomiaaliseen koodaukseen ja havaitsee useimmat ei-kadonneet virheet datassa.

Kryptografiset tarkistusmenetelmät tarjoavat eheysvarmistuksen lisäksi myös autentikoinnin. Hash-funktiot (esimerkiksi SHA-256) luovat kiinteän pituuden tiivisteen tiedosta, jota voidaan käyttää eheysvalvontaan, kun taas HMAC yhdistää hashin ja salatun avaimen turvalliseen todentamiseen. Digitaaliset allekirjoitukset puolestaan todistavat tiedon alkuperän ja koskevat sekä eheyttä että osoittamaan, ettei sisältöä ole muutettu alkuperäisen allekirjoituksen jälkeen.

Virheenkorjaus on toinen keskeinen ala: Reed–Solomon-, BCH- ja LDPC-koodit mahdollistavat virheiden korjaamisen osittain epäonnistuneesta datasta, mikä on tärkeää tallennuksessa, optisella medialla ja QR-koodeissa.

Sovelluksia ovat tietoverkot, kuten TCP/IP- ja Ethernet-protokollien virheentarkastus, tallennusjärjestelmät, muistien ECC-tarkistus sekä ohjelmistokehitys, jossa eheys ja tietoturva ovat olennaisia vaatimuksia. Tarkistusalgoritmien valinta heijastaa tasapainoa nopeuden, resurssien ja tarvittavan virheenkorjauksen tai -tarkistuksen tason välillä.