python - 对这些数据包使用什么校验和算法？

Question

我正在构建一个 python 库来操作我便宜的中文 iGK64 机械键盘的照明和可编程性功能，因为 Windows 驱动程序应用程序在 Linux 上不起作用。

我在 Windows VM 中运行了制造商的驱动程序应用程序并捕获了 USB 数据包以进行分析。在我空闲时间的最后几天里，我一直在分解这些数据包的内容，以确定不同的部分是什么，以及它们的作用。

到目前为止，我已经确定了这些事实：

• 发送到键盘和从键盘接收的每个数据包都是 64 字节。
• 第一个字节是某种目的地指示符。我将其称为“注册 ID”，可能更准确地说是“页面 ID”。该字段为 1 个字节长。
• 第二个字节是“指令”。例如，0x02 表示“写”，0x01 表示“读”，我也见过 0x09（我认为是“执行”）和 0x00（我认为是 noop 或 ping）。该字段为 1 个字节长。
• 下一部分是“地址”，它是一个 16 位无符号整数，指示读取或写入发生的位置。该字段长 2 个字节，小端。
• 接下来是有效载荷长度。一个 16 位无符号整数，指示要读取或写入的字节数。该字段长 2 个字节，小端。
• 在有效载荷本身之前是校验和。一个16位的值，我对此知之甚少。字段长 2 个字节，我假设是小端。
• 有效载荷是最后一个。它的长度在 0 到 56 字节之间，但用零填充，因此总数据包大小为 64 位。
• 在一起看起来像reg:{} instr: {} addr: {} len: {} checksum: {} payload: {}

这是一个数据包的示例：

生的：

0x220200003800E670FFFFFFFFFFFFFFFF010000020200000204000002080000021000000220000002FFFFFFFFFFFFFFFF00040002000500020006000200070002

解构：

reg: 0x22 instr: 0x02 addr: 0x0000 len: 56 (0x3800) sum: 0xE670
payload: 0xFFFFFFFFFFFFFFFF010000020200000204000002080000021000000220000002FFFFFFFFFFFFFFFF00040002000500020006000200070002

我一直在确定用于计算校验和的算法。我尝试了一些基本的异或序列和一些加/减方法，但没有一个是正确的。

他是两个几乎相同的数据包的示例，都发送到相同的寄存器，有效负载长度为零，唯一的区别是指令和地址。但是看到校验和是不同的。

原始1：

0x210201000000B63D0000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000

解构1：

reg: 0x21 instr: 0x02 addr: 0x0100 len: 00 (0x0000) sum: 0xB63D
payload: 0x0000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000

原始2：

0x21000000000092610000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000

解构2：

reg: 0x21 instr: 0x00 addr: 0x0000 len: 00 (0x0000) sum: 0x9261
payload: 0x0000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000

在这种情况下，这是从主机到外设的通信（写入 tr 寄存器 0x​​21，地址 0x100，零负载），然后从外设到主机（寄存器 0x​​21“ack”）。

我很确定数据包的每个属性都用于计算校验和，包括 reg id、instr、addr、len 和整个有效负载。

这里还有一些示例可能有助于阐明校验和的计算方式：

Raw3（这是一个 PING 或“活动”数据包，每秒在主机和外围设备之间发送数次）：

0x0C0000000000A70D0000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000

解构3：

reg: 0x0C instr: 0x00 addr: 0x0000 len: 00 (0x0000) sum: 0xA70D
payload: 0x0000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000

Raw4（一个负载全为 0xFF）：

0x220288013800BC74FFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFF

解构4：

reg: 0x22 instr: 0x02 addr: 0x8801 len: 56 (0x3800) sum: 0xBC74 
payload 0xFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFF

我有几个更大的原始通信转储，但它们对于确定校验和算法可能不再有用，而不是此处提供的示例。

任何帮助将不胜感激！

标签： pythonalgorithmusbdriverchecksum

Answer 1

为了帮助其他人，我在这里添加了 Ashley 如何为原始数据提出正确的校验和

2202880138000000FFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFF

Came up with 0x74BC

2202000038000000FFFFFFFFFFFFFFFF010000020200000204000002080000021000000220000002FFFFFFFFFFFFFFFF00040002000500020006000200070002

Came up with 0x70E6 on CRC-CCITT (0xFFFF)   0x70E6

现场https://www.lammertbies.nl/comm/info/crc-calculation.html

要在原始数据包中获得正确的校验和，只需从原始数据包中删除校验和，然后将其输入到 crc-calculation 站点以查找校验和类型。

这是确定校验和的代码，由stackoverflow的falsetru提供：（您需要（pip）或pip3安装crc16）

import binascii
import crc16

def crccitt(hex_string):
    byte_seq = binascii.unhexlify(hex_string)
    crc = crc16.crc16xmodem(byte_seq, 0xffff)
    return '{:04X}'.format(crc & 0xffff)

#In [387]: #crccitt('21020100000000000000000000000000000000000000000000000000000000000#000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000')                                                       
#Out[387]: '3DB6'