CRC（巡回冗長検査） とは？

データから短い検査値を計算して、一緒に送ったり保存したりする仕組みだよ。受け取る側や読む側が同じ規則で再計算し、付いていた値と比べて誤りを調べるんだ。

CRCもチェックサムの一種だけれど、単純な足し算ではなく多項式の計算を使うよ。連続したビットの誤りなどを検出するために設計されている。検出能力は多項式や検査値の長さ、データの長さなどによるので、どんな誤りでも見つかるわけではないんだ。

ビット列を0と1の係数の多項式として扱い、XORを使って計算するよ。普通の整数の割り算とは違うんだ。CRC-32の検査値は32ビットだけれど、計算に使う多項式や初期値などもそろえる必要がある。たとえばPNGの規格には、その規則が定められているよ。

正確には「この検査では誤りを検出しなかった」だよ。違うデータが同じCRC値になることもあるし、CRCだけでは元のデータを復元できない。不一致のデータを捨てるか再送するかは、それを使う通信やアプリ側の仕組みなんだ。

PNGやgzipなどで使われるよ。偶然の破損を見つける用途だけれど、攻撃者がデータとCRCの両方を変えられれば値を合わせられる。改ざんへの対策には、共有の秘密の鍵を使って検証するHMACなどの認証が必要になる。ハッシュ値を添えるだけでも、両方を書き換えられるなら十分ではないんだ。