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CRC 在軟件加密保護中的應用
或名（用CRC 打造軟件的外衣）

注：本文相關圖片沒收錄，帶圖PDF格式請到這下載：http://bbs.pediy.com/showthread.php?s=&threadid=17195

CRC（CyclicRedundancyCheck，直譯：循環冗余校驗）技術是一項很成熟的技術，在眾多領域有廣泛的應用，在數據存儲和通信傳輸應用中處處都可以看到它的身影。最常用的CRC

校驗形式有CRC-16,CRC-32兩種形式，采用CRC-16校驗，可以保證在1014 位碼元中只含有一位未被檢測出的錯誤，采用CRC-32校驗的出錯概率比CRC-16還低105 倍。CRC的主要特點

就是:檢錯能力極強，開銷很小，易于實現。從性能和開銷上綜合考慮，其遠遠優于奇偶校驗及算術和校驗等方式。因此，很多軟件在加密保護時都將CRC技術應用其中。本文擬從

CRC校驗的原理解剖入手，用實際代碼和應用給大家解析CRC校驗在軟件加密中的實際應用，希望能給您的軟件加密保護提供一些幫助和建議。

CRC 校驗的原理解析

在實際應用中，根據環境和需求的變化，CRC形成了多種變形方式。比如：通訊協議X.25的幀檢錯序列采用的是CRC-CCITT方式，ARJ、LHA、ZIP等壓縮軟件采用的是CRC-32方式，磁

盤驅動器的讀寫采用的是CRC-16方式，GIF、TIFF等圖像存儲格式也使用CRC作為檢錯技術。目前，比較流行的CRC形式主要是：CRC-16（CRC-CCITT）、CRC-32兩種，CRC-4、CRC-8

、CRC-12等形式的應用比較少見。其實，雖然有這么多種變形方式，但其原理是完全相同的，只是在實現上有一點變化而已，下面我們就對其原理進行一番解剖，希求通透。
CRC的算法本質是(模-2)除法的余數運算，使用的除數不同，CRC的類型也就不一樣。怎么樣，不好理解吧？沒關系，我們繼續講解：CRC的算法其實是采用了多項式編碼的方法，您

可以將要被處理的數據塊M看成一個n階的二進制多項式，其形式如下：



a 是對應的階數（位數）的值；
x是對應的“模（進制）”數，由于我們處理的都是二進制數，所以x就是2 了。（模-2）的意思現在您明白了吧？
下面我們用一個數進行解釋吧：
有一個二進制數M=10010101，其對應的多項式就可以表示為：



CRC校驗就是基于這種多項式進行的運算，其乘除法運算過程與普通代數多項式的乘除法相同，其加減法運算以2為模，加減時不進（借）位，實際上與邏輯異或（XOR）運算是一致

的。
通常，根據多項表達（運算）式的不同，就形成了不同的CRC形式，以下是各種常用的多項表達（運算）式：



這些多項表達式的值就是(模-2)除法的除數，只要能確定使用哪一種多項式（也就是對應除數），您就可以很簡單的獲取CRC檢驗碼了。下面就給您介紹CRC檢驗碼的計算過程（看

起來麻煩，其實簡單）：

1、先確定您要使用的CRC校驗形式，以此確定對應除數（用G來表示）和選定階數（用r來表示）。（如果選擇CRC-4的話，r就等于4，選擇CRC-16話，r就等于16，以此類推。）
2、在待處理的數據塊M'后附加上r個0。假設原始數據塊的長度是m位的話，附加之后的長度就變成m+r位了，我們用M來代表附加后的值。
3、用第一步選擇的生成多項式的值（即對應除數G）來除第二步附加0后生成的值（M），循環計算，一直到余數的階數小于等于r-1，這時所得到的余數（用Y表示）就是原始數據

M'經過所選擇的CRC校驗形式所生成的CRC校驗碼。

●如果您想將生成的校驗碼與原始數據進行復合，只需要用第二步生成的（M）以模2的方法減去得到的CRC校驗碼（Y），所得到的值就是包含了CRC校驗碼的數據串M''。（不過在

軟件加密過程中可能用不到這一步）。
怎么樣，很簡單吧，只需要三步，就可以得到CRC 的校驗碼。還不明白？舉個例子吧：
設原始數據M'＝1100110100
選擇CRC-4的形式，則G＝24＋2＋1＝19＝10011（二進制）
r ＝G 的二進制位數減1＝5-1＝4
對原始數據M'進行處理，在其尾部附加r個0，即:
M=M'+0000=11001101000000
再用G 循環除M：
其實校驗碼生成的過程就是一個循環移位的運算，位與位之間就是異或（XOR）運算。

◆一個數據的校驗過程是這樣的，如果有大量數據（比如說一個可執行程序或一個壓縮包）將如何進行校驗呢？其實很簡單，只要將一個文件看成一個被一些數字分割的很長的位

字串就可以了，只是這個位字串比較TA而已，你只要按標準的方式對這個比較長的位字串進行(模-2)除法運算，就一定會得到一個余數---CRC校驗碼，而這個校驗碼就是這個文件

的CRC校驗值。


CRC 校驗的代碼實現


好了，理論上的準備是很多了，現在要用進入實踐了。下面，我們將給您提供一段很簡單而實用的代碼，用來實現CRC-32校驗，最終，我會用這段代碼實現軟件加密保護。
大家可以看到，上面生成CRC校驗碼的過程中，使用了大量的位運算和邏輯操作。而我想告訴大家的是，基于位運算的算法是非常慢的而且效率很低。因此，在實際使用中不推薦使

用“計算法”來生成CRC校驗碼，而建議使用“查表法”來進行CRC校驗碼計算。查表法又是什么方法呢？這里我不做過多的分析，簡單的說，它是利用預先計算出的標準碼表（對

應不同的校驗形式有不同的碼表，見附表1、2），用簡單的移位和XOR操作，快速計算出CRC校驗碼的方法。
具體的算法就是：

（1）將上次計算出的CRC校驗碼右移一個字節；
（2）將移出的這個字節與新的要校驗的字節進行XOR 運算；
（3）用運算出的值在預先生成碼表中進行索引，獲取對應的值（稱為余式）；
（4）用獲取的值與第（1）步右移后的值進行XOR 運算；
（5）如果要校驗的數據已經處理完，則第（4）步的結果就是最終的CRC校驗碼。如果還有數據要進行處理，則再轉到第（1）步運行。

看上面的過程是十分簡單的，不好理解的可能是“預先生成的碼表”。其實這個碼表就是2^8 的數組，為什么是8次方呢？因為我們是用字節來進行運算的，而一個字節是8位，所

以就是2的8次方了。因此這個碼表就是擁有256值的數組，對應的每個值實際上就是0-255以對應的CRC多項表達式（見原理分析）為權的CRC碼。如CRC-16的多項表達式就是
，CRC-32的多項表達式就是：


附表1、2中分別給出了對應兩種形式的碼表（匯編格式），您只要復制到您的代碼中即可使用（可能要做一些修飾）。

如果您不想將這么一大堆碼表復制到您的代碼中，也可以使用動態生成碼表（不過是給256個數字進行CRC計算而已）。下面是生成CRC-32碼表的代碼（c語言）：

//--------------------------------------
//GenCrc32Tbl函數動態生成CRC-32的預置碼表
//Code:Chenji
//--------------------------------------
unsignedintCRC.//在Windows下編程，int的大小是32位
unsignedintCRC_32_Tbl[256].//用來保存碼表

voidGenCrc32Tbl()
{
for(inti=0.i<256.++i){//用++i以提高效率
CRC=i;
for(intj=0.j<8.++j)
{//這個循環實際上就是用"計算法"來求取CRC的校驗碼
if(CRC&1)
CRC=(CRC>>1)^0xEDB88320;
else //0xEDB88320就是CRC-32多項表達式的值
CRC>>=1;
}
CRC_32_Tbl[i]=CRC.
}
}
//-------------------------------------------------

●上面的代碼其實就已經實現了用“計算法”求取CRC校驗碼的過程，只要做些修改就可以完全實現。您只要將上面的代碼復制到程序中，并調用GenCrc32Tbl函數，就可以在

CRC_32_Tbl中生成CRC-32的預置碼表。有了碼表，用“查表法”計算CRC-32計算校驗碼就易如反掌了。根據上面介紹的算法，用C語言只需要一行就可以實現。

CRC32=CRC_32_Tbl[(CRC32^((unsigned__int8*)p)[i])&0xff]^(CRC32>>8);
怎么樣？簡單吧。

下面是完整的一個實現函數,更加簡單：

//--------------------------------------------
//CalcCRC32函數計算出給定數據串的CRC-32校驗碼
//Code : Chenji
//--------------------------------------------
unsigned int CalcCRC32(void *DataBuff,unsigned int BufLen)
{//DataBuff是指向數據串的指針，BufLen是數據串的長度
unsigned int CRC32=0xffffffff; //設置初始值

for(unsigned long i=0; i CRC32 = CRC_32_Tbl[(CRC32^((unsigned __int8 *)DataBuff)[i]) & 0xff] ^ (CRC32>>8);
//如果你的編譯器不支持unsigned __int8定義，請試用unsigned char
return CRC32;
}
//-----------------------------------------------------


怎么樣，用查表法計算CRC校驗碼是不是很簡單，很快捷？您只要將上面的代碼復制您的程序中，賦與對應的參數，就可以實現CRC-32校驗了。還等什么，馬上開始現實之旅。


CRC 校驗在軟件加密保護中的攻與防

上面用大篇幅介紹CRC的原理與實現，都是為現在的實戰打基礎，現在我們就要用實戰來校驗了。
大家已經知道，CRC校驗生成的結果只是一個Long型的整數，市面上一些軟件是如何將這個整數應用在軟件加密保護中呢？這里我給大家介紹兩種常用的方式：
1、是對程序自身的進行保護。首先對原始可執行程序進行CRC校驗，同時保存校驗結果（可以保存在注冊表、配置文件或可執行程序本身）。在程序運行時，對程序自身進行CRC校

驗，并將運算出的結果與保存的原始結果進行比較，如果不相同，就說明程序已經被修改（最有可能是被破解或被病毒感染）。即使只有1Bit的修改，都會被CRC檢查出來，所以用

CRC做自校驗相當有效。
2、用CRC校驗算法，對注冊名和注冊碼進行變形運算和判斷，以此做為注冊保護和授權的手段。
這兩種方式在軟件保護上的運用十分廣泛?？梢哉f，每一種軟件加殼（加密）保護軟件（如upx,Aspack,FSG等）都使用了CRC進行自身校驗保護。
為了證明CRC在軟件加密保護上的效果，我制作了一套測試用例，大家可以在http://www.xxx.com上下載CRCTest.rar壓縮包，按本文進行測試和分析。
壓縮包中有兩個可執行程序：crctest.exe和Makecrc.exe。其中crctest.exe就是我們要進行分析的對象，界面如下：

軟件已經進行了CRC外殼校驗保護，同時，使用CRC-32算法做注冊碼校驗，可以說將CRC在軟件加密保護上的應用全部發揮出來了。
MakeCrc.exe是配套工具，用來給上面的程序注入CRC保護碼和計算注冊碼。
現在，可以打開crctest.exe 文件，并隨意輸入注冊名和注冊碼，看一看！
您也可以用16進制編輯器（如:Hiew,010Editor,RTA等），將crctest.exe的最后一個字節00修改成0F

保存修改后，再運行程序，程序會提示被修改。

怎么樣，這就是CRC保護的效果。如果您試圖強行暴破來完成注冊的話，就必須修改原始文件，但是軟件將會在自校驗時發現自己被修改了，然后自動退出。除非您得到正確的注冊

碼或注冊算法，而軟件使用的注冊算法也是由CRC算法變形實現的。如果在不知道具體算法的情況，想要強行暴破是比較麻煩的，這就是CRC的威力。市面上大多數軟件大多是這樣

做的，畢竟誰也不想自己的軟件被人破解或修改，難道您不這么認為嗎？
但是現在，我們就要挑戰這個難題，在不了解注冊算法的情況，如何實現強行暴破，徹底攻破CRC 的保護。這可能是您最希望了解的，還等什么，開始吧！

首先，您要準備一些工具:Ollydbg1.10、DeDe、Peid全能插件版，也許還需要PE-tools1.50。這些軟件您可以在網上很輕松的找到，如果沒有可以與我聯系。

第一步：檢查

Peid是目前最流行，也是比較完善的檢測軟件?？梢詸z測軟件是否加殼，使用了什么編譯器等諸多信息，同時其豐富的插件可以完成許多擴展功能。現在，我們先用Peid檢測

crctest.exe，查看程序的基本信息。Peid顯示軟件是用“BorlandC++1999”版的編譯器進行編譯的，其實一般情況下，用BCB編譯的程序也會顯示為用“BorlandC++1999”編譯。

我們再用其中的插件“KryptoANALyzer”，來分析程序中是否有通用的加密算法。我們可以看到，程序使用了CRC-32 算法：

◆這里想告訴大家的是，KryptoANALyzer是使用查詢數組（碼表）來確定軟件使用了什么算法，而軟件使用動態生成數組（碼表）的話，它是無法檢測出算法來的。呵呵，這也是

它的漏洞了。你可以程序中保存一個其它算法的碼表來混淆檢測器。（crctest.exe中就定義了一個CRC32的數組，但我們并沒有使用它，而是使用了動態生成的碼表）

第二步：分析

了解軟件沒有加殼，而且可能是由BCB編譯的之后，我們就要著手分析了。針對Borland公司出品的Delphi和BCB編譯器所生成執行程序，可以使用DeDe反編譯器進行分析，它可以很

好的恢復程序的原始代碼信息。
下面就是用DeDe將crctest.exe載入分析，現在我們切換到“過程”頁面，選擇“main”單元：btn_OKClick事件是我們感興趣的地方，當按下“注冊”按鈕時，這個事件會被調用

。雙擊這個事件，我們就可以看到這個事件的匯編代碼，在其中顯示的匯編代碼已經被DeDe 處理過，對標準的函數調用已經進行了注釋，其可讀性很好。00401C90這個地址就是這

個事件函數的入口點，如果您有一些基本功，可以認真分析一下。您也許可以看出關鍵的代碼。不過，下面我們要進入動態調試了！

第三步：調試破解

在檢測和分析的基礎上，我們可以開始動態調試了。我要用動態的數據來解釋破解的思路與過程?，F在，請打開Ollydbg動態調試器，將crctest.exe載入，停在程序的入口處。
按Ctrl+G，輸入00401C90，直接定位到“注冊”按鈕的點擊事件函數入口處，并按F2下斷點。
接下來，可以按F9運行程序，進入調試，然后在窗口中，隨便輸入注冊名和注冊碼，點擊“注冊”按鈕，程序將會中斷在00401C90處：不斷按F8單步運行，其間您可以看到許多的

數據在變化，不用管它，一直按F8運行，直到顯示注冊錯誤的信息框，再看運行的狀態。


可以看到，在運行00401FDF這個地址的時候，軟件顯示了注冊錯誤的信息框。顯然這個call00468C08指令就是顯示信息框的函數。我們只要找到調用這個
Call的調用（有點繞舌），就可以找到關鍵點了。大家向上回溯代碼可以看到下面的內容:我們將匯編代碼提取出來如下：

＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝

/*401F65*/ lea edx,[local.2]
/*401F68*/ lea eax,[local.4]
/*401F6B*/ call crctest.00468DA0 // 對比注冊碼是否正確
/*401F70*/ test al, al
/*401F72*/ je shortcrctest.00401FC7//如果不正確就跳走
/*401F74*/ mov eax,dwordptrds:[46EF94]
/*401F79*/ push 40040
/*401F7E*/ lea ecx,dwordptrds:[edi+141]
/*401F84*/ lea edx,dwordptrds:[edi+EB]
/*401F8A*/ mov eax,dwordptrds:[eax]
/*401F8C*/ call crctest.00468C08 // 顯示成功注冊的提示信息
/*401F91*/ mov wordptrds:[ebx+10],8C

/*401F97*/ lea edx,dwordptrds:[edi+146]
/*401F9D*/ lea eax,[local.14]
/*401FA0*/ call crctest.00468C18
/*401FA5*/ inc dwordptrds:[ebx+1C]
/*401FA8*/ mov edx,dwordptrds:[eax]
/*401FAA*/ mov eax,dwordptrds:[esi+2F8]
/*401FB0*/ call crctest.00452658
/*401FB5*/ dec dwordptrds:[ebx+1C]
/*401FB8*/ lea eax,[local.14]
/*401FBB*/ mov edx, 2
/*401FC0*/ call crctest.00468CD0
/*401FC5*/ jmp shortcrctest.00401FE4
/*401FC7*/ mov eax,dwordptrds:[46EF94]//跳轉到這里
/*401FCC*/ push 40010
/*401FD1*/ lea ecx,dwordptrds:[edi+1B4]
/*401FD7*/ lea edx,dwordptrds:[edi+16A]
/*401FDD*/ mov eax,dwordptrds:[eax]
/*401FDF*/ call crctest.00468C08 // 顯示錯誤注冊的提示信息

＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝
由此可以看到軟件的注冊檢查是很簡單的，只要將00401F72 處的代碼：
jeshortcrctest.00401FC7
修改為：
nopnop
就可以暴破了！大家可以在Ollydbg中將00401F72處的代碼修改成下面的形式：

然后，取消所有的斷點，直接按F9運行程序，再隨意輸入注冊名和注冊碼，點擊“注冊”?？吹搅藛幔?BR>
軟件已經成功注冊了！但是真的成功了嗎？不要高興的太早，還有CRC自校驗沒有解決呢！請先將修改過的程序保存為另一個文件crctest_1.exe。
●方法：在匯編代碼上點右鍵，選擇“復制到可執行程序”--“所有改動”，再選擇“全部復制”打開新的窗口。在新的窗口中點右鍵，選擇“保存文件”，輸入文件名就可以保

存。
現在，請暫時關閉ollydbg，運行新保存的文件crctest_1.exe。怎么樣，沒有成功吧！軟件發現自己被修改了。目前，我們只完成了注冊碼校驗的暴破，還沒有解決CRC 的校驗保

護，這才是我們的重頭戲，而這其實很簡單。馬上動手！
再次打開ollydbg，這次就要載入crctest_1.exe了，因為它已經暴破了注冊校驗的部分。在開始之前，我們要分析一下思路：軟件要進行自校驗，就一定要讀文件到內存中，我們

只要找到讀文件的函數，就可以順藤摸瓜找到校驗的核心部分了。好，在ollydbg中按ctrl+n打開函數導入導出表，找到ReadFile函數。在ReadFile這一行上點右鍵，選擇“在每個

參考上設置斷點”，狀態條上顯示有六個斷點被設置。不管它了，按F9開始運行！很快軟件就被斷下來：


大家不用花時間在這些匯編代碼上，我們的目標是關鍵跳轉點。一直按F8返回到上級調用：

最終我們會返回到00401A8B 這個地址，而在其上、下方有兩個調用：
/*401A86*/ call crctest_.00401B8C //計算當前的CRC校驗碼
/*401A8B*/ mov esi,eax
/*401A8D*/ mov eax,ebx
/*401A8F*/ call crctest_.00401AA0 //讀取原始的CRC校驗碼

這兩個調用分別返回當前的CRC校驗碼和原始的CRC校驗碼，具體過程大家可以進入其中進行分析，這里不做詳解。接下來，繼續按F8，直到返回到更上級的調用（建議按Alt+B，關

閉所有中斷）：

經過三次返回，我們終于看到了關鍵點：
/*40193E*/ call crctest_.00401A80 // 這個調用進行自校驗
/*401943*/ test al, al // 檢查校驗的結果
/*401945*/ jnz shortcrctest_.0040196F//如果通過就跳走
/*401947*/ mov eax,dwordptrds:[46EF94]
/*40194C*/ push 40010
/*401951*/ mov ecx,crctest_.0046A5E0
/*401956*/ mov edx,crctest_.0046A5BC
/*40195B*/ mov eax,dwordptrds:[eax]
/*40195D*/ call crctest_.00468C08
/*401962*/ mov edx,dwordptrds:[46EF94]
/*401968*/ mov eax,dwordptrds:[edx]
/*40196A*/ call crctest_.004488FC
/*40196F*/ mov edx,[local.10]//通過以后，就跳到這里
/*401972*/ mov dwordptrfs:[0],edx
/*401979*/ mov eax,[local.1]
/*40197C*/ test bl, bl
/*40197E*/ je shortcrctest_.00401985
/*401980*/ call crctest_.00468F61
/*401985*/ pop esi
/*401986*/ pop ebx
/*401987*/ mov esp,ebp
/*401989*/ pop ebp
/*40198A*/ retn

很顯然，我們只要將00401945 處的代碼：
jnzshortcrctest_.0040196F
修改為：jmpshortcrctest_.0040196F//強行跳轉
就可以強制為自校驗通過的狀態。好了，接下來的保存工作就不用我多說了。最后，再用Keymake軟件制作出破解補丁就可以完成注冊了！軟件包中就保存了破解補丁

crctest_patch.exe，大家只要運行就可以看到效果了！
OK，到目前為止，我為您制作的CRC保護實際已經被完全破解了，整個過程比較啰嗦，只是力求詳盡。在看過這一部分后，您應該對破解CRC保護的軟件有了感性和理性的認識。

附表1
CRC-16 的碼表
dw 00000h,0C0C1h,0C181h,00140h,0C301h,003C0h,00280h,0C241h
dw 0C601h,006C0h,00780h,0C741h,00500h,0C5C1h,0C481h,00440h
dw 0CC01h,00CC0h,00D80h,0CD41h,00F00h,0CFC1h,0CE81h,00E40h
dw 00A00h,0CAC1h,0CB81h,00B40h,0C901h,009C0h,00880h,0C841h
dw 0D801h,018C0h,01980h,0D941h,01B00h,0DBC1h,0DA81h,01A40h
dw 01E00h,0DEC1h,0DF81h,01F40h,0DD01h,01DC0h,01C80h,0DC41h
dw 01400h,0D4C1h,0D581h,01540h,0D701h,017C0h,01680h,0D641h
dw 0D201h,012C0h,01380h,0D341h,01100h,0D1C1h,0D081h,01040h
dw 0F001h,030C0h,03180h,0F141h,03300h,0F3C1h,0F281h,03240h
dw 03600h,0F6C1h,0F781h,03740h,0F501h,035C0h,03480h,0F441h
dw 03C00h,0FCC1h,0FD81h,03D40h,0FF01h,03FC0h,03E80h,0FE41h
dw 0FA01h,03AC0h,03B80h,0FB41h,03900h,0F9C1h,0F881h,03840h
dw 02800h,0E8C1h,0E981h,02940h,0EB01h,02BC0h,02A80h,0EA41h
dw 0EE01h,02EC0h,02F80h,0EF41h,02D00h,0EDC1h,0EC81h,02C40h
dw 0E401h,024C0h,02580h,0E541h,02700h,0E7C1h,0E681h,02640h
dw 02200h,0E2C1h,0E381h,02340h,0E101h,021C0h,02080h,0E041h
dw 0A001h,060C0h,06180h,0A141h,06300h,0A3C1h,0A281h,06240h
dw 06600h,0A6C1h,0A781h,06740h,0A501h,065C0h,06480h,0A441h
dw 06C00h,0ACC1h,0AD81h,06D40h,0AF01h,06FC0h,06E80h,0AE41h
dw 0AA01h,06AC0h,06B80h,0AB41h,06900h,0A9C1h,0A881h,06840h
dw 07800h,0B8C1h,0B981h,07940h,0BB01h,07BC0h,07A80h,0BA41h
dw 0BE01h,07EC0h,07F80h,0BF41h,07D00h,0BDC1h,0BC81h,07C40h
dw 0B401h,074C0h,07580h,0B541h,07700h,0B7C1h,0B681h,07640h
dw 07200h,0B2C1h,0B381h,07340h,0B101h,071C0h,07080h,0B041h
dw 05000h,090C1h,09181h,05140h,09301h,053C0h,05280h,09241h
dw 09601h,056C0h,05780h,09741h,05500h,095C1h,09481h,05440h
dw 09C01h,05CC0h,05D80h,09D41h,05F00h,09FC1h,09E81h,05E40h
dw 05A00h,09AC1h,09B81h,05B40h,09901h,059C0h,05880h,09841h
dw 08801h,048C0h,04980h,08941h,04B00h,08BC1h,08A81h,04A40h
dw 04E00h,08EC1h,08F81h,04F40h,08D01h,04DC0h,04C80h,08C41h
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附表2
CRC-32 的碼表
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該文章在 2014/4/10 10:49:03 編輯過