誤り検出符号（EDC：Error-Detecting Code）は、データを記録・伝送する際に発生する可能性のあるエラーを受信側で特定するための重要な技術です。
この符号は、データの整合性を保つために不可欠であり、さまざまな通信プロトコルやストレージ技術で広く利用されています。
本記事では、誤り検出符号の基本概念、機能、さまざまな方式について詳しく解説します。
誤り検出符号の基本概念
EDCの定義
誤り検出符号（EDC）とは、データを送信または保存する際に、元のデータから一定の手順に基づいて算出される符号であり、データと一緒に記録・伝送されます。
この符号を追加することで、データが途中で意図せずに改変されることを防ぐ手助けをします。
エラーの発生原因
データが記憶装置に書き込まれたり、電気回路や通信回線を通じて伝送されたりする際、さまざまな要因でデータが欠落したり変更されたりすることがあります。
これを完全に防ぐことは難しいため、誤り検出符号を利用して、受信時にエラーが発生したかどうかを確認する必要があります。
EDCの機能と仕組み
符号の生成
データを一定の長さごとに区切り、定められた計算手順を用いて誤り検出符号を算出します。
この符号は、元のデータに付加され、同時に書き込みや送信が行われます。
受信側では、データと符号を分離し、同じ計算手順でデータに誤りがないかを確認します。
エラーの検出
誤りが検出された場合、受信側は利用者にそのことを知らせたり、通信の場合は送り手に再送を要求したりします。
このプロセスは、データの信頼性を確保するために重要です。
誤り検出符号の種類と特性
代表的な誤り検出符号
誤り検出符号にはさまざまな方式があり、代表的なものには以下のようなものがあります。
- パリティ符号: データビットの合計を偶数または奇数で示す簡易的な方式。
- チェックサム: データビットの合計を用いて誤りを検出する手法。
- 巡回冗長符号（CRC）: より複雑な計算を用いて、データの整合性を厳密にチェックする方式。
検出可能なエラーの限界
どの誤り検出符号も、完全にすべてのエラーを検出できるわけではありません。
各符号には、特定のビット数までのエラーを検出可能な制限があります。
符号を長くすると、検出可能な誤りも増えますが、その分計算量や必要な記録容量も増加します。
このため、コストや誤りの発生率を考慮して最適な符号を選ぶことが重要です。
誤り訂正との関連
誤り訂正符号（ECC）
誤り検出符号の中には、誤りを検出するだけでなく、少数の誤りであれば元のデータに復元することができる「誤り訂正符号」（ECC：Error-Correcting Code）もあります。
誤り検出と訂正を合わせて「誤り検出訂正」（error detection and correction）と呼ばれることもあります。
この技術は、特に信号が弱い環境での通信や、データストレージにおいて非常に重要です。
まとめ
**誤り検出符号（EDC）**は、データの信頼性を確保するための重要な技術であり、さまざまな通信プロトコルやストレージ技術に広く利用されています。
データ通信の質を向上させるために、適切な誤り検出符号を選択することが、今後ますます重要になるでしょう。技術の進歩に伴い、より効果的な誤り検出および訂正技術が期待されています。