На самом низком, аппаратном уровне, протокол USB использует циклические избыточные коды (CRC) для обеспечения целостности данных при передаче по шине.
Защита всех полей, кроме PID: Контрольные суммы CRC защищают все поля пакета, кроме идентификатора пакета (PID). Сам PID защищен 4-битным полем, созданным путем простого инвертирования бит.

Два типа CRC:
CRC5 используется для защиты 11-битного поля в токен-пакетах (Token Packets), например, для адреса устройства и номера конечной точки. Порождающий полином: x⁵ + x² + x⁰.
CRC16 используется для защиты поля данных в пакетах данных (Data Packets), которые могут содержать до 1023 байт. Порождающий полином: x¹⁶ + x¹⁵ + x² + x⁰.

Алгоритм для CRC16-USB имеет свои особенности:
Начальное значение регистра: 0xffff.
Результат инвертируется (XOR с 0xffff).
Биты результата передаются в обратном порядке (reversed).
Полином в обратном порядке для вычислений: 0xa001.
Контроллер USB на аппаратном уровне автоматически вычисляет и проверяет эти контрольные суммы для каждого пакета.

CRC32: В дополнение к CRC5 и CRC16, USB 3.2 использует CRC32 для защиты некоторых типов пакетов. Это обеспечивает значительно более высокую степень обнаружения ошибок.
Контроль диспаритета (Running Disparity): Проверка, которая отслеживает баланс количества логических "0" и "1" в потоке данных для поддержания стабильности сигнала на физическом уровне.
Проверка 10-битных символов (10-bit Symbol Error): В USB 3.2 используется кодирование 8b/10b (для Gen 1) и 128b/132b (для Gen 2). Эта проверка выявляет недопустимые или неопределенные 10-битные последовательности, которые не соответствуют схеме кодирования.
Проверка кадрирования пакетов (Packet Framing Symbol Error): Проверяет, соответствует ли последовательность символов, обрамляющих пакет, спецификации USB 3.2.
Проверка символов команд связи (Link Command Data Symbol Error): Проверяет корректность символов в полях данных команд управления каналом связи.
Проверка заголовка и длины пакета: Строгая проверка того, что заголовок пакета имеет длину ровно 16 байт, а поле длины данных (Data Length) содержит корректное значение.
Проверка порядка следования: Контроль за тем, чтобы номера последовательности (Sequence Number) в пакетах данных и транзакций следовали в ожидаемом порядке.
🛡️ Усиленные существующие механизмы
Трехуровневая система CRC: USB 3.2 использует сразу три типа CRC для разных уровней защиты пакета:
CRC5: Защищает заголовки токен-пакетов (как и в USB 2.0).
CRC16: Защищает поля данных (как и в USB 2.0).
CRC32: Обеспечивает дополнительную защиту для некоторых типов пакетов, характерных для высокоскоростного режима.

Сквозная проверка на уровне приложений/драйверов: Как и в предыдущих версиях, на более высоком уровне (например, в драйверах) могут добавляться собственные контрольные суммы для сквозной проверки целостности данных.

Несмотря на отсутствие повторных передач, контроллер USB на аппаратном уровне выполняет все стандартные проверки целостности пакета:
-Контрольная сумма (CRC): Для изохронных транзакций в USB 2.0 используется 16-битная CRC для проверки данных. В более новых версиях, например, USB 3.2, используется более надежный CRC32.
-Проверка битстаффинга (Bit-stuffing): Проверяется корректность вставки битов в поток данных для поддержания синхронизации сигнала.
-Контроль переполнения/недополнения буфера (Overrun/Underrun): Фиксируются ситуации, когда устройство или хост не успевает обрабатывать данные, что критично для изохронного режима.
-Проверка размера пакета: Данные проверяются на соответствие максимальному размеру полезной нагрузки, указанному для конечной точки.