ASN.1笔记——标准编码规则BER
来源:互联网 发布:阿里云手机空间 编辑:程序博客网 时间:2024/06/04 18:45
BER编码
一.基本规则
BER(BasicEncoding Rules)是ASN.1中最早定义的编码规则,其他编码规则是在BER的基础上添加新的规则构成。
1.BER传输语法的格式一直是TLV三元组< Type,Length, Value >.
T是Tag,L是整个类型的长度,V是类型的Value,它还可以是TLV或TLV组合
2.BER传输语法是基于八位组大端编码的,高八位在左。
3.Tag是一个或若干个八位组
(1).UniversalTag类型(值是0-30):
第七、六位指明Tag的类型,UniversalTag类型用00表示;第五位指明该类型以primitive方式编码还是constructed方式编码。
Tagvalue值是基本类型的Tag的值,例如INTEGER的Tag值是2,SEQUENCE型类Tag值是16:
ASN.1中定义的UNIVERSAL类Tag
(2).当Tag大于30时,多个八位组中编码,第一个八位组后五位全部为1,其余的八位组最高位为1表示后续还有,为0表示Tag结束。
第一个八位组高二位的取值:00表示Universal,01表示APPLICATION类型,10表示context-specific,11表示PRIVATE类型
2.BER编码中Length表示Value部分所占八位组的个数,有两大类:定长方式(DefiniteForm)和不定长方式(IndefiniteForm)
(1).定长方式
定长方式中,按长度是否超过一个八位,又分为短、长两种形式:
短:类型长度大于等于0个八位,小于等于127
长:类型长度大于等于127个八位,小于等于256^126-1
第一个八位组的低七位指明整个L所占用的八位组个数,后续八位组表示V的长度
(2).不定长方式
Length所在八位组固定编码为0x80,但在Value编码结束后以两个0x00结尾。这种方式使得可以在编码没有完全结束的情况下,可以先发送部分消息给对方。
二.各类型的编码
以UNIVERSALTag和短型Value为例,讨论各种类型的BER编码,重点关注Value部分。
1.BOOLEAN
只能以primitive方式编码,FALSE的编码为(n10表示10进制):
TRUE的编码(任何不是全0都可以)为:
或者:
2.NULL
只能以primitive方式编码,且只有一个值:
3.INTEGER
只能以primitive方式编码。
(1).对于正数,如果最高比特位为0则直接编码;如果为1,则在最高比特位之前增加一个全0的八位组。
最高位为0:
最高位为1:
(2).对于负数,先取绝对值,再取反,最后加1。
4.ENUMERATED
按照整数值的规则编码。
5.REAL
(1).0:
(2).正无穷大:
(3).负无穷大:
(4).基于10进制且以10为底的指数方法:
NR有三个可选值:
NR1:在V中底6位用000001表示,表示不带小数和指数的简单10进制整数。
例如4902,#4902,##4902,+4902等,#表示空格,每个字符占一个8位组。
NR2:在V中底6位用000010表示,表示还小数点的10进制数
例如4902.00,#4902.0,1.0
NR3:在V中底6位用000011表示,在NR2的基础上扩展,用字符‘E’代表以10为底的指数
例如+0.56.0E2,0.2E-3
实数的表示方法在ISO6093标准文档中做了详细定义。
(5).基于2进制的编码方式
这种方式比较奇怪,先放一边
6.BIT STRING
可以primitive方式编码或者constructed方式编码。
(1).Primitive方式:
例如’1011011101011’B的编码
V中第一个八位取值0-7,表示在这个V后面补的0的个数
如果BITSTRING的值为空,则编码时,长度为1,补充的八位组为全0。
(2).constructed方式
‘1011011101011’B的编码
L的最高位是1,说明是不定长方式编码,V中嵌套两个TLV,以Primitive方式表示这个值的高八位和低八位,最后以两个全为0的八位结尾
7.OCTET STRING
与BITSTRING类似,但是不需要增加表征补充位个数的八位组。
8.OBJECT IDENTIFIER
只能以primitive方式编码。编码时,第一个八位组采用公式:first_arc* 40+second_arc。如果一个数大于127,就采用多个8位表示,最高位用1表示后续还有octet,用0表示后续没有。
例:对{isomember-body f(250) type-org(1) ft(16) asn1-book(9)}的编码为
注意对250的编码方式,1×128+122。
9.RELATIVE-OID
与OBJECTIDENTIFIER类似,但是不需要对注册树前两段进行特殊处理。
10.字符串和日期
和OCTETSTRING编码类似,只是Tag不同。
11.SEQUENCE只能用constructed形式。对每个成员均以TLV方式编码,且顺序要与定义的一致。
v SEQUENCE { age INTEGER, single BOOLEAN } ::={age 24, single TRUE }的编码为:
注意BOOLEAN类型,非0表示真。
忽略扩展符’…’,对扩展的内容则按顺序编码。
12.SET
与SEQUENCE类似,但是成员顺序有发送者决定。
13.SEQUENCEOF
SEQUENCEOf的Tag与SEQUENCE相同,编码规则也相同。
14.SETOF
与SEQUENCEOf类似。
15.CHOICE
严格说CHOICE类型在编码中并不存在,只是在描述中体现一种关系。编码时,是按照具体被选择的成员编码规则编码的。
例如amousCHOICE { name VisibleString, nobody NULL } ::= name:”Perec”
的编码为:
Tag为26,上选定成员的类型的tag。
如果CHOICE类型显式(EXPLICIT)指定了Tag,那么该Tag应当以constructed方式编码。
忽略扩展符’…’,对扩展的内容则按顺序编码。
16.Tag对编码的影响
(1).如果Tag是隐式的,或者在模块定义中声明了IMPLICITTAGS或者AUTOMATICTAGS,则只有关键字IMPLICIT左侧的Tag才会被编码。如:
v [1]IMPLICIT INTEGER ::= -38的编码为:
(2).如果一个类型的Tag是显式(EXPLICIT)的(或者在模块定义中声明了EXPLICITTAGS),则要以constructed方式编码三元组系列。
如v[APPLICATION 0] EXPLICIT INTEGER ::= 38的编码为:
17.子类型约束
子类型约束是在BER编码规则之后被引入ASN.1的,在编码规则中不能体现约束。
18.EXTERNAL
该类型不推荐使用,略。
19.INSTANCEOF
定义为:
vINSTANCE OF TYPE-IDENTIFIER ::={type-id{iso member-body f(250) type-org(1) ft(16) asn1-book(9)chapter18(5)integer- type(0)},valueINTEGER:5}
的编码应当和如下一个SEQUENCE类型的值类似:
{direct-reference{iso member-body f(250) type-org(1) ft(16) asn1-book(9)chapter18(5)integer-type(0)},encodingsingle-ASN1-type:INTEGER:5}
编码为:
为什么valueINTEGER:5的编码采用constructed方式,处层TLV的Tag为上下文类型,值为0?
20.EMBEDDEDPDV
EMBEDDEDPDV的编码和其等效的SEQUENCE结构编码类似。其嵌入部分的编码,应该是遵循identification成员指定的规则。
21.CHARACTERSTRING
CHARACTERSTRING的编码和其等效的SEQUENCE结构编码类似。其嵌入字符串部分的编码,应该是遵循identification成员指定的规则。
22.InformationObjects and Object Sets
信息对象和对象集合永远都不编码。如前所述,传递他们所包含信息的途径是在值定义或者类型定义中引用他们。这样的结果,不是在编码中出现了这些信息,而是ASN.1编译器在生成编解码器时,会按照这些信息生成相应的约束表。
23.ValueSet
值集合的编码按照对应类型的编码规则进行。
三.BER编码规则的属性
1.BER编码规则是机器无关
2.BER的传输语法是十分冗长。,T和L很多情况下都是可以省略,但是这种冗余信息能很好的保藏抽象语法结构。
3.BER传输语法能容易升级而且向上兼容。如每个类型都可以用CHOICE来代替
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