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:
(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 ----------
|
|