ASN.1标准编码规则BER

ASN.1标准编码规则BER

一.基本规则

BER（Basic Encoding 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.

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).Universal Tag类型（值是0-30）：

第七、六位指明Tag的类型，Universal Tag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。

Tag value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

Tag类型

0BER保留

1BOOLEAN

2INTEGER

3BIT STRING

4OCTET STRING

5NULL

6OBJECT IDENTIFIER

7ObjectDescripion

8EXTERNAL,INSTANCE OF 9REAL

10ENUMERATED

11EMBEDDED PDV

12UFT8String

13RELATIVE-OID

14保留

15保留

16SEQUENCE,SEQUENCE OF 17SET,SET OF

18NumericString

19PrintableString

20TeletexString,T61String

21VideotexString

22IA5String

23UTCTime

24GeneralizedTime

25GraphicString

26VisibleString,ISO646String

27GeneralString

28UniversalString

29CHARACTER STRING

30BMPString

31保留

(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（Definite Form）和不定长方式（Indefinite Form）

(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。

https://www.360docs.net/doc/b787259.html,rmationObjects 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