ANS.1编码详解（一）----基础语法和数据类型

ANS.1是一种跨平台的编码格式，网上关于ANS.1协议的实现一抓一大把，openssl里面有ANS.1的实现，大家感兴趣的可以去看看。我们这里主要是讲讲ANS.1编码，这样大家看代码的时候更容易理解一些，它的组成有点类似xml和tlv有多层的嵌套。

ASN.1语法遵循传统的巴科斯范式BNF风格．

最基本的表达式如下：

Name ::= type .

表示为定义某个名称为Name的元素，它的类型为type．

例如：

MyName ::= IA5String .

表示为定义了一个名为MyName的元素或变量，其类型为ASN.1类型IA5String (类似于ASCII中字符串类型)。

ASN.1 语法

显式值（explicit value）

MyName ::= IA5String(fuck).

这就是为MyName这个变量赋给了一个显式的IA5String格式的值 fuck。

容器（container）

容器是值一个包含了其他相同或者不同类型元素的数据类型（例如序列值SEQUENCE或集合值SET类型）．目的是为了组合一些复杂的数据类型集．ASN.1规范定义了4种容器类型：序列，单一序列(SEQUENCE OF)，集合和单一集合(SET OF)．虽然它们意义不同，但是语法是一样的．

Name ::= Container {Name Type [ Name Type…]}

方括号中的内容和容器的元素个数都是可选项．还可以进行嵌套定义．

例：

UserRecord ::= SEQUENCE {

Name

SEQUENCE {

First IA5String,

Last IA5String

},

DoB UTCTIME

}

对应C语言结构体就是：

Struct UserRecord

{

Struct Name

{

IA5String First

IA5String Lase

};

time_t Dob;

};

２．３ASN.1修改器

ASN.1定义了各种修改器，如可选(OPTIONAL),默认(DEFAULT),和选择(CHOICE). 他们可以改变表达式的声明．典型地用于定义一种要求编码灵活，而定义又不繁琐的类型。

＜１＞．可选(OPTIONAL)其表示改变一个元素以便在编码时它的类型是可选择的（即编码器可以忽略这个元素），解码器不能假设它将出现．但当邻接的两个元素具有相同的类型

时，会给解码器带来一些问题．

定义：

Name ::= Type OPTIONAL

例如：

Float ::= SEQUENCE {

Exponent INTEGER OPTIONAL,

Mantissa INTEGER,

Sign BOOLEAN

}

当解码器读取这个结构时，在它看来第一个整数(INTEGER)可能是Exponent,也有可能认为是Mantissa．一般建议不使用这种方式定义结构。

＜２＞．默认(DEFAULT)修改器允许容器包含默认值．如果待编码的数据值等同于它的默认值，那么它将在发送的数据流中被忽略．

例：

Command ::= SEQUENCE {

Token IA5String(NOP) DEFAULT,

Parameter INTEGER

}

如果编码器把Token看成是代表字符串NOP,那么序列将按照定义的那样编码为：

Command ::= SEQUENCE {

Parameter INTEGER }

＜３＞．选择(CHOICE)改器允许一个元素在给定的实例中可以有多个可能值．实质上说，解码器将尝试所有期望的解码算法，直到有一个类型符合为止．

当一个复杂的容器中包含其他容器时，时候选择器就十分有用了．

例如：UserKey ::= SEQUENCE {

Name IA5String,

StartDate UTCTIME,

Expire UTCTIME,

KeyData CHOICE {

ECCKey ECCKeyType,

RSAKey RSAKeyType }

}

上例简单的允许ＥＣＣ也允许ＲＳＡ密钥的公钥证书．