ASN.1的文章本来是免费的，但是有的人一定要搞小动作，咱惹不起就只能躲着了，做了一些修改后，改为付费文章
”
应用程序在网络协议的应用层对payload数据，多使用ASN.1标准进行处理
ASN.1
ASN.1
“
Abstract Syntax Notation One，抽象语法标记，ASN.1是描述数据格式的标准方法， 它不管语言是如何执行、这些数据具体指什么、用什么类型的编码规则 ，是一种抽象的语法
”
ASN.1由两部分组成：
一部分键唤描述信息内数据，数据类型及序列格式
另一部分描述如何将各部分组成消息
语法
例如
Report ::= SEQUENCE {
author OCTET STRING,
title OCTET STRING,
body OCTET STRING,
biblio Bibliography
}
Report是结构体名称
SEQUENCE表示消息是由许多数据单元构成的
中括号{}里面是各种类型的数据单元
前三个数据单元author/title/body的类型是OCTET STRING
最后一个数据单元biblio的类型是另一个ASN.1结构体
Bibliography ::= SEQUENCE {
author OCTET STRING
title OCTET STRING
publisher OCTET STRING
year OCTET STRING
}
数据类型
类型含义
NULL空
BOOLEAN布尔类型
INTEGER整型
REAL实数类型
BIT STRING比特串
OCTEC STRING字节串
OBJECT IDENTIFIER实体标识符
ENUMERATED枚举类型
SEQUENCE序列
SEQUENCE OF类型的序列返知
SET集合
SET OF类型的集合
CHOICECHOICE类型
...STRING（有很多就不一一列举）字符串类型
UTCTime时间类型
GeneralizedTime时间类型
ASN.1文件结构
例如
Foo DEFINITIONS ::= BEGIN
Question ::= SEQUENCE {
id INTEGER,
question IA5String
}
Answer ::= SEQUENCE {
id INTEGER,
answer BOOLEAN
}
END
解析上面的ASN.1文件的结构
ASN.1支持的漏亮消编码规则
基本编码规则（BER）
规范编码规则（CER）
识别名编码规则（DER）
压缩编码规则（PER）
XML编码规则（XER）
python如何对ASN.1结构的信息编码和解码
如果我们想用python对信息进行编码，需要明确几点：
提供的ASN.1格式的数据
更多内容，请参考公-中-号， 汽车网络诊断通信
ASN.1 – Abstract Syntax Notation dot one，抽象记法1，在大部分的书写场合会简写为ASN1。它描述了一种对数据进行表示、编码、传输和解码的数据格式。它提供了一整套正规的格式用于描述对象的结构，而不管语言上如何执行及这些数据的具体指代，也不用去管到底是什么样的应用程序。ASN1有很多实现版本，OpenSSL主要采用DER格式。
本文假设你已经安装好了OpenSSL，并且持有一份1.1.1的源码。
ASN1相关的头文件为asn1.h、asn1t.h、源文件在crypto/asn1目录中。
这个结芦轮神构负责管理ANS1大多数数据类型的内存组织方式，字段含义：
length —— 管理的数据长度。
type —— 管理的数据类型。
data —— 数据指针。
flags —— 标志位，跟具体数据类型有关。
管理的数据类型：
主要数据类型的取值：
其它一些类型的定义：
在OpenSSL的实现中，每个数据类型都有一个ITEM结构，它负责定义这个数据类型的编解码规则。
相关字段含义如下：
itype —— 定义ITEM自身的类型，取值：
utype —— 定义管理的数据类型，取值前面有说明，例如V_ASN1_INTEGER。
templates —— 数据处理方法模板数组指针。
tcount —— 模板数组的个数。
funcs —— 回调方法指针。
size —— 负责数据结构的大小。
sname —— 指向数据结构的名称。
前面讲到，对每个数据类型来说，OpenSSL需要一个对应的ITEM结构，下面这几个宏为每个数据类型声明ITEM结构，同时也声明了相应的助记函数。如下：
拿 DECLARE_ASN1_FUNCTIONS(ASN1_INTEGER) 来说，宏定义展开形式为：
还有几个宏负责为数据类型实现相应的助记函数。如下：
拿 IMPLEMENT_ASN1_ITEM(ASN1_INTEGER) 来说，其展开形式为：
可以看到，展开形式所实现的助记函数实际上是对ASN1内部几个函数的封装调用，对提供上层数据类型与内部类型的转换，其中ASN1_VALUE是类型上下转换的纽带，它是个万能指针：
typedef struct ASN1_VALUE_st ASN1_VALUE
在asn1.h中，对基本数据类型声明了助记函数：
可是我暂时还没有找到对基本数据类型助记函数的宏实现。
OpenSSL的ASN1编码处理依赖ASN1_ITEM对象，对基本类型来桐郑说，OpenSSL本身已经做了声明和初使化，所以可以直接以相关函数中使用。然而对于自定义结构体，需要开发者来定义ASN1_ITEM对陪亏象和规则，有一些宏可以提供帮助，摘录部分如下：
在ASN1_ITEM结构中，ASN1_TEMPLATE的结构定义如下：
主要字段含义：
offset —— 字段在父结构中的偏移。
field_name —— 字段名称。
item —— 指向字段对应结构类型的ASN1_ITEM对象。
举例定义如下的自定义结构：
将宏展开，为：
ASN1_VALUE *ASN1_item_new(const ASN1_ITEM *it)
void ASN1_item_free(ASN1_VALUE *val, const ASN1_ITEM *it)
根据ITEM对象创建和释放对应的数据类型。
ASN1_VALUE *ASN1_item_d2i(ASN1_VALUE **val, const unsigned char **in, long len, const ASN1_ITEM *it)
根据ITEM对象将DER编码转换为二进制结构。
成功返回有效指针，成功返回NULL。
如果val为NULL，将内部分配内存，但必须由外部使用者释放。
其内部实现为：
可以看到内部做了为val传入NULL的兼容性处理。
int ASN1_item_i2d(ASN1_VALUE *val, unsigned char **out, const ASN1_ITEM *it)
根据ITEM对象将二进制结构转换为DER编码。
成功返回DER编码长度，失败返回负数。
如果*out为NULL，将内部分配内存，但内存必须由外部使用者释放。若**out为NULL，将仅返回长度，这用于试探长度的场景。
其内部实现为：
可以看到内部做了为out和*out传入NULL的兼容性处理。在out传入NULL的情况下，无法接收缓冲区，只能返回长度。
void *ASN1_item_d2i_bio(const ASN1_ITEM *it, BIO *in, void *x)
根据ITEM对象将DER编码转换为二进制结构，输入的DER编码来源于BIO对象。
成功返回有效指针，成功返回NULL。
事实上，本函数是对ASN1_item_d2i()的封装调用。
其内部实现为：
void *ASN1_item_d2i_fp(const ASN1_ITEM *it, FILE *in, void *x)
ASN1_item_d2i_bio()的FILE版本。
ASN1_item_d2i_bio()和ASN1_item_d2i_fp() 这两个函数关于输出参数x的类型定义是不恰当的，后面讲的 ASN1_d2i_bio()和ASN1_d2i_bio() 有修复这个问题。
int ASN1_item_i2d_bio(const ASN1_ITEM *it, BIO *out, void *x)
根据ITEM对象将二进制结构转换为DER编码，输出到BIO对象中。
成功返回DER编码长度，失败返回负数。
如果*out为NULL，将内部分配内存，但内存必须由外部使用者释放。事实上，本函数是对ASN1_item_i2d()的封装调用。
其内部实现为：
int ASN1_item_i2d_fp(const ASN1_ITEM *it, FILE *out, void *x)
ASN1_item_i2d_bio()的FILE版本。
其实上，以上函数由于直接需要ASN1_ITEM做为参数，很少在程序中直接使用，而是由DECLARE_ASN1_FUNCTIONS宏声明的变体，或者下面介绍的函数代替。
void *ASN1_d2i_bio(void *(*xnew) (void), d2i_of_void *d2i, BIO *in, void **x)
从BIO对象读取DER编码数据，转换为对应的二进制结构，具体的转换依赖d2i函数指针。
成功返回有效指针，失改返回NULL。
其内部实现为：
void *ASN1_d2i_fp(void *(*xnew) (void), d2i_of_void *d2i, FILE *in, void **x)
ASN1_d2i_bio()的FILE版本。
int ASN1_i2d_bio(i2d_of_void *i2d, BIO *out, unsigned char *x)
将二进制结构转换为DER编码，输出到BIO中，具体的转换依赖i2d函数指针。
成功返回1，失败返回0。
其内部实现为：
int ASN1_i2d_fp(i2d_of_void *i2d, FILE *out, void *x)
ASN1_i2d_bio() 的FILE版本。
上面d2i_of_void 和 i2d_of_void 函数的签名为：
通常为数据类型的转换助记函数。
int ASN1_INTEGER_set(ASN1_INTEGER *a, long v)
将v值设置到a中。成功返回1，失败返回0。
long ASN1_INTEGER_get(const ASN1_INTEGER *a)
获取a中存储的整数值。失败返回-1。
int ASN1_ENUMERATED_set(ASN1_ENUMERATED *a, long v)
将v值设置到a中。成功返回1，失败返回0。
long ASN1_ENUMERATED_get(const ASN1_ENUMERATED *a)
获取a中存储的枚举值。失败返回-1。
int ASN1_STRING_set(ASN1_STRING *str, const void *data, int len)
将data和len指向的串值设置到str中。成功返回1，失败返回0。
unsigned char *ASN1_STRING_data(ASN1_STRING *x)
获取x的字符串首指针。成功返回有效指针，失败返回NULL。
int ASN1_STRING_length(const ASN1_STRING *x)
获取x的字符串长度。
int i2a_ASN1_INTEGER(BIO *bp, const ASN1_INTEGER *a)
将ASN1_INTEGER转换为ASC码，输出到bp中。成功返回1，失败返回0。
int a2i_ASN1_INTEGER(BIO *bp, ASN1_INTEGER *bs, char *buf, int size)
将bp中的ASC码转换为ASN1_INTEGER，buf存放BIO的ASC码。成功返回1，失败返回0。
int i2a_ASN1_ENUMERATED(BIO *bp, const ASN1_ENUMERATED *a)
将ASN1_ENUMERATED转换为ASC码，输出到bp中。成功返回1，失败返回0。
int a2i_ASN1_ENUMERATED(BIO *bp, ASN1_ENUMERATED *bs, char *buf, int size)
将bp中的ASC码转换为ASN1_ENUMERATED，buf存放BIO的ASC码。成功返回1，失败返回0。
int i2a_ASN1_STRING(BIO *bp, const ASN1_STRING *a, int type)
将a中的字符串转换为ASC码输出到bp中，type不起作用。返回转换的ASC字符串长度。
int a2i_ASN1_STRING(BIO *bp, ASN1_STRING *bs, char *buf, int size)
将bp中的ASC码转换为ASN1_STRING，buf存放BIO的ASC码。成功返回1，失败返回0。
ASN1_OBJECT *ASN1_OBJECT_new(void)
分配OID对象。
void ASN1_OBJECT_free(ASN1_OBJECT *a)
释放OID对象。
OID的编码规为：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。成功返回OID编码的字节数。
int a2d_ASN1_OBJECT(unsigned char *out, int olen, const char *buf, int num)
计算由ASC字符串指定的OID的DER编码。返回编码的字节数。所果事先需要知道编码的长度来分配内存，可以设置out为NULL，olen为0，获取编码字节长度，根据该长度再去分配内存。
ASN1_OBJECT *d2i_ASN1_OBJECT(ASN1_OBJECT **a, const unsigned char **pp, long length)
将DER编码转换为OID对象。成功返回有效指针。
int i2d_ASN1_OBJECT(const ASN1_OBJECT *a, unsigned char **pp)
将OID对象换转为DER编码。返回DER编码的长度。
int i2a_ASN1_OBJECT(BIO *bp, const ASN1_OBJECT *a)
将DER编码转换为ASC字符串，结果输出到bp中。返回ASC字符串长度。
下面这个例子测试了很多函数的用法，请自行放开注释并测试。
欢迎分享，转载请注明来源：内存溢出
微信扫一扫
支付宝扫一扫
评论列表（0条）