第二章 抽象语法表示ASN

第二章抽象语法表示ASN.1

抽象愈发表示ASN.1是一种形式语言

1.网络数据表示

●表示层的功能是提供统一的网络数据表示。

●在互联通信的端系统中至少有一个应用实体（FTP，TELNET，SNMP）和一个表示实体

（ASN.1）。

●应用实体：应用实体定义了应用数据的抽象语法；应用协议按照预先定义的抽象语法构

造协议数据单元，用于和对等系统的应用实体交换信息（FTP、TELNET，SNMP等）。

●表示实体：表示实体对应用层数据进行编码，变成二进制的比特串（ASN.1）。

2.ASN.1的基本概念

⑴抽象数据类型

●在ASN.1中，每一个数据类型都有一个标签（tag）,标签有类型和值，数据类型是由标

签的类型和值唯一决定的。

●各种标签的用法

·通用标签：用关键字UNIVERSAL表示，带有这种标签的数据类型是由标准定义的，适用于任何应用。

·应用标签：用关键字APPLICATION表示，是由某个具体应用定义的类型。

·上下文专用标签：这种标签在本文的一定范围（例如，一个结构）中适用。

·私有标签：用关键字PRIVATE表示，这是用户定义的标签。

●数据类型：

·简单类型：由单一成分构成的原子类型。

·构造类型：由两种以上成分构成的构造类型。

·标签类型：由已知类型定义的新类型。

·其它类型：包括CHOICE和ANY两种类型。

●ASN.1定义的通用类型图 P25

●简单类型：

·第一组：BOOLEAN、INTEGER、BIT STRING、OCTET STRING、REAL和EMUNERATED等。

这一组可以叫做基本类型。

·对整数可以进行算数运算，但对枚举类型却不能进行任何算数运算。

·第二种包括各种字符串类型，标签为UNIVERSAL１８－２２和UNIVERSAL２５－２７，这些类型都可以看做是OCTET STRING类型的子集，它们都是采纳其它标准的类型。

·第三组包括OBJECT IDENTIFIER和Object Descriptor两种类型。OBJECT IDENTIFIER类型的值是一个对象标识符，由一个整数序列组成，它唯一地标识一个对象。对象描述符（Object Descriptor）则以人工可读的形式描述信息对象的语义。

·第四组包含四种类型。NULL是空类型，它没有值，只占用结构中的一个位置，该位置可能出现或不出现数据。EXTERNAL是外部类型，即标准之外的文档定义的类型。

UTCTime和GeneralizedTime是两种有关的时间的类型，其区别是表示时间的形式不同。

●构造类型：

构造类型有序列和集合两种，分别用SEQUENCE和SEQUENCE OF表示不同类型和相同类型元素的序列，分别用SET和SET OF表示不同类型和相同类型元素的集合。

具体分析只能见书。

●标签类型

·在通用类型的基础上加一个标签

·两种情况需要给一个现有的类型加标签，P27—28

●其他类型

CHOICE和ANY是两个没有标签的类型。

⑵子类型

●构造子类型的方法

·单个值：列出子类型可取的各个值。

·包含子类型：这里要用到关键字INCLUDES，说明定义的类型包含了已有类型的所有值。·值区间：这种方法只能用于整数和实数类型，指出子类型可取值的区间。

·可用字符：这种方法只能用于字符串类型，限制可使用的字符集。

·限制大小：对五种类型数据限制其大小，限制比特串、字节串或字符串的长度，限制构成序列或集合的元素个数。

·内部子类型：可用于序列、集合和CHOICE类型。

⑶数据结构的例子。P31—32

3.基本编码规则

⑴简单编码

·基本编码规则的结构，用TLV规则表示简单类型的方法。图P32 详见P32—34

⑵字段扩充

·有两种字段需要扩充，一是当标签值大于30时类型字节需要扩充；二是当值部分大于一个字节的表示范围时长度字节需要扩充。对标签值的扩充方法如下：我们用五位表示0-30的编码，当标签值大于等于31时这位置全一，作为转义符，实际的标签值编码表示在后续字节中。后续字节的左边第一位表示是否为最后一个扩充字节，只有最后一个扩充字节的左边第一位置0，其余扩充字节的左边第一位置1.这样每个扩充字节只用了7位表示标签值的编码可表示为下面形式：

X X X0000

…………. 表示标签值0-30

X X X11110

X X X11111 用后续字节表示标签值

对长度字节的扩充方法是：小于127的数用长度字节的右边7位表示，最左边的一位置

0.大于等于127的数用后续若干字节表示，原来的长度字节第一位置1，其余7位指明

后续用于表示长度的字节数。见p34

4.ASN.1的宏定义

⑴模块定义

·DEFINITIONS::=

BEGIN

EXPORTS

IMPORTS

AssignmentList

END

其中的modulereference是模块名，可以跟随对应的对象标识符。EXPORTS构造指明该模块可以出口的部分，而IMPORTS构造指明该模块需要引用的其它类型和值。

AssignmentList部分包含模块定义的所有类型、值和宏定义。

⑵宏表示

·MACRO::=

BEGIN

TYPE NOTATION::=

VALUE NOTATION::=< new-type-syntax>

END

其中的macroname是宏名，必须全部大写。宏定义由类型表示（TYPE NOTATION）、值表示（VALUE NOTATION）和支持产生式（supporting-productions）3部分组成，而最后一部分是任选的。

⑶宏定义的例子 P37—38

·当用一个具体的值代替宏定义中的变量或参数时就产生了宏实例，它表示一个实际的ASN.1类型