ASN.1中多字节标签的表示

Posted on by hetao

在ASN.1（Abstract Syntax Notation One）中，标签（Tag）用于标识数据类型和结构。标签由一个标识符（Tag Identifier）和一个长度（Length）组成。对于简单的数据类型，标签通常是单字节的，但对于某些复杂的数据类型，标签可能需要使用多字节来表示。以下是关于ASN.1中多字节标签的详细说明：

1. ASN.1标签概述

1.1 标签的组成

ASN.1标签由以下部分组成：
– 标签类（Class）：表示标签的类型，包括通用（Universal）、应用（Application）、特定语境（Context-Specific）和私有（Private）。
– 标签号（Tag Number）：表示具体的数据类型或结构。
– 构造类型（Constructed Type）：指示数据是原始类型（Primitive）还是构造类型（Constructed）。

1.2 标签的格式

标签的格式如下：

+----------------+----------------+----------------+
| Class (2 bits) | P/C (1 bit)    | Tag Number     |
+----------------+----------------+----------------+
  • Class：标签类，占2位。
  • P/C：构造类型，占1位。0表示原始类型，1表示构造类型。
  • Tag Number：标签号，占5位或更多。

2. 单字节标签

2.1 单字节标签的表示

对于标签号在0到30之间的标签，可以使用单字节表示：

+----------------+----------------+----------------+
| Class (2 bits) | P/C (1 bit)    | Tag Number (5 bits) |
+----------------+----------------+----------------+

例如：
– INTEGER：标签类为通用（00），构造类型为原始（0），标签号为2（00010）。
– SEQUENCE：标签类为通用（00），构造类型为构造（1），标签号为16（10000）。

3. 多字节标签

3.1 多字节标签的表示

对于标签号大于30的标签，需要使用多字节表示。第一个字节的标签号部分设置为31（11111），后续字节用于表示实际的标签号。每个后续字节的最高位（MSB）用于指示是否有更多的字节，剩余7位用于表示标签号的一部分。

3.2 多字节标签的格式

多字节标签的格式如下：

+----------------+----------------+----------------+
| Class (2 bits) | P/C (1 bit)    | 11111          |
+----------------+----------------+----------------+
| 1xxxxxxx       | 1xxxxxxx       | 0xxxxxxx       |
+----------------+----------------+----------------+
  • Class：标签类，占2位。
  • P/C：构造类型，占1位。
  • 11111：表示标签号大于30。
  • 1xxxxxxx：后续字节的最高位为1，表示还有更多字节。
  • 0xxxxxxx：最后一个字节的最高位为0，表示这是最后一个字节。

3.3 示例

假设标签号为201：
– 第一个字节：标签类为通用（00），构造类型为构造（1），标签号部分为11111（表示多字节标签）。
– 后续字节：201的二进制表示为11001001。将其分成7位一组，得到两个字节：0000001 1001001。
– 第一个后续字节：最高位为1，表示还有更多字节，剩余部分为0000001（01）。
– 第二个后续字节：最高位为0，表示这是最后一个字节，剩余部分为1001001（49）。

最终的多字节标签表示为：

+----------------+----------------+----------------+
| 00 | 1 | 11111 | 1 0000001     | 0 1001001      |
+----------------+----------------+----------------+

即：

1F 81 49

4. 编码示例

4.1 示例：标签号为201的SEQUENCE

假设我们有一个标签号为201的SEQUENCE，标签类为通用（00），构造类型为构造（1），标签号为201。编码结果如下：

+----------------+----------------+----------------+
| 00 | 1 | 11111 | 1 0000001     | 0 1001001      |
+----------------+----------------+----------------+

即：

1F 81 49

结论

在ASN.1中，多字节标签用于表示标签号大于30的标签。多字节标签的第一个字节的标签号部分设置为31（11111），后续字节用于表示实际的标签号。每个后续字节的最高位用于指示是否有更多的字节，剩余7位用于表示标签号的一部分。通过了解多字节标签的表示方法，我们可以更好地设计和编码ASN.1数据结构，确保数据的准确性和可读性。

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