学习资料：ASN.1编码规则详解
一.简介
ASN.1(Abstract Syntax Notation dotone),抽象语法标记1。是定义抽象数据类型形式的标准,是用于描述数据表示、表示、传输、编码的记法。
ASN.1只包含信息结构，不处理具体业务数据，它不是一个编程语言。
ASN.1没有限定编码方法，各种ASN.1编码规则提供了由ASN.1描述其抽象句法的数据的值的传送语法（具体表达），常见的编码规则有：基本编码规则(BER),规范编码规则（CER，CanonicalEncoding Rules）、唯一编码规则（DER，DistinguishedEncoding Rules）、压缩编码规则（PER，PackedEncoding Rules）和XML编码规则（XER，XMLEncoding Rules）。这些编码规则描述了如何将定义在ASN.1中的值译成适合传输的电码。
ASN.1在OSI的ISO8824/ITU X.208（说明语法）和ISO8825/ITU X.209（说明基本编码规则）规范。
几个概念：
(1)实际语法
指诸如C、ObjectiveCaml等这样实际编程语言；
(2)抽象语法（AbstractSyntax）
指ASN.1，是协议采用ASN.1规范描述的描述文本。描绘了与任何表示数据的编码技术无关的通用数据结构。抽象语法使得人们能够定义数据类型，并指明这些类型的值。抽象语法只描述数据的结构形式，与具体的编码格式无关，同时也不涉及这些数据结构在计算机内如何存放。
(3)传输语法（TransferSyntax）
指表示层交换数据的表示方法，是实际通讯系统间的码流。当数据在两个表示层实体之间传输时，这些数据的实际比特模式表示方法就是传送语法。
(4)编码
指将抽象语言法转换成实际通讯系统间比特流;
(5)编码规则
将抽象语言法转换成实际通讯系统间比特流所遵循的语法规则;
二.相关背景知识
1.为了顺利完成应用音的通讯，需使用以下概念：
(1)抽象语法：定义了数据的常用结构（包括不同的数据类型），并且建立了和应用层对话所用的构架。
(2)实际语法：本地的，并且定义本地系统的数据表示方法。
(3)传输语法：定义两个系统间的表示层间交换数据的表示方法。
(4)编码规则：提供从本地实际语法到传输语法和其相反操作的方法。(从抽象语法到传输语法，由ASN.1编译器按照编解码规则实现)
2.应用层Application Layer
应用层向表示层发送数据时，同时告知表示层自己的ASN.1名字(即对象标识符)，ASN.1名字标记了一个ASN.1语法——用以解释数据中各字段的含义。通过参考ASN.1定义，表示可以得知数据单元的类型和长度，以及传输时应当采用的编码方法。
3.表示层Presentation Layer
两个系统在传输数据前需要协商共用的编码方式，事实上编码方式在应用层发出的数据中已经确定，应用数据中包含抽象语法/传输语法的组合关系，告诉表示层数据的结构、含义以及传输语法规则。表示层参考抽象语法，将应用数据转换为传输语法定义的比特流。
4.边界对齐
同样一条消息，在计算机内存中是以Byte为单位存储的，在链路上则是以bit为单位传送的。
如果一个信元的第一个bit也恰好是Byte流中某Byte的开始bit时，我们称之为开始于边界对齐的；
如果信元的最后一个bit也恰好是Byte流中某Byte的最后一个bit时，则可以称之为结束于边界对齐的。
对于不是结束于边界对齐的情况，一般要进行补位。有两种方式：
(1)对每个信元的结束立即进行补位，保证下一个信元是开始于边界对齐的；
(2)从信元结束的位置开始新的信元，到消息结束时再进行一次补位操作。(用于无线空口中)
5.大小端(BigEndian vs Little Endian)
(1).大端方式，也叫网络序，从左往右，第一个8位表示高位，例如0X0102,用比特流表示是0000000100000010。
(2).小端方式，也叫主机序，与大端方式相反，数字0X0102用比特流表示则是0000001000000001，低8位在前，高8位在后。
Motorola的PPC系列、IP协议中使用大端方式;VAX计算机、Intel的x86系列中使用小端方式。
三.ASN.1的基本语法规则
1.ASN.1使用巴科斯范式(BNF):
在双引号中的字("word")代表着这些字符本身。而double_quote用来代表双引号。
在双引号外的字（有可能有下划线）代表着语法部分。
尖括号(< > )内包含的为必选项。
方括号([ ] )内包含的为可选项。
大括号({ } )内包含的为可重复0至无数次的项。
竖线(| )表示在其左右两边任选一项，相当于"OR"的意思。
::=是“被定义为”的意思。
这是用BNF来定义的Java语言中的For语句的实例：
FOR_STATEMENT::=
"for""(" ( variable_declaration |
(expression ";" ) | ";" )
[expression ] ";"
[expression ]
")"statement
2.在ASN.1中，符号的定义没有先后次序：只要能够找到该符号的定义即可。
3.所有的标识符、参考、关键字都要以一个字母开头，后接字母(大、小写都可以)、数字或者连字符“-”(但不能以连字符“-”结尾，也不能连续出现两个连字符)，不能出现下划线“_”。
4.关键字一般都是全部大写。
5.在标识符中，只有类型和模块名字是以大写字母开头的，其它标识符都是以小写字母开头。
6.ASN.1中实数实际定义为三个整数：尾数、基数和指数。没有小数表示方式。
7.ASN.1不对空格、制表符、换行符和注释做翻译。但是在定义符号（或者分配符号Assignment）“::=”中不能有分隔符。
四.ASN.1中的类型
类型是一个非空的值的集合，可以被编码后传输。相比与高级语言中复杂的数据结构，ASN.1中的类型主要是为了数据的传输。
1.ASN.1中的类型分为基本类型(内建数据类型)和组合类型，组合类型由一个或多个基本类型构成。
内建数据类型
-
类型
含义
NULL
只包含一个值NULL，用于传送一个报告或者作为CHOICE类型中某些值
INTEGER
全部整数（包括正数和负数）
REAL
实数，表示浮点数
ENUMERATED
标识符的枚举（实例状态机的状态）
BITSTRING
比特串