Question

我无法理解ASN.1的基本概念。

如果类型是OID，相应的数字是否实际上在二进制数据中编码？

例如在这个定义中：

id-ad-ocsp         OBJECT IDENTIFIER ::= { id-ad 1 }

相应的1.3.6.1.5.5.7.48.1是否完全像二进制编码？

我问这个是因为我试图理解我在DER文件（证书）中看到的特定值，即04020500，我不知道如何解释它。

Answer 1

是的，OID以二进制数据编码。您提到的OID 1.3.6.1.5.5.7.48.1变为2b 06 01 05 05 07 30 01（前两个数字以单字节编码，所有剩余数字也以单个字节编码，因为它们都是小于128）。

找到了一个很好的OID编码描述here。

但分析ASN.1数据的最佳方法是粘贴到在线解码器中，例如http://lapo.it/asn1js/

Answer 2

如果您的所有数字都小于或等于127，那么您非常幸运，因为它们每个都可以用一个八位字节表示。棘手的部分是当您有更大的数字时，例如1.2.840.113549.1.1.5 (sha1WithRsaEncryption)。这些例子侧重于解码，但编码正好相反。

<强> 1。前两个“数字”用单个字节表示

您可以通过将第一个字节读入整数来解码

var firstByteNumber = 42;
var firstDigit = firstByteNumber / 40;
var secondDigit = firstByteNumber % 40;

生成值

1.2

<强> 2。后续字节使用Variable Length Quantity表示，也称为base 128。

VLQ有两种形式，

简短形式 - 如果八位字节以0开头，则只用剩余的7位表示。

长格式 - 如果八位字节以1（最高有效位）开始，则组合该八位字节的后7位加上每个后续八位字节的7位，直到遇到一个以0为最高位的八位位组（这标志着最后一个八位字节。）

值840将用以下两个字节表示，

10000110
01001000

Combine to 00001101001000 and read as int.

良好的BER编码资源，http://luca.ntop.org/Teaching/Appunti/asn1.html

第一个八位字节的值为40 * value1 + value2。（这是明确的，   因为value1限于值0,1和2; value2仅限于   当value1为0或1时，范围为0到39;根据X.208，n是   总是至少2.）

以下八位字节（如果有）编码value3，...，   值N。每个值编码基数为128，最高有效数字为第一，   尽可能少的数字，以及每个数字的最重要位   八位字节除了值的编码中的最后一个设置为“1”。示例：   RSA Data Security，Inc。的BER编码的第一个八位字节   标识符是40 * 1 + 2 = 42 = 2a16。编码为840 = 6 * 128 +   4816是86 48，编码113549 = 6 * 1282 + 7716 * 128 + d16   是86 f7 0d。这导致以下BER编码：

06 06 2a 86 48 86 f7 0d

最后，这是我刚刚在Perl中编写的OID解码器。

sub getOid {
    my $bytes = shift;

    #first 2 nodes are 'special';
    use integer;
    my $firstByte = shift @$bytes;
    my $number = unpack "C", $firstByte;
    my $nodeFirst = $number / 40;
    my $nodeSecond = $number % 40;

    my @oidDigits = ($nodeFirst, $nodeSecond);

    while (@$bytes) {
        my $num = convertFromVLQ($bytes);
        push @oidDigits, $num;
    }

    return join '.', @oidDigits;
}

sub convertFromVLQ {
    my $bytes = shift;

    my $firstByte = shift @$bytes;
    my $bitString = unpack "B*", $firstByte;

    my $firstBit = substr $bitString, 0, 1;
    my $remainingBits = substr $bitString, 1, 7;

    my $remainingByte = pack "B*", '0' . $remainingBits;
    my $remainingInt = unpack "C", $remainingByte;

    if ($firstBit eq '0') {
        return $remainingInt;
    }
    else {
        my $bitBuilder = $remainingBits;

        my $nextFirstBit = "1";
        while ($nextFirstBit eq "1") {
            my $nextByte = shift @$bytes;
            my $nextBits = unpack "B*", $nextByte;

            $nextFirstBit = substr $nextBits, 0, 1;
            my $nextSevenBits = substr $nextBits, 1, 7;

            $bitBuilder .= $nextSevenBits;
        }

        my $MAX_BITS = 32;
        my $missingBits = $MAX_BITS - (length $bitBuilder);
        my $padding = 0 x $missingBits;
        $bitBuilder = $padding . $bitBuilder;

        my $finalByte = pack "B*", $bitBuilder;
        my $finalNumber = unpack "N", $finalByte;
        return $finalNumber;
    }

}

Answer 3

傻瓜的OID编码:)：

每个OID组件被编码为一个或多个字节（八位字节）
OID编码只是这些OID组件编码的串联
前两个组件以特殊方式编码（见下文）
如果OID分量二进制值小于7位，则编码只是一个八位字节，保持组件值（注意，最重要的位，最左边，总是0）
否则，如果它有8位以上，则值为＆＃34; spread＆＃34;到多个八位字节 - 将二进制表示分成7位块（从右边），如果需要，用第二个左边填充零，并通过添加最重要（左）位1从这些septets形成八位字节，除了最后一个块，那里有0位。
前两个组件（X.Y）被编码为类似于单个组件，值为40 * X + Y

这是对ITU-T建议 X.690 的重写， 8.19

Answer 4

这是上述的简单化的Python 3实现。 对象标识符的字符串形式，转换为ASN.1 DER或BER形式。

def encode_variable_length_quantity(v:int) -> list:
    # Break it up in groups of 7 bits starting from the lowest significant bit
    # For all the other groups of 7 bits than lowest one, set the MSB to 1
    m = 0x00
    output = []
    while v >= 0x80:
        output.insert(0, (v & 0x7f) | m)
        v = v >> 7
        m = 0x80
    output.insert(0, v | m)
    return output

def encode_oid_string(oid_str:str) -> tuple:
    a = [int(x) for x in oid_str.split('.')]
    oid = [a[0]*40 + a[1]] # First two items are coded by a1*40+a2
    # A rest is Variable-length_quantity
    for n in a[2:]:
        oid.extend(encode_variable_length_quantity(n))
    oid.insert(0, len(oid)) # Add a Length
    oid.insert(0, 0x06) # Add a Type (0x06 for Object Identifier)
    return tuple(oid)

if __name__ == '__main__':
    oid = encode_oid_string("1.2.840.10045.3.1.7")
    print(oid)

ASN.1如何编码对象标识符？

4 个答案: