Qu'est-ce que la notation de syntaxe abstraite 1 (ASN.XNUMX) ?

Abstract Syntax Notation One (ASN.1) est une notation standardisée utilisée pour définir des structures de données qui peuvent être sérialisées et désérialisées sur différentes plates-formes. Il fournit un cadre pour décrire les données indépendamment de la plate-forme, ce qui le rend crucial pour les protocoles de communication.

Qu’est-ce que l’ASN.1 ?

Abstract Syntax Notation One (ASN.1) est une notation standardisée développée par l'Union internationale des télécommunications (ITU-T) pour spécifier les structures de données indépendamment de la plate-forme. Il joue un rôle essentiel dans les protocoles de télécommunications, de réseautage et de sécurité en offrant un langage formel pour décrire des protocoles complexes. structures de données. L'ASN.1 sépare la syntaxe des données du codage, permettant aux données d'être transmises et traitées de manière transparente sur divers systèmes.

Ses règles de codage, telles que les règles de codage de base (BER), les règles de codage distinguées (DER) et les règles de codage packées (PER), garantissent que les données sérialisées sont transmises efficacement tout en maintenant la fidélité structurelle. L'ASN.1 définit non seulement les types et les valeurs des données, mais également la manière dont ces structures de données sont liées les unes aux autres, ce qui la rend indispensable dans les domaines où un échange de données précis et interopérable est nécessaire. C'est particulièrement utile en matière de sécurité applications, les certificats numériques et les normes de télécommunication où la cohérence dans le traitement des données est cruciale.

Exemple de syntaxe ASN.1

Voici un exemple de syntaxe ASN.1 illustrant une structure de message simple pour une personne avec un nom et un âge :

Person DEFINITIONS ::= BEGIN PersonRecord ::= SEQUENCE { name UTF8String, age INTEGER } END

Dans cet exemple, le module Personne contient une structure appelée Enregistrement de personne qui est défini comme un SÉQUENCE. Cette séquence comprend deux champs :

1. prénom, Qui est un Chaîne UTF8.
2. âge, qui est un INTEGER.

Exemple de codage ASN.1

Supposons que nous voulions définir une structure pour une personne avec deux champs : prénom (une chaîne) et âge (un nombre entier). Cela serait écrit en ASN.1 comme suit :

Person DEFINITIONS ::= BEGIN PersonRecord ::= SEQUENCE { name UTF8String, age INTEGER } END

Exemple de données

Supposons que nous voulions représenter une personne nommée « Alice » âgée de 30 ans.

Exemple de codage

Si nous utilisons BER (Basic Encoding Rules) pour le codage, les données de « Alice, 30 » seraient sérialisées comme suit :

1. Identificateur de séquence: 0x30 (indiquant une SÉQUENCE)
2. Longueur: 0x0C (12 octets pour toute la séquence)
3. Identificateur de chaîne UTF8: 0x0C (indiquant UTF8String)
4. Longueur du nom: 0x05 (5 octets pour le nom "Alice")
5. Valeur du nom: 0x41 0x6C 0x69 0x63 0x65 ("Alice" encodé en UTF-8)
6. Identifiant ENTIER: 0x02 (indiquant ENTIER)
7. Durée d'âge: 0x01 (1 octet pour l'entier)
8. Valeur de l'âge: 0x1E (30 en hexadécimal)

Ainsi, les données codées en BER ressembleraient à ceci :

30 0C 0C 05 41 6C 69 63 65 02 01 1E

Cette représentation hexadécimale correspond à la structure de données définie dans l'ASN.1, montrant comment elle peut être utilisée pour échanger des données de manière cohérente entre les systèmes.

Types et valeurs ASN.1

ASN.1 (Abstract Syntax Notation One) fournit un ensemble complet de types de données et de valeurs pour représenter diverses structures de manière standardisée. Ces types de données garantissent une communication efficace sur différentes plateformes. Voici une liste de certains types et valeurs ASN.1 courants :

INTEGER

Un type INTEGER représente des valeurs entières (à la fois positives et négatives). Il peut être de n'importe quelle taille et est souvent utilisé pour des identifiants ou des décomptes numériques.

Mise en situation :

age INTEGER ::= 30

Booléen

Le Type BOOLÉEN représente des valeurs logiques vraies ou fausses. Il est généralement utilisé pour les indicateurs et les décisions binaires.

Mise en situation :

isActive BOOLEAN ::= TRUE

CHAÎNE D'OCTETS

Une OCTET STRING contient une séquence d'octets (octets), couramment utilisé pour les données binaires comme les images, fichiers, ou des clés cryptographiques.

Mise en situation :

rawData OCTET STRING ::= 'E04FD020EA3A6910A2D808002B30309D'H

NULL

Le type NULL signifie l'absence de valeur. Souvent utilisé comme espace réservé dans les champs facultatifs.

Mise en situation :

nothing NULL ::= NULL

IDENTIFIANT DE L'OBJET

Un OBJECT IDENTIFIER (OID) est un identifiant unique au monde utilisé pour référencer des normes, des protocoles ou des objets spécifiques.

Mise en situation :

myObjectIdentifier OBJECT IDENTIFIER ::= { iso member-body us(1) ansi-x9-57(100) }

DÉNOMBRÉ

Il est similaire à un INTEGER mais limité à une liste prédéfinie de valeurs. Le type ENUMERATED est utile pour représenter des options ou des états.

Mise en situation :

status ENUMERATED { active(0), inactive(1), pending(2) }

Chaîne UTF8

Il s'agit d'un type de chaîne codé en UTF-8. Il est idéal pour représenter des données textuelles contenant des caractères spéciaux ou des alphabets non latins.

Mise en situation :

fullName UTF8String ::= "Alice Smith"

SÉQUENCE

Une SÉQUENCE est une collection de différents champs de données, agissant comme une structure ou un enregistrement en programmation. Les champs peuvent être obligatoires ou facultatifs.

Mise en situation :

PersonRecord ::= SEQUENCE { name UTF8String, age INTEGER, address UTF8String OPTIONAL }

SÉQUENCE DE

Une SEQUENCE OF est une collection d’éléments du même type, semblable à un tableau.

Mise en situation :

PhoneNumbers ::= SEQUENCE OF UTF8String

SET

C'est comme une SÉQUENCE, mais ses champs n'ont pas besoin d'apparaître dans un ordre particulier.

Mise en situation :

Identity SET { firstName UTF8String, lastName UTF8String }

Macros ASN.1

En ASN.1, des macros ont été introduites pour simplifier la spécification de certaines structures en définissant des modèles réutilisables pour les structures de données. Bien que les macros aient été largement remplacées par d’autres mécanismes dans les révisions ultérieures de l’ASN.1, il est important de comprendre leur utilisation historique pour travailler avec des spécifications plus anciennes.

Les macros ont joué un rôle similaire aux fonctions ou aux modèles dans langages de programmation. Ils ont permis aux utilisateurs de définir un modèle réutilisable qui pouvait être étendu avec des détails spécifiques partout où cela était nécessaire, réduisant ainsi la redondance et simplifiant les définitions complexes.

Syntaxe des macros

Une macro est définie à l'aide de la structure générale suivante :

MyMacro MACRO ::= BEGIN -- Macro definition content goes here END

Exemple de macro

Un exemple simple pourrait consister à définir une macro qui crée un TypeTagged:

TaggedType MACRO ::= BEGIN TYPE NOTATION ::= Type VALUE NOTATION ::= value INTEGER END

Ici, NOTATION DES TYPES et NOTATION DE VALEUR sont des espaces réservés qui sont remplis lorsque la macro est utilisée.

Avec l'évolution de l'ASN.1, les macros ont été remplacées par des macros plus puissantes et flexdes constructions ibles comme les types paramétrés et les classes d’objets d’information. Les types paramétrés fournissent un moyen de spécifier des modèles qui peuvent être réutilisés avec différents types de données, tandis que les classes d'objets d'information permettent de spécifier plus explicitement les contraintes et les relations.

Règles de codage ASN.1

Les règles de codage ASN.1 définissent la manière dont les structures de données décrites en ASN.1 doivent être sérialisées et désérialisées dans un format binaire adapté à la transmission ou au stockage. Chaque règle de codage offre différents niveaux d'efficacité et d'applicabilité en fonction d'exigences spécifiques telles que la taille, la vitesse de traitement ou la rigueur.

Voici une liste et une explication de certaines règles de codage courantes en ASN.1 :

• Règles de codage de base (BER). BER est un flexrègle de codage ible qui utilise un format TLV (type-length-value) pour le codage. Chaque élément commence par un identifiant pour indiquer son type, suivi de la longueur de la valeur et enfin de la valeur elle-même. BER permet un codage de longueur indéfinie, ce qui fournit flexabilité, mais peut entraîner des données codées plus volumineuses par rapport à d’autres règles.
• Règles de codage distinguées (DER). DER est un sous-ensemble de BER qui garantit un codage cohérent en appliquant des règles spécifiques, comme l'utilisation du codage de longueur la plus petite possible. Il fournit des représentations binaires sans ambiguïté des structures de données. DER est largement utilisé dans les protocoles de sécurité et les certificats numériques car il garantit que la même structure ASN.1 code toujours de manière identique.
• Règles de codage canonique (CER). CER est également un sous-ensemble de BER conçu pour un codage sans ambiguïté. Il est similaire à DER mais permet un codage de longueur indéfinie pour certains types, ce qui est utile pour les grands ensembles de données. CER est idéal pour les applications de streaming où les structures de données peuvent ne pas tenir dans une longueur prédéfinie.
• Règles d'encodage packagées (PER). PER est conçu pour être très efficace en supprimant les métadonnées inutiles. Il optimise le codage en utilisant le nombre minimum de bits requis pour chaque champ, souvent basé sur des plages ou des contraintes prédéfinies. PER produit des tailles de données nettement plus petites que BER, DER et CER, ce qui le rend adapté aux applications sensibles à la bande passante telles que les communications mobiles.
• Règles de codage XML (XER). XER mappe les structures ASN.1 sur une représentation XML, la rendant lisible par l'homme. Il vise à améliorer l'interopérabilité en tirant parti de la popularité du XML pour l'échange de données. XER est particulièrement utile lorsque les données doivent être examinées ou modifiées par des humains ou intégrées dans des flux de travail XML existants.

Règles d'encodage JSON (JER). JER mappe les structures ASN.1 sur une représentation JSON, les rendant lisibles et utilisables dans Applications Web. Il exploite la popularité de JSON dans les services Web. JER est utile pour les systèmes Web modernes qui s'appuient sur JSON pour l'échange et le stockage de données.