ASN.1编码规则（BER和PER）

在通信系统中，为了让通信双方对通信媒介中传输的信息产生一致的理解，通信双方就必须明确所交换的信息类型与格式，ASN.1便是ITU-T为支持这种要求而制定的。在目前的通信领域中，由ASN.1所描述的信息或信息流若要在网络的各节点间进行传送，就必须先在发送端对他进行编码，转换成物理媒介（网络）可以传输的八位位组（OCTET）串的形式，然后才能通过网络发送到目的节点；接收端再按约定的规则对其进行解码，把它从8位位组串的形式恢复成应用实体直接可用的形式，从而完成信息的传输和接收

1. ASN.1的基本编码规则BER（Basic Encoding Rules）

   ISO在推出ASN.1的同时也推出了基本编码规则BER。实际上这是一种传送语法，它可以把复杂的用抽象语法描述的数据结构表示成简单的数据流，从而便于在通信线路上传送。

   BER以8bit为一个基本传送单位。对于每个所传送的值，无论是基本类型还是构造类型，都由TLV三个字段组成，TLV分别指类型标识符域（TAG），数据长度域（LENGTH）和数据域（VALUE）字段。其中，数据域可以多重嵌套其他数据元素的TLV字段，BER编码的具体格式如下所示

   类型标识符域（T）

   数据长度域（L）

   T L V T L V 数据域（V）

   • 类型标识符域占用一个字节，从低位为1开始编号，8和7位表示Tag类型，第6位是0表示编码类型是基本类型，第5 ~ 1位是Tag值，各个位表示的意义如下：

     bit	取值	表示含义
     8 ~ 7	0    0	Universal （简单类型）
     	0    1	Application（应用类型）
     	1    0	context-specific（上下文类型）
     	1    1	private（专用类型）
     6	0	原始类型
     	1	构造类型
     5 ~ 1		TAG值

   • 数据长度域拥有短形式和长形式两种
     1. 短形式的数据长度域只有一个字节，第8位为0，其他低7位给出数据长度。
     2. 长形式的数据长度域有 2 ~ 127个字节第一个字节的的第8位为1，其他低7位给出后面该域使用的字节的数量，从该域的第二个字节开始给出数据的长度
   • 数据域给出了具体的数据值。该域的编码对不同的数据类型不一样
2. ASN.1的紧缩编码规则PER（Packet Encoding Rules）

   BER解决了不同终端系统之间的表示问题，但也带来了大量的冗余信息增加了通信量的开销。对应用而言，编码开销出现在编码格式TLV三个字段的每个部分。紧缩编码规则（Packed Encoding Rules, PER）就是在BER的基础上，以减少编码开销为目的而设计的编码规则。
   使用PER的一个重要的前提是，用户数据是单个ASN.1类别，且接收方也有一个相同的ASN.1描述。基于此，PER可以抛弃BER按步就班的编码规则，省略对数据结构的编码，PER编码仍然采用TLV格式，尽管类型和长度字段经常可以忽略。与BER编码相比PER编码主要使用了三方面减小编码结果长度的技术，省略类型标识符，长度段的编码更加精简和对数字类型的编码更加精简。

   • 省略类型标识符
     省略类型标识符在编码中似乎是一个重在部分，但实际上通常是不必要的，由于网络通信双方都遵循统一的网络协议，因此它们不可以从数据结构中推导出特定元素的类型和标识，就可以在编码中省略类型标识符
   • 长度段的编码更加精简
     BER的长度段的编码都是字节，而且BER长度的编码不考虑具体条件，然而PER的长度字段根据编码的类型的不同，有不同的单位。这些单位可以是比特、字节、元素、字符等，这也是PER利用数据结构已知的优势来减少编码量的又一方式；而且根据具体的条件限制，PER的长度段还可以大幅度削减，譬如当数据类型的长度固定时，该数据项的长度可以不编码。
   • 对数字类型的编码更加精简
     在对Integer等数字类型（包括Integer和一些类型的长度值编码的情况）进行编码时，BER采取的是直接对数值进行编码；而PER采取的是对数据的偏移值offset进行编码。所谓偏移值就是实际值减去下界的值。例如：Integer(123456789 ... 123456790)，在PER编码中123456790的offset=1，因此PER只需对1进行编码，这样对于那些下界类型很大的整数，可以节省大量字节，且编码本身非常简洁。