0.作业要求

使用ASN.1编写一个数据结构。数据结构自己考虑。

分别使用asn1c、JavaAsn1Compiler等对这个数据结构进行编译。

使用c／java／python进行编码，并存储，而后用另外一种编程语言进行解码，比如，用C编码，可以用java或者python解码。

对“要求一”中的数据结构，使用protobuffer实现一次。这里不强制要求不同的语言实现编码和解码。

1.使用ASN.1编写一个数据结构

数据结构如下所示：

由两个INTEGER型和两个OCTET STRING型的数据构成

RectangleModule1 DEFINITIONS ::=

BEGIN

Rectangle ::= SEQUENCE {

height INTEGER,

width INTEGER,

author OCTET STRING,

title OCTET STRING

}

END

2.分别使用asn1c、JavaAsn1Compiler等对这个数据结构进行编译

asn1c -fnative-types rectangle.asn1

由于编译出的文件过多，下图只截取部分编译结果

htkz@htkz:~/Desktop/ASN1/ASN.1$ asn1c -fnative-types rectangle.asn

然后是java

htkz@htkz:~/java_asn1/src$ java -jar JAC.jar -d ~/java_asn1/src/jac_test -p rectangle rectangle.asn1

3.编程实现编码与解码

本次编程选择使用Java进行编码，然后使用python进行解码

3.1 Java编码

在之前使用的JavaAsn1Compiler编译出来的类中添加如下代码，来给数据数据结构赋值

public static void main(String []args) {

// 创建输出流变量

ByteArrayOutputStream outStream = new ByteArrayOutputStream();

BerOutputStream out = new BerOutputStream(outStream);

// 对rec这个类进行赋值

// 赋值结果为rec(author= b'1234', title = b'1234', height = 1011, width = 21)

Rectangle rec = new Rectangle();

byte[] name = new byte[4];

name[0] = '1';

name[1] = '2';

name[2] = '3';

name[3] = '4';

rec.author.setValue(name);

rec.title.setValue(name);

rec.height.setValue(1011);

rec.width.setValue(21);

// 对输出变量进行编码

try {

rec.encode(out);

System.out.println(out.toString());

}catch (java.io.IOException e1){

System.out.println(e1);

}

// 将编码后的结果写入test_rec文件，此时文件是二进制数据

File f = new File("test_rec");

try{

OutputStream outFile = new FileOutputStream(f);

try{outFile.write(outStream.toByteArray());}

catch (java.io.IOException e2){

System.out.println(e2);

}

}catch(java.io.FileNotFoundException e1){

System.out.println(e1);

}

PS:java文件的运行需要导入JAC.jar的包,这个包就在之前使用的JavaAsn1Compiler_3.0中，具体路径如下

JavaAsn1Compiler_3.0/lib/JAC.jar

程序运行之后会在代码路径下生成编码后的二进制文件test_rec_2,这个文件中的数据为rec(author= b'1234', title = b'1234', height = 1011, width = 21)，之后使用python对这个文件进行解码

3.2 python解码

首先在python中定义相应的类rectangle.py

from pyasn1.type import univ, namedtype

class Rectangle(univ.Sequence):

componentType = namedtype.NamedTypes(

namedtype.NamedType('height', univ.Integer()),

namedtype.NamedType('width', univ.Integer()),

namedtype.NamedType('author', univ.OctetString()),

namedtype.NamedType('title', univ.OctetString()),

)

PS：本来这个类按照pyasn1官方文档的方法，应该是使用asn1ate 这个工具来直接识别asn文件获取类的解构，就像前面的asn1c和 JavaAsn1Compiler一样，但是我git clone下来之后发现asn1ate这个工具还是有一点问题，就懒得调试了，没有用它。而是直接在pyasn1-modules中找了样例，直接自己手写了一个。

之后就是解码相关文件的代码了，相当简洁

from pyasn1.codec.der.decoder import decode as der_decoder

from rectangle import Rectangle

if __name__ == "__main__":

text = file = open('test_rec', 'rb').read()

result = der_decoder(text, asn1Spec=Rectangle())

print(result[0].prettyPrint())

4.protobuffer实现

首先根据上述数据结构编写proto文件如下

message Rectangle {

required int32 height = 1;

required int32 width = 2;

optional string author = 3;

optional string title = 4;

}

下载protobufgitfer

git clone https://github.com/google/protobuf.git

之后使用如下指令生成python、java、cpp文件

protoc --proto_path= rectangle.proto --python_out ./

protoc --proto_path= rectangle.proto --cpp_out ./

protoc --proto_path= rectangle.proto --java_out ./