如何用ASN.1定义图？求ASN.1序列化简单图的示例

核心术语说明 #

• 信息对象系统（X.681）：定义ASN.1中描述类型、值及相互关系的元模型，是实现引用与开放类型的基础。
• 约束（X.682）：对信息对象或类型施加限制，保障引用合法性与类型一致性。
• 参数化类型（X.683）：可接受参数的通用类型，通过信息对象集约束参数范围，实现类型复用与动态适配。
• 开放类型：类型不固定，编码/解码时可通过整数、OID等标识符动态确定实际类型。
• OID（对象标识符）：全局唯一的层级式标识符，用于标识ASN.1类型、值或对象，是实现绝对引用的标准方式。
• 信息对象集：一组信息对象的集合，用于约束参数化类型的可选范围，确保引用有效性。

引用机制的具体写法逻辑 #

1. 基于X.681定义信息对象类，描述需引用元素的元属性（如图中的节点类型）。
2. 创建信息对象实例，每个实例对应一个可被引用的具体类型或值。
3. 使用X.683的参数化类型定义通用结构，结合X.682的约束，限定参数仅能来自指定信息对象集。
4. 在数据结构中通过OID或整数标识符引用信息对象实例，实现非层级结构的关联。

简单图的ASN.1序列化示例 #

以下是序列化包含节点、边的简单图的ASN.1定义（节点支持字符串、整数两种类型，边表示节点间连接）：

-- 1. 定义信息对象类：描述可被引用的节点类型
NodeTypeClass ::= CLASS {
    &type,
    &id OBJECT IDENTIFIER UNIQUE
}
WITH SYNTAX { TYPE &type ID &id }

-- 2. 创建信息对象实例：具体的节点类型实例
StringNodeType NodeTypeClass ::= {
    TYPE UTF8String
    ID { 1 3 6 1 4 1 12345 1 1 }
}

IntegerNodeType NodeTypeClass ::= {
    TYPE INTEGER
    ID { 1 3 6 1 4 1 12345 1 2 }
}

-- 3. 定义信息对象集：包含所有合法的节点类型
NodeTypes SET OF NodeTypeClass ::= {
    StringNodeType,
    IntegerNodeType
}

-- 4. 定义参数化节点类型：通过引用信息对象实例确定实际类型
Node{NodeTypeClass: N} ::= SEQUENCE {
    nodeId INTEGER,
    nodeValue N.&type,
    typeRef N.&id
}

-- 5. 定义边结构：引用两个节点的ID
Edge ::= SEQUENCE {
    fromNodeId INTEGER,
    toNodeId INTEGER
}

-- 6. 定义完整的图结构
Graph ::= SEQUENCE {
    nodes SET OF Node{NodeTypes},
    edges SET OF Edge
}

示例值说明 #

以下是符合上述定义的图实例（包含两个节点、一条边）：

graphValue Graph ::= {
    nodes {
        { nodeId 1, nodeValue "NodeA", typeRef { 1 3 6 1 4 1 12345 1 1 } },
        { nodeId 2, nodeValue 100, typeRef { 1 3 6 1 4 1 12345 1 2 } }
    },
    edges {
        { fromNodeId 1, toNodeId 2 }
    }
}

编码时，ASN.1工具会通过typeRef中的OID匹配对应信息对象实例，自动确定nodeValue的实际类型并完成编码；解码时反向操作，通过OID解析类型并还原值，实现非层级结构（边引用节点）的序列化。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者davidbak