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什麼是ASN.1 – 抽象語法表示法？概念、運作方式

2025-08-26通用術語7

ASN.1，即抽象語法表示法一，是國際標準化組織（ISO）標準，它提供了一種將人類可讀符號編碼為壓縮二進位形式的機制。抽象語法表示法 1 （ASN.1）是 X.400 和 X.500 規格的一部分，提供格式化和編碼 X.400 型電子郵件訊息的標準方法，以便透過網路傳輸。更一般地說，ASN.1 是一種指定用於任何形式的串行傳輸的抽象對象的方法。

ASN.1還用於在簡單網路管理協定（SNMP）的管理資訊庫（MIB）檔案中定義物件。

ASN.1

怎麼運作

ASN.1 在語法上類似於程式語言，它允許定義不同的資料類型、資料結構、陣列、類別和其他類似於 C++ 程式語言中的結構。開放系統互連（OSI）參考模型的呈現層（第 6 層）使用 ASN.1 作為標準，以指定此層應用程式之間交換資訊的語法。ASN.1 資料類型可以是簡單的，也可以是結構化的。

ASN.1 資料結構以十六進位表示法編碼為八位元組。然後，這些結構作為二進位資訊透過網路傳輸。

八位元組編碼規則（OER）的設計易於實施，並產生比基本編碼規則（BER）產生的編碼更緊湊的編碼。除了減少開發編碼器/解碼器的工作量之外，使用 OER 還可以降低頻寬利用率（儘管不如打包編碼規則那麼多）、節省 CPU 週期並降低編碼/解碼延遲。

亞型

通常，設計人員只打算 ASN.1 類型值的某些子集在某些情況下有效。例如，在以百分比形式傳達濕度測量時，只有 0 到 100 範圍內的數字有效，或者在傳達郵遞區號時，只允許具有特定字元且長度在特定範圍內的字串。也許當某些協定訊息在特定上下文中使用時，選擇性校驗和欄位將不存在。

這些都是約束的範例，可以透過定義合適父類型的子類型來表示。這是透過在父項的符號中附加適當的子類型規格來完成的。結果本身就是一個類型，可以在允許類型的任何地方使用。（因此，子類型規範也可以應用於子類型，在這種情況下，它可能有助於進一步減少值集）。子類型規格由一或多個子類型值集組成，以 “|” 分隔（發音為“或”）。整個列表位於圓括號（（））中。

例如：

Weekend ::= DaysOfTheWeek (saturday | sunday)

類型 Weekend 是透過將子類型規格附加至父類型 DaysOfThe Week 來定義。子類型規格（圓括弧中的運算式）會定義哪些 DaysOfTheWeek 的值也是 Weekend 的值。

有六種不同的值集表示法。其中兩個適用於所有父類型，其他僅適用於特定父類型。
適用於所有母系類型的值集表示法是單一值及包含子類型。前一種表示法只是父類型的某個值，結果值集僅由該值組成。例如上述 “星期六” 和 “星期日”，每個值都是 DaysOfTheWeek 的單一值。所包含的子類型表示法包括關鍵字 INCLUDES，後面接著相同母項類型的一些其他子類型，並表示由該子類型中所有值組成的值集。
例如，給定：
LongWeekend ：：= DaysOfTheWeek

     (INCLUDES Weekend | monday)

類型 LongWeekend 包含三個值 saturday、sunday 和 monday，這是其定義中使用的值集的聯集。每個值集都會定義父類型值的某些子集。產生的子類型具有這些子集聯集中的值，這些值必須是非空的。
值範圍表示法可用來子類型化其值已排序的任何類型（例如，整數類型）。它涉及指定範圍的下限和上限。
大小範圍可以包含在值具有已定義大小的任何類型（例如，位字串類型）。在這裡，值集包含其大小（以適當單位測量）在指定範圍內的所有值。

字母限制只能套用至字串類型，且只容許由某些字元子集所形成的值。

最後，可以使用內部子類型來定義結構化類型的值集（例如，集合和類型集）。這裡的值集包括其組件值滿足特定約束的所有值。