本文剖析asn-bits.h/c，從源代碼來學習eSNACC對BIT STRING的編碼和解碼。
比特字符串的編碼和解碼比較復雜，我們來仔細分析一下代碼吧。
eSNACC用一個結(jié)構(gòu)體來表示BIT STRING，定義如下：
typedef struct AsnBits
{
int bitLen;//bit位總長度
char *bits;
} AsnBits;這兩個參數(shù)分別是：
bitlen代表這個比特串的bit位的總長度，注意是bit位，不是字節(jié)數(shù)！
bits用來存放比特串；要注意這是一個bit串，不是字符串，也就是說中間可以有0.這不是一個要求以null結(jié)尾的字符串！
在頭文件中其他的就是BER、DER的編碼解碼的聲明，還有一些幫助函數(shù)的聲明和宏定義。
來研究一下主要實現(xiàn)：
先看最外層編碼和解碼函數(shù)：
/**//*
* encodes universal TAG LENGTH and Contents of and ASN.1 BIT STRING
*/
AsnLen
BEncAsnBits PARAMS ((b, data),
GenBuf *b _AND_
AsnBits *data)
{
AsnLen len;
len = BEncAsnBitsContent (b, data);
len += BEncDefLen (b, len);
len += BEncTag1 (b, UNIV, PRIM, BITSTRING_TAG_CODE);
return len;
} /**//* BEncAsnInt */
/**//*
* decodes universal TAG LENGTH and Contents of and ASN.1 BIT STRING
*/
void
BDecAsnBits PARAMS ((b, result, bytesDecoded, env),
GenBuf *b _AND_
AsnBits *result _AND_
AsnLen *bytesDecoded _AND_
jmp_buf env)
{
AsnTag tag;
AsnLen elmtLen;
if (((tag =BDecTag (b, bytesDecoded, env)) !=
MAKE_TAG_ID (UNIV, PRIM, BITSTRING_TAG_CODE)) &&
(tag != MAKE_TAG_ID (UNIV, CONS, BITSTRING_TAG_CODE)))
{
Asn1Error ("BDecAsnBits: ERROR - wrong tag on BIT STRING.\n");
longjmp (env, -40);
}
elmtLen = BDecLen (b, bytesDecoded, env);
BDecAsnBitsContent (b, tag, elmtLen, result, bytesDecoded, env);
} /**//* BDecAsnBits */
我們發(fā)現(xiàn)在BEncAsnBits中編碼時對比特串的標簽只可能是UNIV-PRIM-BITSTRING_TAG_CODE，但是解碼時卻支持兩種標簽：UNIV-PRIM-BITSTRING_TAG_CODE和UNIV-CONS-BITSTRING_TAG_CODE。
第一個UNIV-PRIM-BITSTRING_TAG_CODE就是原生的比特串，而第二個UNIV-CONS-BITSTRING_TAG_CODE是對應多個原生或者連接型比特串構(gòu)造而成的比特串（嵌套）。這種數(shù)據(jù)是在什么時候編碼形成的就留到以后的文章來研究了。反正在當前這對文件的編碼中肯定不會產(chǎn)生。
我們看一下真正編碼比特串內(nèi)容的函數(shù)：
/**//*
* Encodes the BIT STRING value (including the unused bits
* byte) to the given buffer.
*/
AsnLen
BEncAsnBitsContent PARAMS ((b, bits),
GenBuf *b _AND_
AsnBits *bits)
{
unsigned long unusedBits;
unsigned long byteLen;
int i = 0;
/**//* Check for a dumb special case */
for (i=0; i <bits->bitLen/8 + 1; i++)
{
if (bits->bits[i] != 0)
break;
}
if (i == bits->bitLen/8 + 1)
{
bits->bitLen = 1;
unusedBits = 7;
}
/**//* Work out number of unused bits */
unusedBits = (bits->bitLen % 8);
if (unusedBits != 0)
unusedBits = 8 - unusedBits;
/**//* Work out number of bytes */
if (bits->bitLen == 0) {
byteLen = 0;
}
else {
byteLen = ((bits->bitLen-1) / 8) + 1;
/**//* Ensure last byte is zero padded */
if (unusedBits) {
//此處為什么只在字節(jié)長度為1時才做這個處理呢？
if ((byteLen == 1) && (bits->bits[0] != 0))
{
bits->bits[byteLen-1] = (char)(bits->bits[byteLen-1] &
(0xff << unusedBits));
}
}
}
BufPutSegRvs (b, bits->bits, byteLen);
/**//* check for special DER encoding rules to return 03 01 00 not
03 02 07 00 RWC */
if ( ((bits->bits[0] != 0) || (byteLen > 1))
&& (unusedBits != 7) )
{
BufPutByteRvs (b, (unsigned char)unusedBits);
return byteLen + 1;
}
else
return byteLen;//如果未用的位的數(shù)目為7，并且長度大于1，或者第一字節(jié)不為0，就不在填充了，這是為什么呢？這不就和解碼時相沖突了嗎？
} /**//* BEncAsnBitsContent */
我對這個函數(shù)還存在幾個問題，就如同在上面注釋中寫的。
首先我們看到他判斷要編碼的串是不是就是一個空串，如果是空串，就把長度設為1，未使用字節(jié)數(shù)設為7。然后計算了一下將位長度轉(zhuǎn)為字節(jié)（8位）時會產(chǎn)生的未使用的字節(jié)數(shù)。
接著就是實戰(zhàn)了，根據(jù)bit長度來取得要保存這些bit需要的字節(jié)數(shù)：byteLen = ((bits->bitLen-1) / 8) + 1;然后如果根據(jù)前面計算的如果有未使用的字節(jié)數(shù)，就要用0填充。但是這里不知道他為什么要把這步操作放到if中：只在字節(jié)長度為1時才做這個處理！？除非就是外部傳進來的bits->bits本來就是用0填充好了的，所以不需要修正。但是如果是填充好了的，那對1個字節(jié)長度的也不需要做這個操作了。
另外就是，在填充無效位數(shù)時，為什么是這樣一個條件？因為在解碼函數(shù)（下面分析）中，都始終會減去代表這個未用位字節(jié)。
我們來看看解碼函數(shù)
/**//*
* Decodes the content of a BIT STRING (including the unused bits octet)
* Always returns a single contiguous bit string
*/
void
BDecAsnBitsContent PARAMS ((b, tagId, len, result, bytesDecoded, env),
GenBuf *b _AND_
AsnTag tagId _AND_
AsnLen len _AND_
AsnBits *result _AND_
AsnLen *bytesDecoded _AND_
jmp_buf env)
{
/**//*
* tagId is encoded tag shifted into long int.
* if CONS bit is set then constructed bit string
*/
if (TAG_IS_CONS (tagId))
BDecConsAsnBits (b, len, result, bytesDecoded, env);
else /**//* primitive octet string */
{
if (len == INDEFINITE_LEN)
{
Asn1Error ("BDecAsnBitsContent: ERROR - indefinite length on primitive\n");
longjmp (env, -65);
}
(*bytesDecoded) += len;
len--;//減去代表未用位的那個字節(jié)
result->bitLen = (len * 8) - (unsigned int)BufGetByte (b);//得到有效位。
result->bits = Asn1Alloc (len);
CheckAsn1Alloc (result->bits, env);
BufCopy (result->bits, b, len);
if (BufReadError (b))
{
Asn1Error ("BDecAsnBitsContent: ERROR - decoded past end of data\n");
longjmp (env, -4);
}
}
} /**//* BDecAsnBitsContent */
他通過標簽走了兩條分支，對應原生比特串，解碼過程如下：
必須定義確定的長度，否則報錯。然后數(shù)據(jù)指針先加上指定長度。
注意此時先將len--！為什么呢？這是對應這個len還包含了存放那個說明未使用位的值的1個字節(jié)，所以len先減去這個。而下一句就是用BufGetByte獲取那個字節(jié)，從而得到未使用的bit位的數(shù)目。所以用字節(jié)數(shù)len*8減去這個值就是全部有用的bit位的數(shù)了。而后面的邏輯就很清楚了：分配一個len個字節(jié)的空間并且把bit串拷貝進去。
eSNACC對應ConsAsnBits解碼的兩個函數(shù)就不深入分析了，其原理構(gòu)造了一個結(jié)構(gòu)體，里面包含一些長度信息等，和一張指針表，表中有128個指針，用于指向比特串碎片，所以先對分散的比特串分別解析，最后分配一整塊大內(nèi)存，再把指針指向的碎片的中內(nèi)容拷貝過來。詳細代碼剖析可以參見eSNACC對OCTET STRING 的編碼和解碼。
文件中其他的一些幫助函數(shù)理解起來都比較簡單，但是似乎發(fā)現(xiàn)AsnBitsEquiv中存在一個bug：
/**//*
* Returns TRUE if the given BIT STRINGs are identical.
* Otherwise returns FALSE.
*/
int
AsnBitsEquiv PARAMS ((b1, b2),
AsnBits *b1 _AND_
AsnBits *b2)
{
int octetsLessOne;
int unusedBits;
if ((b1->bitLen == 0) && (b2->bitLen == 0))
return TRUE;
octetsLessOne = (b1->bitLen-1)/8;//字節(jié)長度減一
unusedBits = b1->bitLen % 8;
if (unusedBits != 0)
unusedBits = 8 - unusedBits;
/**//* trailing bits may not be significant */
//此處應該是一個bug。。
/**//*return b1->bitLen == b2->bitLen && !memcmpeq (b1->bits, b2->bits, octetsLessOne) &&
((b1->bits[octetsLessOne] & (0xFF << unusedBits)) == (b1->bits[octetsLessOne] & (0xFF << unusedBits)));*/
return b1->bitLen == b2->bitLen && !memcmpeq (b1->bits, b2->bits, octetsLessOne) &&
((b1->bits[octetsLessOne] & (0xFF << unusedBits)) == (b2->bits[octetsLessOne] & (0xFF << unusedBits)));
} /**//* AsnBitsEquiv */
bug就是函數(shù)最后這句話，原來那句我就是被注釋的那句，他目的是比較：1、兩個比特串長度要相等；2、有效bit位長度字節(jié)數(shù)減1的串要相同（也就是不考慮后面可能需要補齊的字節(jié)）；3、檢查可能需要被補齊的那個字節(jié)的對應有效位是否相等。很明顯，應該是b1和b2的，所以修正在注釋下面。
分析到此，發(fā)現(xiàn)比特串的編碼解碼模塊存在bug，似乎還有上面說的設計問題，比較困惑：是不是作者在寫這個模塊時處在XXX時期？呵呵~