ASN.1 -- 编码规则
描述ASN.1编码规则的标准
ITU-T Rec. X.690 | ISO/IEC 8825-1 (BER, CER and DER)
ITU-T Rec. X.691 | ISO/IEC 8825-2 (PER)
ITU-T Rec. X.692 | ISO/IEC 8825-3 (ECN)
ITU-T Rec. X.693 | ISO/IEC 8825-4 (XER)
一.BER编码规则
描述了如何将ASN.1 类型的值编码成字节串的方法。BER的语法传输格式一直是TLV三元组<Type, Length,Value>
- tag(标志域): 指明数据类型，占用一个字节常见的类型有
#define BER_TYPE_BOOLEAN 0x01
#define BER_TYPE_INTEGER 0x02
#define BER_TYPE_BIT_STRING 0x03
#define BER_TYPE_OCTET_STRING 0x04
#define BER_TYPE_NULL 0x05
#define BER_TYPE_OID 0x06
#define BER_TYPE_SEQUENCE 0x30
#define BER_TYPE_COUNTER 0x41
#define BER_TYPE_GAUGE 0x42
#define BER_TYPE_TIME_TICKS 0x43
#define BER_TYPE_NO_SUCH_OBJECT 0x80
#define BER_TYPE_NO_SUCH_INSTANCE 0x81
#define BER_TYPE_END_OF_MIB_VIEW 0x82
#define BER_TYPE_SNMP_GET 0xA0
#define BER_TYPE_SNMP_GETNEXT 0xA1
#define BER_TYPE_SNMP_RESPONSE 0xA2
#define BER_TYPE_SNMP_SET 0xA3
#define BER_TYPE_SNMP_GETBULK 0xA5
#define BER_TYPE_SNMP_INFORM 0xA6
#define BER_TYPE_SNMP_TRAP 0xA7
#define BER_TYPE_SNMP_REPORT 0xA8
- 长度域(length):指明值域的长度,长度不等,一般为一到三个字节。其格式可分为短格式（后面的值域长度<=127），长格式.
(1)定长方式
length=30 表示为1E(16进制)，30长度域为 0001 1110 没有超过127；
- 长格式 :表示方法为1（bit）K（7bit）K个八位长度（K Byte）
length = 169 转换为 81 A9（169长度超过127，长度域为1000 0001 1010 1001；169是后8位的值，前8位的第一个1表示这是一个长格式的表示方法，前8位的后7位表示后面有多少个字节表示针对的长度000 0001后面有一个字节表示真正的长度 1010 1001是表示长度为169）
length=1500=>82 05 DC（1000 0010 0000 0101 1101 1100，先看第一个字节，表示长格式，后面有2 个字节表示长度，这两个字节是0000 0101 1101 1100 表示1500）
(2).不定长方式
Length所在八位组固定编码为0x80，但在Value编码结束后以两个0x00结尾。这种方式使得可以在编码没有完全结束的情况下，可以先发送部分消息给对方。
Length所在八位组固定编码为0x80，但在Value编码结束后以两个0x00结尾。这种方式使得可以在编码没有完全结束的情况下，可以先发送部分消息给对方。
-
值域(value)
-
整型Integer的编码 integer::=0x02 length{byte} (表示重复)，最高位代表符号位，去掉多余的0。对于正数，如果最高比特位为0则直接编码；如果为1，则在最高比特位之前增加一个全0的八位组。
-
最高位为0：
0BBBBBBB -
最高位为1：
00000000|1BBBBBBB
-
- 例: 对于负数，先取绝对值进行编码，再取反，最后加1
1500=>02 02 05 DC
40000=>02 03 00 9C 40
-129=>129=>0000 0000 1000 0001->1111 1111 0111 1110 ->(加1)->FF 7F 最终为02 02 FF 7F
-
布尔值的编码由1个字节组成。FALSE为00; TRUE为FF。
- TRUE的编码: 01 01 FF
- FALSE 的编码: 01 01 00
-
字符串类型的编码 string::=0x04 length{byte}* 例如：04 06 70 75 62 6c 69 63表示字符串public
-
位串(BITSTRING)类型 :编码规则：位串的第一位放到第一个负载字节的第8位；位串的第二位放到第一个负载字节的第7位; 依此类推．填充满第一个负载字节，就继续填充第二个负载字节．如果最后一个负载字节未被填充满，空的位用0来填充, 0的个数存放到头部用来表示填充数据的那个字节里．
位串{1,0,0,0,1,1,1,0,1,0,0,1}
开始填充负载字节．第一个字节填充后为10001110= 0x8E; 第 二个字节填充后为10010000 = 0x90, 低位4个0为填充的空位．则，负载为2个字节加上表示填充0个数的一个字节0x04总共3个字节．则完整的编码为：0x03 03 04 8E 90.
-
空类型的编码 null::=0x05 0x00
-
对象标识ObjectID(oid)编码 SNMP服务器维护的所有管理信息库(MIB)对象采用ObjectID表示,其编码规则如下：objectID::=0x06 length {subidentifier}*
(1) subidentifier::= {leadingbyte}* lastbyte
(2) leadingbyte::=1 7bitvalue
(3) lastbyte::=0 7bitvalue
(4) 首两个ID被合并为一个字节X*40+Y
虽然规则很多,但由于大多数子对象标识在0～127,只需按规则(1)、(4)即可;当子对象标识大于127,则按规则(2)、(3)、将其分解为多个字节,最后一个字节的高位为0,其余字节的高位为1
如:1.3.6.1.810.1,根据规则(5),首两个子对象标识1.3被合并为2B(1 *40 +3=40+3=43); 子对象标识810超过127,根据规则(2)、(3)将其拆分为两个字节86 2A (810=11 0010 1010==>1000 0110 0010 1010);
整个MIB被编码为:0x06 0x06 0x2b 0x06 0x01 0x86 0x2a 0x01。
如：1.2.840.113549 最终编码如下：06 06 2a 86 48 86 f7 0d
-
首两个ID被合并为一个字节X*40+Y
-
每个字首先被分割为最少数量的没有头零数字的7位数字.这些数字以big-endian格式进行组织,并且一个接一个地组合成字节.
举例: 30331 = 1* 128^2 + 108 * 128 + 123 分割成7位数字(0x80)后为{1,108,123}
- 除了编码的最后一个字节外,其他所有字节的最高位(位8)都为1.
设置最高位后变成{129,236,123}.如果该字只有一个7位数字,那么最高为0
MD5 OID的编码:
1. 将1.2.840.113549.2.5转换成字数组 {42, 840, 113549, 2, 5}.
2. 然后将每个字分割为带有最高位的7位数字，{{0x2A},{0x86,0x48},{0x86,0xF7,0x0D},{0x02},{0x05}}
3. 最后完整的编码为 0x06 08 2A 86 48 86 F7 0D 02 05.
- sequence组合类型的编码 sequence::=0x30 length{asndata}*
如:30 05 02 01 10 05 00表示一个sequence结构,内含两个成员,其中一个为整型16,另一个为空类型(NULL)。
例：考虑如下序列
User ::== SEQUENCE{
ID INTEGER,
Active BOOLEAN
}
当取值为{32,TRUE}时，编码为 0x30 06 02 01 20 01 01 FF 在ASN.1文档里，使用空格来表示编码的属性．
0x30 06
02 01 20
01 01 FF
二.CER与DER
CER与DER（Canonical and Distinguished Encoding Rules）
1 更多限制规则的需求
在X.400 和X.500中应用接力传递消息，会使用到X.509数字签名（Digital Signature），其过程如下图所示：
Figure 3-25 接力传递消息
发送方发送v的编码结果c1(v)，同时发送其数字签名σ(c1(v))；中继收到消息后，解码得到v，保留签名，发送时重新编码发送结果为c2(v)；接收方收到结果后，解码得到v，同时对c2(v)计算数字签名σ(c2(v))，通过比较σ(c1(v))与σ(c2(v))是否相同来确定消息内容是否被修改。
在上面的过程中，如果直接使用BER编码规则，比如存在BOOLEAN类型的值“TRUE”，则因为两次编码过程c1和c2可能对TRUE的编码结果不同，从而导致数字签名比较不通过。
通常，我们称不给因具体实现和编码过程动态因素留出*发挥余地的编码规则为规范编码规则（Canonical）。从BER中派生出两种规范编码规则，分别为CER（Canonical Encoding Rules）和DER（Distinguished Encoding Rules）。这两种规则是BER规范的特例，因此BER解码器能解码这两种规则的传输语法，反之则不然。
这两套编码规则为抽象值和他们的编码提供了一一对应的关系。应用这个属性，接收应用层可以不用了解具体结构和类型，就能比较接收的八位组流。
这两套规则的主要区别在于：CER针对不定长格式，而DER针对定长格式。因此CER常应用在需要传输大量数据的应用的。
Table 3-1 CER、DER对BER的限制
| CER |
DER |
| 长度域Length L | |
| primitive类型采用定长形式（有长、短两种情况）； constructed类型采用不定长形式。 |
不管是primitive还是constructed类型，L都是定长形式的。 |
| BOOLEAN | |
| 值“TRUE”的编码为：11111111。 | |
| REAL | |
| if the base component equals 10, a real value is encoded as a character string of NR3 format without spaces [ISO6093]; it has no “+" sign if the number is positive; the dot is the decimal separator; the mantissa must not begin nor end with zeros; it is followed by a dot and the E character; the exponent must not use the “+" sign nor begin with a 0 but for the null exponent denoted “+0" | |
|
|
[X.509] forbids base-10-real values in the Directory applications |
| if base = 2, a real value is binary-encoded with mantissa M and exponent E so that the mantissa equals 0 or is an odd number; the mantissa and the exponent are encoded on the minimum number of octets; the scale factor F equals 0 | |
| BIT STRING | |
| 最后一个八位组中未使用的比特为0； 如果包含一个命名列表，最后的0比特不编码；如果该类型有SIZE约束，则按照需要补充并且编码最后的0比特；如果取值为空，则长度为1，值为全0的八位组。 | |
| BIT STRING或者OCTET STRING或者CHARACTER STRING | |
| 如果小于1000个八位组，则采用primitive形式； 否则采用constructed形式；除最后一个外，其余子部分，每个为1000个八位组。 |
一律采用primitive形式。 |
| GeneralString | |
| escape sequences must only be used when the requested character set differs from the usual C0, C1 and G sets (see also the defect report http://www.furniss.co.uk/maint/asn/dr8825 1 005.htm) | |
| GeneralizedTime或者UTCTime | |
| 秒不是必须的；秒片段中0有意义；如果没有秒片段，就没有小数点； 必须同步为Universal Time（即以z开头）； GeneralizedTime类型，小数点必须使用。 | |
| SEQUENCE或者SET | |
| 各个成员等于其未编码的值。 | |
| SET | |
| 成员按照其Tag升序编码；如果模块声明包含AUTOMATIC TAGS，则按照描述的顺序编码； | |
| 当成员是一个无Tag的CHOICE，它要用其选项中最小Tag来参加排序（静态顺序） |
当成员是一个无Tag的CHOICE，它要用被选择项的Tag来参加培训（动态顺序） |
| 为了避免这种排序步骤，推荐用SEQUENCE替代SET。 | |
| SET OF | |
| 按照编码的升序排列：这些编码作为OCTET STRING进行比较，比较需要的话，后面补充空八位组； 为了避免这种动态的排序，推荐用SEQUENCE OF替代SET OF。 | |
| EXTERNAL、EMBEDDED PDV或者CHARACTER STRING | |
| 只有当抽象语法包含子类型约束避免传递表示上、下文标识的情况下，才能接力传递，如： EMBEDDED PDV (WITH COMPONENTS {..., identification (WITH COMPONENTS { ..., presentation-context-id ABSENT, context-negotiation ABSENT })}) 和字符抽象语法相关联的字符传输语法注册在{iso standard 10646 level-1(1)}都是规范的；此外，符合注册为level-2(2)或者level-3(3)抽象语法的值也能接力传递。 | |
2 CER
CER比DER出现晚，它的Object Identifier为：{joint-iso-itu-t asn(1) ber-derived(2) canonical-encoding(0)}，Object Description为：”Canonical encoding of a single ASN.1 type”。
CER十分适合使用潜在重要编码的应用中，如ODA（Office Document Architecture）。对编码器，如果编码数据比可用内存空间大，就有必要使用不定长方式，在完成全部编码前开始发送。因为很少有编译器能产生这种形式的编码，所以CER在实际应用中比较少，这也是为什么DER作为缺省规范规则的原因。
3 DER
DER的Object Identifier为：{joint-iso-itu-t asn(1) ber-derived(2) distinguished-encoding(1)}，Object Description为：”Distinguished encoding of a single ASN.1 type”。
DER适合安全数据传输，特别是数字签名方面。在电子商务方面有独特的优势。适合传输平均大小的数据。因为采用定长编码，所以要求编码器有足够的内存空间。
三.PER
BER编码因其在大小上的开销过大而受人诟病，和真实编码数据相比，平均需要增加50%的额外数据。正式这个原因推动了PER（Packed Encoding Rules）的诞生。相同协议，PER编码与BER相比在大小上至少有40%到60%的改进。因而在VoIP、视频电话、多媒体以及3G等需要高速数据传输的领域有广泛应用。
1 基本规则
PER编码规则的黄金定律为：“obtain the most compact encoding using encoding rules as simple as possible”。
与BER中递归使用三元组TLV<Tag, Length, Value>不同，PER的格式为：’[P][L][V]’ <optional Preamble, optional Length, optional Value>，这里PLV中每个域都不再是八位组串而是比特串。
因为Length可以省略（甚至Value也可以省略），那么就不能从编码中得知边界，所以解码器必须知道抽象描述才能正确解码。PER编码中没有Tag域，因此PER不再缺省支持扩展，必须明确在描述中添加扩展符。
只有当长度没有被SIZE固定或者数据长度很重要的情况下，才对Length进行编码；对SEQUENCE或者SET类型的值编码时，汇总前面增加个bitmap来标识可选成员是否出现；同样，在编码CHOICE的被选择成员前，会增加一个序号指示其位置。
和BER相比，PER使得编解码器处理时间相对要少（但达不到两倍的处理速度），传输速度更快。
2 四种变形
PER编码规则可以分为基本的（Basic）和规范的（Canonical）两类，每一类又可以分为对齐（Aligned）和不对齐（Unaligned）两种。规范形式的优势在CER和DER中已经讨论过了，主要用在中继接力系统和安全系统等使用数字签名的场合。在基本形式中，一个抽象值可能有多个PER编码。但是，在有限测试后，我们知道基本形式编码器要比规范形式编码器速度更快。
对齐方式下，为了保持八位组对齐，可以增加值为0的比特。不对齐方式则编码更为紧凑，但是在编解码时需要花费更多的处理时间。不对齐方式下，不会检查八位组的对齐情况，只在整个数据编码结束后，才进行补位。
注意对齐和不对齐两种方式不能互通，即只能用同种的解码器解码同种编码器编码后的码流。在四种变形中，基本不对齐方式编码是最紧凑的。按照紧凑性降低的顺序，后续依次为：规范不对齐方式，基本对齐方式和规范对齐方式。
在表示层传输上下文协商中，我们需要用Object Identifier指明具体采用的是哪种变形。具体值，请参考第二章中Object Identifier注册树。
3 PER可见子类型约束
为了最大限度的压缩编码，PER需要依赖ASN.1描述中的子类型约束。约束增加的越具体，PER越能得到更优化的编码。而且PER会使用到的约束都是经常使用的约束，这样也使得PER编译器容易实现。此外，这些约束都是编译器在编译过程中“静态”使用的，不会增加实际编解码过程处理时间。
我们称这类约束为PER可见约束（PER-Visible Constraints），它们只包含下表所列：
Table 3-3 PER可见约束
| 类型 |
PER可见约束 |
| BOOLEAN |
无 |
| NULL |
无 |
| INTEGER |
单值约束、值域约束、类型包含约束、约束组合、约束扩展 |
| ENUMERATED |
无 |
| REAL |
无 |
| BIT STRING、OCTET STRING |
SIZE约束、约束组合、约束扩展 |
| OBJECT IDENTIFIER |
无 |
| NumericString、PrintableString、VisibleString、ISO646String、 IA5String、UniversalString、 BMPString |
FROM约束、SIZE约束、类型包含约束、约束组合、SIZE约束中的扩展 |
| not-known-multiplier character string types |
无 |
| GeneralizedTime、UTCTime、ObjectDescriptor |
无 |
| open types |
无 |
| SEQUENCE、SET |
无 |
| SEQUENCE OF、SET OF |
SIZE、约束组合、约束扩展 |
| CHOICE |
无 |
| EXTERNAL |
无 |
| EMBEDDED PDV、CHARACTER STRING |
WITH COMPONENTS |
open types指引用到一个类型域、一个可变类型的值域、或者一个可变类型值集合域。即引用到信息对象类中的类型。
不在上表中的，都不是PER可见约束， PER编译器也就不做相应优化。
4 数的编码
我们考察一个非负数的四种形式的编码，因为自然数常出现在长度域L、bitmap的大小、CHOICE中的序号以及INTEGER类型边界中。
对于INTEGER类型，PER可见约束之一是值域约束。对于有值域约束(bmin..bmax)的值n，如果下边界bmin足够大，PER编码n- bmin的代价就更小。如下：
Figure 3-26 有约束自然数的基本编码规则
I. 有约束数编码
有约束指值域的上、下边界都有限。如果d=1，即只有一个值，则收、发双方都知道，那么就没有编码的必要。
在对齐方式下：∞
l 当2≤d≤255，n- bmin的编码占用log2d个比特。这些比特添加在待发送比特域之后，不进行八位组对齐，不编码L；
l 当d=256，n- bmin的编码占用一个八位组，不编码L；
l 当257≤d≤65,536，n- bmin的编码占用两个八位组，不编码L；
l 当65,537≤d，n- bmin的编码占用log256d个八位组，并且在前面增加L的编码。
在不对齐方式下：
n- bmin的编码占用log2d个比特，不编码L。
II. 半约束数编码
半约束指值域没有上边界（上边界为+∞）。
n- bmin的编码占用log256d个八位组，并且在前面增加L的编码。
III. 无约束数编码
无约束指值域没有下边界（即使存在上边界）。
按照BER中整数的编码方式编码，并且在前面增加L的编码。
IV. 常见小自然数编码
这种情况经常出现在对表征SEQUENCE、SET类型可选成员的Bitmap长度进行编码时；或者CHOICE类型序号编码时。这种长度相当小，但是却没有一种限定。
l 当0≤n≤63时，n以6个比特编码，并且在前面增加一个0比特（八位组不对齐）：
l 当64≤n时，n以半约束数方式编码，下边界为0，并且在前面增加一个1比特：
5 长度域编码
与BER中长度域表征编码的八位组数不同，在PER的长度域出现下，如果编码为比特串则表征比特位数；如果编码为八位组串（OCTET STRING和open类型）则表征八位组个数；如果编码为known-multiplier character string则表征字符数；如果是SEQUENCE OF或者SET OF则表征成员个数。
每当ASN.1描述中 对类型通过(SIZE(lmin..lmax))做大小限定时（lmax可以是+∞），长度l的值要按照3.3.4 中的规则编码。作为特例，当lmin =lmax≤65,535时，长度不需要发送，因为解码器知道该长度。
对齐方式下：
l 当l是一个bitmap的长度，l-1作为常见小自然数编码；
l 当lmax≤65,535，l作为有约束的数编码（约束为(lmin..lmax)）；
l 当65,535≤lmax，或者lmax是无穷大：
－ 当l≤127，l以一个八位组编码（八位组对齐），最高比特位为0；
－当128≤l≤16,383，l以两个八位组编码（八位组对齐），最高两个比特位为10；
－当16,384≤l，整个编码以f*16K为单位分割（f取值为1，2，3或者4）。除最后的片段外，其余每段，长度都以一个八位组编码，最高两个比特位为11。如果编码恰好时16K的整倍数，则在最后补充一个全空的八位组；否则最后一个片段按照前两条进行编码。例如占147,457个单元的编码可以为：
不对齐方式下：
l 当l是一个bitmap的长度，l-1作为常见小自然数编码；
l 当lmax≤65,535，l-lmin以占用log2(lmin-lmax+1)个比特编码；
l 当65,534≤lmax-lmin，或者上边界为无穷大：
－当l≤127，l以八比特编码，最高比特位为0；
－当128≤l≤16,383，l以十六比特编码，最高两个比特位为10；
－当16,384≤l，编码方式域对齐类似，但是不是八位组对齐的。
当类型有可扩展的SIZE约束，并且待发送值不在该约束扩展的根部分，则长度l作为半约束数编码（即lmin=0， lmax =+∞）。
6 各类型编码
I. BOOLEAN
以一个比特编码，1为TRUE，0为FLASE。
直接编码，不编码长度，也不做八位组对齐。
II. NULL
不编码。
如果NULL是作为CHOICE的一个选项或者SEQUENCE、SET可选成员值出现，则已经有bitmap能表征。
III. INTEGER
假设INTEGER类型拥有有效的值域范围(bmin..bmax)，当描述中INTEGER类型有至少一个可扩展的PER可见约束（PER-Visible Constraint），在编码时会在前面增加一个前导（Preamble）比特（不考虑八位组是否对齐）。当INTEGER类型的值在扩展的根部分，该比特为0；否则该比特为1。
在编码n- bmin过程中，如果需要编码L（前面讨论过），则增加长度域L的编码。长度L的约束为(1..lmax)，其中lmax =log2bmax。
如果待发送值n属于约束的扩展部分，则长度按照无约束自然数方式编码，如值：
v INTEGER (3..6, ..., 8..10) ::= 8
的对齐方式编码为：
IV. ENUMERATED
如果该ENUMERATED类型不是可扩展的，则先按照数值大小做升序排列，然后以0为起点，步长为1给每个成员编上序号。对该类型的值编码时，只将序号以值域约束(0..Indexmax)编码。如：
v ENUMERATED {orange(56), green(-2), red(2476)} ::= orange
的PER编码为“01”（因为此时为Indexmax 2，需要两个比特）。
如果该ENUMERATED类型是可扩展的，那么要在编码前增加一个前导（Preamble）比特。当值在扩展的根部分时，该比特为0；否则该比特为1。同时对扩展部分的成员重新进行编号，起点仍为0，步长为1。编码时对值在根部分的情况，就和该类型是不可扩展时一样；值在扩展部分的情况，对序号按照自然数方式编码。如：
v1 ENUMERATED {orange(56), green(-2), red(2476), …, yellow}
::= orange
的PER编码仍然为“01”；而
v2 ENUMERATED {orange(56), green(-2), red(2476), …, yellow, purple}
::= yellow
的PER编码则为“10000000”。
V. REAL
对值的编码规则和CER或者DER相同（而且是八位组对齐的），并且在前面增加长度域L的编码。这里L表征的是八位组数。
VI. BITSTRING
如果该BITSTRING类型有可扩展的PER可见大小约束（PER-Visible Size Constraint），那么要在编码前增加一个前导（Preamble）比特。当值在扩展的根部分时，该比特为0；否则该比特为1。
对于有大小约束(SIZE(lmin..lmax))的BIT STRING类型：
l 当lmin＝lmax≤16比特，不发送长度，直接编码（不是八位组对齐的）；
l 当17≤lmin＝lmax≤65,536比特，不发送长度，直接编码（在八位组对齐方式下是八位组对齐的）；
l 当65,537≤lmin＝lmax，长度按照3.3.5 中约定编码；而值按照需要进行分段；
l 当lmin≠lmax（或者没有有效的大小约束），长度按照3.3.5 中约定编码；而值按照需要进行分段。
如果BITSTRING类型包含一个命名位置列表，所有结尾的0比特都被去掉；此外，为了满足大小约束，可以增加或者删除结尾0比特来达到最小的长度。
VII. OCTET STRING
与BIT STRING规则相同，不过长度域L表征的是八位组的个数而不是比特数。
VIII. OBJECT IDENTIFIER
值的编码规则与BER相同，前面需要增加长度域L的编码。
IX. RELATIVE-OID
值的编码规则与BER相同，前面需要增加长度域L的编码。
X. 字符串与日期
首先描述known-multiplier字符串类型，如果这种类型是受约束的，带了一个形如（SIZE(lmin , lmax)）的有效的size约束和一个形如（FROM("c1"|"c2"|...|"cn")）的有效的字符约束。如果FROM约束是可扩展的，则有效的字符约束就包括了父类型包含的所有的字符。
如果SIZE约束是可扩展的，则在bit-field上加一个比特。如果串长属于扩展根的范围内，则该比特等于0，否则该比特等于1。记住，如果FROM约束中包含了可扩展的符号，则该约束对于PER不可见，即不会改变扩展比特的取值。
PER压缩known-multiplier字符串类是基于有效的字符约束的。假设n是有效字符约束中字符的个数，b ＝ [log2 n], c = [log2 b],则每个字符在aligned变体中被编码成B = 2 c个比特（大于b的最小的2的次方），而在unaligned变体中被编码成B = b 个比特。设vmin和vmax分别是("c1"|"c2"|...|"cn")对应的最小和最大的字符值。
如果vmax≤ 2B -1, 即所有的系列里的("c1"|"c2"|...|"cn")都可以用B个比特来编码，串中的每个字符都可以作为在区间(vmin .. vmax)之间的一个整数来编码。这就避免了给字符重新排序赋值。否则，字符序列("c1"|"c2"|...|"cn")按照标准[ISO646] 或 [ISO10646-1]中定义的顺序加索引，索引从0开始，每次加1。这个新的索引号以B个比特来编码和发送。
如果字符串的长度是固定的(lmin = lmax)并且小于64K，则长度字段L就不需要了，在aligned变体情况下，只有当 B ×lmax≥ 17 时才需要octet - aligned。.
如果字符串的长度不固定或者长度虽然固定但大于64K，则长度字段按照章节3.2 编码，然后附着到码流中（在在aligned变体情况下，只有当 B ×lmax≥ 17 时才需octet - aligned）。
例如，字符串
v IA5String (FROM ("ACGT")^SIZE(3)) ::= "TAG"
被编码成 11 00 10 。而字符串
v IA5String ::= "TAG"
在unaligned变体情况下被编成（注：IA5String的vmin和vmax分别为0和127）：
在aligned变体情况下被编成（下面的方框表示从整数个字节开始）
日期类型 GerneralizedTime和UTCTime 的编码方式在basic PER情况下与BER相同，在canonical PER情况下与DER相同。
对于不属于known-multiplier的字符串类型，所有的约束对PER都是不可见的。它们的编码方式在basic PER情况下与BER相同，在canonical PER情况下与DER相同。长度字段L作为一个无约束整数加在前面。
对于known-multiplier字符串类型在定义中最小和最大的字符值请参考下表：
Table 3-4 known-multiplier字符串的最小最大字符值
| 类型 |
vmin |
vmax |
| NumericString |
32 |
57 |
| PrintableString |
32 |
122 |
| VisibleString |
32 |
126 |
| IA5String |
0 |
127 |
| BMPString |
0 |
216 -1 |
| UniversalString |
0 |
232 -1 |
XI. Open类型
一个open类型的值实际上是一个任意类型的值，这个类型对于发送方和接收方而言都是已知的。因此这个值就被编成它的有效类型而没有类型的指示。通常情况下，这个值的类型已经在前面发送过了，解码器会存储类型到关联表中，而后在收到open类型能够的值后根据关联表就可以查询到对应的类型进行解码。
相应的值编码后，不是整数个字节的情况补充值为'0'的比特位以便使该码流为整数个字节（假设为n）。并在头部加上长度字段L表示字节数n，L作为无约束整数进行编码。
XII. SEQUENCE
首先，如果有COMPONENTS OF语句，则由相应的类型进行替换。
如果SEQUENCE类型是可扩展的，则在编码的头部加上一个比特的bit-field，如果SEQUENCE的取值中有属于扩展附加部分的成员，则该比特等于1，否则等于0。
如果SEQUENCE的定义中在扩展根部（extension root）有"n"个成员被置为OPTIONAL或DEFAULT，则在编码头部再添加"n"个比特的bit-field，该bit-field从第一个bit开始，依次指示被标记为OPTIONAL或DEFAULT的成员是否出现。如果为1，则该成员出现，否则没有出现。如果“n”小于64K，则这个 bit-field 应该直接添到码流中。如果"n"大于等于64K， 按照前面提到的处理方法把“n”个bit的bit-field分段并添加到域序列中，前面的长度字段L就作为一个有约束的整数编码，而约束的上限和下限都等于n。
以上为导言（preamble）部分，导言之后是各成员类型的编码，依次出现。
在canonical PER中，对于标记有DEFAULT的成员，如果要编码的值就是缺省值，那么这个成员的编码省略；在basic PER中，如果序列中标记为DEFAULT的成员是一个简单类型，当它的值为缺省值时，它的编码应省略。而对于结构化的成员(SEQUENCE, SET, SEQUENCE OF, SET OF, CHOICE) ，即使它的取值是缺省值时，是否被编码是由发送方来决定的。
如果类型是可扩展的但取值中没有出现扩展附加部分，则该SEQUENCE的值的编码已经结束。
如果类型是可扩展的并且取值中有p个扩展附加部分（双重方括号内的所有成员只当作一个附加扩展部分），则添加一个p个比特的bit-map，对应的比特取值为1则表示该扩展附加部分出现，否则就没有出现。为长度"p"的bit-map增加一个长度指示，编码方式为一个通常的小的非负整数的编码。
以后，依次出现的是各扩展附加部分的编码值。
扩展附加部分的编码方式如下：
l 如果该扩展附加部分是单个的成员，则作为open类型来编码，即包括长度字段和整数个字节的值字段。
l 如果该扩展附加部分是由双重方括号内的所有成员组成的，则该扩展附加部分的值作为open类型来编码。与上面不同的是：双重方括号内的所有成员的值被当成一个SEQUENCE类型的取值来编码，编码方式参见本节上段。
注意在SEQUENCE类型的值没有包括长度字段，因为根据扩展根部的可选成员对应的bit-map和扩展附加部分对应的bit-map使解码器推断出成员是否存在。
XIII. SET
SET类型的扩展根部（extension root）的成员是按照canonical order来排序的，具体法则如下：
1) 首先按标签类型排序，按照UNIVERSAL，APPLICATION，context-specific，PRIVATE四种类型依次排序，UNIVERSAL标签类型的元素在最前，PRIVATE标签类型的元素在最后；
2) 在标签类型内部，按照标签值的大小排序，小的在前，大的在后。
在排序过程中如果发现某个成员是没有标签的CHOICE类型，则该CHOICE类型的标签值就会等于其所有选项中标签的最小值。在CHOICE类型嵌套的情况下亦是如此。
如果SET类型是可扩展的且SET类型的值中有扩展附加部分，则扩展附加部分的排序按照其协议定义时的顺序，不做改动（因为在新增扩展附加部分时对应的标签必须符合canonical order）。
经过上述的排序后，SET类型的编码就按照SEQUENCE类型的编码。
XIV. SEQUENCE OF
显式PER限制仅仅对SEQUENCE OF类型的成员个数有效。
假设成员数目的上限为"ub"，下限为"lb"。如果没有上限或者上限值ub大于等于64K，就认为ub不确定；如果没有下限，"lb"置为0。假设实际的SEQUENCE OF的成员数量为“n”，编码按如下规则进行：
1) 如果有size约束且该约束可扩展，则在码流上添加一个1比特的bit-field（不需要octet-aligned）。 如果元素的个数属于约束的根部则这个比特等于0，反之该比特等于1。在前一种情况下，调用节3.2为生成的编码增加一个半约束数的长度指示，长度值等于n。
2) 如果成员值的数目固定且小于64K，则没有长度指示，SEQUENCE OF的各成员的值的编码依次填充到生成的编码中去。
3) 其它情况，增加长度指示成员值的数目。如果"ub"存在，则长度指示作为约束数编码，否则作为半约束数类型的整数编码。
需要注意的是在给每个成员编码时，在aligned变体情况下需要octet-aligned。
XV. SET OF
在basic variant情况下，把每个SET类型的元素按顺序编码即可，而不需要调换顺序。而在canonical variant情况下需要先把各SET中的元素按canonical order进行排序再编码，并在必要的时候需要做一些调整，如加上一些'0' bit以形成整数个字节，或加上值为0的字节以使短部分和长的部分长度一致。
XVI. CHOICE
先给CHOICE的各个选项标上索引（index），过程如下：
1) 对于CHOICE类型的根部（root）的选项，先按照canonical order对各选项进行排序，然后给排序后的选项标上索引，第一个选择项索引为0，第二个为1，直至根部的最后一个。 如果嵌套了没有标签的CHOICE类型，则该类型的标签是其择项中的最小的那个标签。
2) 如果CHOICE类型是可扩展的，并且有扩展附加选项，则给扩展附加选项也分别标上索引，第一个扩展附加选项的索引为0，第二个为1，直至扩展部分的最后一个。（标索引之前不需要对这些选项进行排序，是因为在新增扩展附加选项时对应的标签必须符合canonical order）。
在索引标完后，就可以对CHOICE类型的值进行编码，过程如下：
1) 如果仅有一个选择项，如果选择了该选择项的话，不要对索引进行编码。
2) 如果CHOICE类型是可扩展的，则在码流上加一个比特的bit-field（不需要octet-aligned）。如果该值属于扩展附加选项，则 该比特等于1，否则等于0。
3) 如果没有扩展标记，或者有扩展标记但选项在CHOICE类型的根部，则选项的索引值就作为一个INTEGER来编码（约束为0..n，假设n为根部的最大索引值），然后是选项的值的编码。
4) 如果有扩展标记且选项是CHOICE类型的扩展附加选项，则该索引被当作一个通常的小的非负整数进行编码，其"lb"置为0。把选项的值当作open类型进行编码。
XVII. Tagged Type
因为PER不是隐式支持Tag的，所以一个有Tag类型的值按照该类型的编码规则进行编码。在ASN.1模块内，特定Tag上的限制要遵守；建议在模块头的声明中增加AUTOMATIC TAGS，这不会影响已有的限制。
XVIII. EXTERNAL
略。
XIX. INSTANCE OF
一个INSTANCE OF类型的值按照其等效SEQUENCE类型值进行编码。
XX. EMBEDDED PDV或者CHARACTER STRING
如果EMBEDDED PDV或者CHARACTER STRING类型有WITH COMPONENTS约束，该约束限制可选项syntaxes是两个预定义object identifier的序列（即对收、发双方抽象语法、传输语法都明确）；或者限制成员identification选项为fixed，则PER编码中嵌入数据作为OCTET STRING类型编码。
如果成员identification没有按照前面两种方式之一约束，则这两种类型的值需要按照等效的SEQUENCE类型值进行编码。
XXI. Value Set
编码一个有值域Value Set约束类型的值时，值域被当作有该值域约束的类型看待。如值域：
Set1 INTEGER(1..20) ::= {1 | 5 | 7}
被等同作：
Set1 ::= INTEGER(1..20)(1|5|7)
XXII. Information Objects 与 Information Object Sets
信息对象和信息对象集合不编码。传输其中信息的方式，是在类型或者值中引用信息对象或者信息对象集合。编码时，按照所在值的编码规则进行编码。
7 一个完整例子
还是以BER中的例子，来看其对应的PER编码。
ASN.1描述：
MyHTTP DEFINITIONS AUTOMATIC TAGS ::=
BEGIN
GetRequest ::= SEQUENCE
{
header-only BOOLEAN,
lock BOOLEAN,
accept-types AcceptTypes,
url Url,
...
}
AcceptTypes ::= SET
{
standards BIT STRING {html(0), plain-text(1), gif(2),
jpeg(3)} (SIZE (4)) OPTIONAL,
others SEQUENCE OF VisibleString (SIZE (4))
OPTIONAL
}
Url ::= VisibleString (FROM ("a".."z"|"A".."Z"|"0".."9"|"./-_~%#"))
v GetRequest ::=
{
header-only TRUE,
lock FALSE,
accept-types { standards {html,plain-text} },
url "www.asn1.com"
}
END相应对齐方式的PER编码结果为：
不对齐方式的PER编码结果为：
四. 其它编码规则
1 LWER
Light Weight Encoding Rules (LWER)，1985年有德国发起，1988年由法国继续推进。其目的是为了在BER基础上构造处更为轻量级编码规则，随着PER的出现和成熟，于1997年放弃。
2 BACnet
BACnet （Building Automation and Control Network）是由美国加热、冷冻、空调工程师协会（ASHRAE－American Society of Heating, Refrigerating and Air-conditioning Engineers）设计。用于在Internet上传输从分布在各地，监控集中加热、通风、空调或者烟雾报警器的控制设备来的数据。
现在BACnet编码规则，结合ECN（X.692, Encoding Control Rule），使得可以使用一个通用的工具来生成编解码规程。
BACnet编解码规则具体细节，可以访问网站：
http://www.bacnet.org
或者：
ftp://ftp.bacnet.org/Encoding.doc
3 OER
应用很少，略。
具体信息可以访问：http://www.viggen.com/ntcip/documents/oer.rtf
4 SER
SER（Signaling specific Encoding Rules）是由法电研发部（France Telecom R&D）和诺基亚（Nokia）联合开发的。其主要目的是想通过合适的编译器，为原本不是用ASN.1描述的协议，通过重新描述能自动生成编解码器。这类协议主要是在ASN.1出现之前就有的，如七号信令的协议，GSM接入协议等。
据悉，国内电信设备商H，基于同样目的也设计了类似编码规则。但和上述的工作原理有差异。
因专利保护关系，这些规则的详细内容不得而知。
5 XER
此外，自1999年后，ASN.1中引入了XML。相应的有了XER（XML Encoding Rules）。
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