2010年9月7日星期二

X.509 数字证书结构和实例

一、 X.509数字证书的编码

X.509证书的结构是用ASN1(Abstract Syntax Notation One)进行描述数据结构,并使用ASN1语法进行编码。

ASN1采用一个个的数据块来描述整个数据结构,每个数据块都有四个部分组成:

1、数据块数据类型标识(一个字节)

数据类型包括简单类型和结构类型。

简单类型是不能再分解类型,如整型(INTERGER)、比特串(BIT STRING)、字节串(OCTET STRING)、对象标示符(OBJECT IDENTIFIER)、日期型(UTCTime)等。

结构类型是由简单类型和结构类型组合而成的,如顺序类型(SEQUENCE, SEQUENCE OF)、选择类型(CHOICE)、集合类型(SET)等。

l         顺序类型的数据块值由按给定顺序成员成员数据块值按照顺序组成,;

l         选择类型的数据块值由多个成员数据数据块类型中选择一个的数据块值;

l         集合数据块类型由成员数据块类型的一个或多个值构成。

这个标识字节的结构如下:

1.1.        Bit8-bit7

用来标示 TAG 类型,共有四种,分别是universal(00)application(01)context-specific(10)private(11)

这两位为universal00)时,bit5-bit1的值表示不同的universal的值:

标记(TAG)   对应类型
[UNIVERSAL 1] BOOLEAN [有两个值:falsetrue]
[UNIVERSAL 2] INTEGER [整型值]
[UNIVERSAL 3] BIT STRING [0位或多位]
[UNIVERSAL 4] OCTET STRING [0字节或多字节]
[UNIVERSAL 5] NULL
[UNIVERSAL 6] OBJECT IDENTIFIER [相应于一个对象的独特标识数字]
[UNIVERSAL 7] OBJECT DESCRIPTOR  [一个对象的简称]
[UNIVERSAL 8] EXTERNAL, INSTANCE OF [ASN.1没有定义的数据类型]
[UNIVERSAL 9] REAL [实数值]
[UNIVERSAL 10] ENUMERATED [数值列表,这些数据每个都有独特的标识符,作为ASN.1定义数据类型的一部分]
[UNIVERSAL 12] UTF8String
[UNIVERSAL 13] RELATIVE-OID
[UNIVERSAL 16] SEQUENCE, SEQUENCE OF [有序数列,SEQUENCE里面的每个数值都可以是不同类型的,而SEQUENCE OF里是0个或多个类型相同的数据]
[UNIVERSAL 17] SET, SET OF [无序数列,SET里面的每个数值都可以是不同类型的,而SET OF里是0个或多个类型相同的数据]
[UNIVERSAL 18] NumericString [09以及空格]
[UNIVERSAL 19] PrintableString [A-Za-z0-9、空格以及符号'()+,-./:=?]
[UNIVERSAL 20] TeletexString, T61String
[UNIVERSAL 21] VideotexString
[UNIVERSAL 22] IA5String
[UNIVERSAL 23] UTCTime [统一全球时间格式]
[UNIVERSAL 24] GeneralizedTime
[UNIVERSAL 25] GraphicString
[UNIVERSAL 26] VisibleString, ISO646String
[UNIVERSAL 27] GeneralString
[UNIVERSAL 28] UniversalString
[UNIVERSAL 29] CHARACTER STRING
[UNIVERSAL 30] BMPString
[UNIVERSAL 31]... reserved for future use

这两位为context-specific10)时,bit5-bit1的值表示特殊内容:

[0] –- 表示证书的版本
[1] –- issuerUniqueID,表示证书发行者的唯一id
[2] –- subjectUniqueID,表示证书主体的唯一id
[3] –- 表示证书的扩展字段

1.2.        bit6

表示是否为结构类型(1位结构类型)0则表明编码类型是简单类型。

1.3.        bit5-bit1

是类型的TAG值。根据bit8-bit7的不同值有不同的含义,具体含义见上面的描述。

 SEQUENCE 类型数据块,其TAG类型位UNIVERSAL00,属于结构类型(1),TAG值为1610000)所以其类型标示字段值为(00110000),即为0x30

再如,证书扩展字段类型的数据块,TAG类型为(10),属结构类型(1),TAG的值为300011),所以其类型标示字段值为(10100011),即为0xA3

2、数据块长度(1-128个字节)

长度字段,有两种编码格式。

若长度值小于等于127,则用一个字节表示,bit8 = 0, bit7-bit1 存放长度值;

若长度值大于127,则用多个字节表示,可以有2127个字节。第一个字节的第8位为1,其它低7位给出后面该域使用的字节的数量,从该域第二个字节开始给出数据的长度,高位优先。

还有一种特殊情况,这个字节为0x80,表示数据块长度不定,由数据块结束标识结束数据块。

3、数据块的值

存放数据块的值,具体编码随数据块类型不同而不同。

4、数据块结束标识(可选)

结束标示字段,两个字节(0x0000,只有在长度值为不定时才会出现。

二、 X.509证书的结构

1X.509证书基本部分

1.1.        版本号.

标识证书的版本(版本1、版本2或是版本3)。

1.2.        序列号

标识证书的唯一整数,由证书颁发者分配的本证书的唯一标识符。

1.3.        签名

用于签证书的算法标识,由对象标识符加上相关的参数组成,用于说明本证书所用的数字签名算法。例如,SHA-1RSA的对象标识符就用来说明该数字签名是利用RSASHA-1杂凑加密。

1.4.        颁发者

证书颁发者的可识别名(DN)。

1.5.        有效期

证书有效期的时间段。本字段由”Not Before”和”Not After”两项组成,它们分别由UTC时间或一般的时间表示(在RFC2459中有详细的时间表示规则)。

1.6.        主体

证书拥有者的可识别名,这个字段必须是非空的,除非你在证书扩展中有别名。

1.7.        主体公钥信息

主体的公钥(以及算法标识符)。

1.8.        颁发者唯一标识符

标识符—证书颁发者的唯一标识符,仅在版本2和版本3中有要求,属于可选项。

1.9.        主体唯一标识符

证书拥有者的唯一标识符,仅在版本2和版本3中有要求,属于可选项。

2X.509证书扩展部分

可选的标准和专用的扩展(仅在版本2和版本3中使用),扩展部分的元素都有这样的结构:

   Extension ::= SEQUENCE {

        extnID      OBJECT IDENTIFIER,

        critical    BOOLEAN DEFAULT FALSE,

        extnValue   OCTET STRING }

extnID:表示一个扩展元素的OID

critical:表示这个扩展元素是否极重要

extnValue:表示这个扩展元素的值,字符串类型。

扩展部分包括:

2.1.        发行者密钥标识符

证书所含密钥的唯一标识符,用来区分同一证书拥有者的多对密钥。

2.2.        密钥使用

一个比特串,指明(限定)证书的公钥可以完成的功能或服务,如:证书签名、数据加密等。

如果某一证书将 KeyUsage 扩展标记为“极重要”,而且设置为“keyCertSign”,则在 SSL 通信期间该证书出现时将被拒绝,因为该证书扩展表示相关私钥应只用于签写证书,而不应该用于 SSL

2.3.        CRL分布点

指明CRL的分布地点。

2.4.        私钥的使用期

指明证书中与公钥相联系的私钥的使用期限,它也有Not BeforeNot After组成。若此项不存在时,公私钥的使用期是一样的。

2.5.        证书策略

由对象标识符和限定符组成,这些对象标识符说明证书的颁发和使用策略有关。

2.6.        策略映射

表明两个CA域之间的一个或多个策略对象标识符的等价关系,仅在CA证书里存在。

2.7.        主体别名

指出证书拥有者的别名,如电子邮件地址、IP地址等,别名是和DN绑定在一起的。

2.8.        颁发者别名

指出证书颁发者的别名,如电子邮件地址、IP地址等,但颁发者的DN必须出现在证书的颁发者字段。

2.9.        主体目录属性

指出证书拥有者的一系列属性。可以使用这一项来传递访问控制信息。

三、 X.509证书详细描述

   Certificate ::= SEQUENCE {

        tbsCertificate       TBSCertificate, -- 证书主体

        signatureAlgorithm   AlgorithmIdentifier, -- 证书签名算法标识

        signatureValue       BIT STRING --证书签名值,是使用signatureAlgorithm部分指定的签名算法对tbsCertificate证书主题部分签名后的值.

         }

   TBSCertificate ::= SEQUENCE {

        version         [0] EXPLICIT Version DEFAULT v1, -- 证书版本号

        serialNumber         CertificateSerialNumber, -- 证书序列号,对同一CA所颁发的证书,序列号唯一标识证书

        signature            AlgorithmIdentifier, --证书签名算法标识

        issuer               Name,                --证书发行者名称

        validity             Validity,            --证书有效期

        subject              Name,                --证书主体名称

        subjectPublicKeyInfo SubjectPublicKeyInfo,--证书公钥

        issuerUniqueID [1] IMPLICIT UniqueIdentifier OPTIONAL,

                             -- 证书发行者ID(可选),只在证书版本23中才有

        subjectUniqueID [2] IMPLICIT UniqueIdentifier OPTIONAL,

                             -- 证书主体ID(可选),只在证书版本23中才有

        extensions      [3] EXPLICIT Extensions OPTIONAL

                             -- 证书扩展段(可选),只在证书版本3中才有

        }

   Version ::= INTEGER { v1(0), v2(1), v3(2) }

   CertificateSerialNumber ::= INTEGER

 

   AlgorithmIdentifier ::= SEQUENCE {

        algorithm               OBJECT IDENTIFIER,

        parameters              ANY DEFINED BY algorithm OPTIONAL }

   parameters:

   Dss-Parms ::= SEQUENCE { -- parameters DSA(DSS)算法时的parameters,RSA算法没有此参数

        p             INTEGER,

        q             INTEGER,

        g             INTEGER }

 

signatureValue

Dss-Sig-Value ::= SEQUENCE { -- sha1DSA签名算法时,签名值

                   r       INTEGER,

                      s       INTEGER }

 

   Name ::= CHOICE {

     RDNSequence }

   RDNSequence ::= SEQUENCE OF RelativeDistinguishedName

   RelativeDistinguishedName ::=

     SET OF AttributeTypeAndValue

   AttributeTypeAndValue ::= SEQUENCE {

     type     AttributeType,

     value    AttributeValue }

   AttributeType ::= OBJECT IDENTIFIER

   AttributeValue ::= ANY DEFINED BY AttributeType

 

   Validity ::= SEQUENCE {

        notBefore      Time,  -- 证书有效期起始时间

        notAfter       Time  -- 证书有效期终止时间

        }

   Time ::= CHOICE {

        utcTime        UTCTime,

        generalTime    GeneralizedTime }

   UniqueIdentifier ::= BIT STRING

   SubjectPublicKeyInfo ::= SEQUENCE {

        algorithm            AlgorithmIdentifier, -- 公钥算法

        subjectPublicKey     BIT STRING            -- 公钥值

        }

subjectPublicKey:

RSAPublicKey ::= SEQUENCE { -- RSA算法时的公钥值

         modulus            INTEGER, -- n

         publicExponent     INTEGER -- e -- }

 

   Extensions ::= SEQUENCE SIZE (1..MAX) OF Extension

   Extension ::= SEQUENCE {

        extnID      OBJECT IDENTIFIER,

        critical    BOOLEAN DEFAULT FALSE,

        extnValue   OCTET STRING }

四、 X.509数字证书实例

这是从RFC 2459 Internet X.509 Public Key Infrastructure标准文档中摘取的两个证书例子。本文在例子的原来基础上加了些注释。

1DSA证书,CA证书

证书包含699字节,证书版本号为3

该证书包含以下内容:
(a)
 证书序列号是17 (0x11);
(b)
 证书使用DSASHA-1哈希算法签名;
(c)
 证书发行者的名字是OU=nist; O=gov; C=US
(d)
 证书主体的名字是OU=nist; O=gov; C=US
(e)
 证书的有效期从1997-6-30 1997-12-31;
(f)
 证书包含一个1024 bit DSA 公钥及其参数(三个整数pqg;
(g)
 证书包含一个使用者密钥标识符(subjectKeyIdentifier)扩展项
(h)
 证书是一个CA证书(通过basicConstraints基本扩展项标识)

0000 30 82 02 b7 695: SEQUENCE    // Certificate:: SEQUENCE类型(30),数据块长度字节为282),长度为69502 b7

0004 30 82 02 77 631: . SEQUENCE // tbsCertificate:: SEQUENCE类型,长度631

0008 a0 03          3: . . [0]     // Version:: 特殊内容-证书版本(a0),长度3

0010 02 01          1: . . . INTEGER 2 //整数类型(02),长度1

                     : 02               // 版本3(2)

0013 02 01          1: . . INTEGER 17   // serialNumber:: 整数类型(02),长度1

                     : 11               // 证书序列号 17

0016 30 09          9: . . SEQUENCE   // signature:: SEQUENCE类型(30),长度9

0018 06 07          7: . . . OID 1.2.840.10040.4.3: dsa-with-sha //signature:: OBJECT IDENTIFIER类型,长度7

                     : 2a 86 48 ce 38 04 03   // 表示dsa-with-sha算法(见注1)

0027 30 2a         42: . . SEQUENCE            // 以下红色的数据块表示issuer信息

0029 31 0b         11: . . . SET

0031 30 09          9: . . . . SEQUENCE

0033 06 03          3: . . . . . OID 2.5.4.6: C

                     : 55 04 06

0038 13 02          2: . . . . . PrintableString 'US'

                     : 55 53

0042 31 0c         12: . . . SET

0044 30 0a         10: . . . . SEQUENCE

0046 06 03          3: . . . . . OID 2.5.4.10: O

                     : 55 04 0a

0051 13 03          3: . . . . . PrintableString 'gov'

                     : 67 6f 76

0056 31 0d         13: . . . SET

0058 30 0b         11: . . . . SEQUENCE

0060 06 03          3: . . . . . OID 2.5.4.11: OU

                     : 55 04 0b

0065 13 04          4: . . . . . PrintableString 'nist'

                     : 6e 69 73 74

0071 30 1e         30: . . SEQUENCE         // validity:: SEQUENCE类型(30),长度30

0073 17 0d         13: . . . UTCTime '970630000000Z' // notBefore:: UTCTime类型(23)长度13

                     : 39 37 30 36 33 30 30 30 30 30 30 30 5a

0088 17 0d         13: . . . UTCTime '971231000000Z' // notBefore:: UTCTime类型(23)长度13

                     : 39 37 31 32 33 31 30 30 30 30 30 30 5a

0103 30 2a         42: . . SEQUENCE          // 以下红色的数据块表示subject信息

0105 31 0b         11: . . . SET

0107 30 09          9: . . . . SEQUENCE

0109 06 03          3: . . . . . OID 2.5.4.6: C

                     : 55 04 06

0114 13 02          2: . . . . . PrintableString 'US'

                     : 55 53

0118 31 0c         12: . . . SET

0120 30 0a         10: . . . . SEQUENCE

0122 06 03          3: . . . . . OID 2.5.4.10: O

                     : 55 04 0a

0127 13 03          3: . . . . . PrintableString 'gov'

                     : 67 6f 76

0132 31 0d         13: . . . SET

0134 30 0b         11: . . . . SEQUENCE

0136 06 03          3: . . . . . OID 2.5.4.11: OU

                     : 55 04 0b

0141 13 04          4: . . . . . PrintableString 'nist'

                     : 6e 69 73 74

0147 30 82 01 b4 436: . . SEQUENCE // subjectPublicKeyInfo:: SEQUENCE类型(30),长度436

0151 30 82 01 29 297: . . . SEQUENCE

0155 06 07          7: . . . . OID 1.2.840.10040.4.1: dsa //algorithm:: OBJECT IDENTIFIER类型,长度7

                     : 2a 86 48 ce 38 04 01    // 表示DSA算法(见注1)

0164 30 82 01 1c 284: . . . . SEQUENCE        // DSA算法的parameters,三个整数pqg

0168 02 81 80     128: . . . . . INTEGER       // p参数

                     : d4 38 02 c5 35 7b d5 0b a1 7e 5d 72 59 63 55 d3

                     : 45 56 ea e2 25 1a 6b c5 a4 ab aa 0b d4 62 b4 d2

                     : 21 b1 95 a2 c6 01 c9 c3 fa 01 6f 79 86 83 3d 03

                     : 61 e1 f1 92 ac bc 03 4e 89 a3 c9 53 4a f7 e2 a6

                     : 48 cf 42 1e 21 b1 5c 2b 3a 7f ba be 6b 5a f7 0a

                     : 26 d8 8e 1b eb ec bf 1e 5a 3f 45 c0 bd 31 23 be

                    : 69 71 a7 c2 90 fe a5 d6 80 b5 24 dc 44 9c eb 4d

                     : f9 da f0 c8 e8 a2 4c 99 07 5c 8e 35 2b 7d 57 8d

0299 02 14         20: . . . . . INTEGER       // q参数

                     : a7 83 9b f3 bd 2c 20 07 fc 4c e7 e8 9f f3 39 83

                     : 51 0d dc dd

0321 02 81 80     128: . . . . . INTEGER       // g参数

                     : 0e 3b 46 31 8a 0a 58 86 40 84 e3 a1 22 0d 88 ca

                     : 90 88 57 64 9f 01 21 e0 15 05 94 24 82 e2 10 90

                     : d9 e1 4e 10 5c e7 54 6b d4 0c 2b 1b 59 0a a0 b5

                     : a1 7d b5 07 e3 65 7c ea 90 d8 8e 30 42 e4 85 bb

                     : ac fa 4e 76 4b 78 0e df 6c e5 a6 e1 bd 59 77 7d

                     : a6 97 59 c5 29 a7 b3 3f 95 3e 9d f1 59 2d f7 42

                     : 87 62 3f f1 b8 6f c7 3d 4b b8 8d 74 c4 ca 44 90

                     : cf 67 db de 14 60 97 4a d1 f7 6d 9e 09 94 c4 0d

0452 03 81 84     132: . . . BIT STRING (0 unused bits) // subjectPublicKey:: 公钥值,BIT STRING类型,长度132字节(好像应该是131字节)

0455 02 81 80     128: . . . . INTEGER // 公钥值,表现为integer类型,128字节,1024

: aa 98 ea 13 94 a2 db f1 5b 7f 98 2f 78 e7 d8 e3

                     : b9 71 86 f6 80 2f 40 39 c3 da 3b 4b 13 46 26 ee

                     : 0d 56 c5 a3 3a 39 b7 7d 33 c2 6b 5c 77 92 f2 55

                     : 65 90 39 cd 1a 3c 86 e1 32 eb 25 bc 91 c4 ff 80

                     : 4f 36 61 bd cc e2 61 04 e0 7e 60 13 ca c0 9c dd

                     : e0 ea 41 de 33 c1 f1 44 a9 bc 71 de cf 59 d4 6e

                     : da 44 99 3c 21 64 e4 78 54 9d d0 7b ba 4e f5 18

                     : 4d 5e 39 30 bf e0 d1 f6 f4 83 25 4f 14 aa 71 e1

0587 a3 32         50: . . [3]             // extensions:: 特殊内容-证书扩展部分(a3),长度50

0589 30 30         48: . . . SEQUENCE

0591 30 0f          9: . . . . SEQUENCE   // 扩展basicConstraints

0593 06 03          3: . . . . . OID 2.5.29.19: basicConstraints

                     : 55 1d 13

0598 01 01          1: . . . . . TRUE     // true,表示为CA证书

                     : ff

0601 04 05          5: . . . . . OCTET STRING

                     : 30 03 01 01 ff

0608 30 1d         29: . . . . SEQUENCE   // 扩展 subjectKeyIdentifier

0610 06 03          3: . . . . . OID 2.5.29.14: subjectKeyIdentifier

                     : 55 1d 0e

0615 04 16         22: . . . . . OCTET STRING //扩展 subjectKeyIdentifier的值

                     : 04 14 e7 26 c5 54 cd 5b a3 6f 35 68 95 aa d5 ff

                     : 1c 21 e4 22 75 d6

0639 30 09          9: . SEQUENCE // signatureAlgorithm:: = AlgorithmIdentifier

0641 06 07          7: . . OID 1.2.840.10040.4.3: dsa-with-sha

                     : 2a 86 48 ce 38 04 03

0650 03 2f         47: . BIT STRING (0 unused bits) // bit串,证书签名值,47字节

0652 30 2c         44: . . SEQUENCE

0654 02 14         20: . . . INTEGER       // 签名值,20字节,160bit

                     : a0 66 c1 76 33 99 13 51 8d 93 64 2f ca 13 73 de

                     : 79 1a 7d 33

0674 02 14         20: . . . INTEGER       // 签名值,20字节,160bit

: 5d 90 f6 ce 92 4a bf 29 11 24 80 28 a6 5a 8e 73

                     : b6 76 02 68

2RSA证书,非CA证书

证书包含675字节,证书版本号为3

该证书包含以下内容:
(a)
 证书序列号是256 (0x100);
(b)
 证书使用RSAMD2哈希算法签名;
(c)
 证书发行者的名字是OU=Dept. Arquitectura de Computadors; O=Universitat Politecnica de Catalunya; C=ES
(d)
 证书主体的名字是CN=Francisco Jordan;OU=Dept. Arquitectura de Computadors; O=Universitat Politecnica de Catalunya; C=ES
(e)
 证书的有效期从1996-5-21 1997-5-21;
(f)
 证书包含一个768 bit RSA 公钥;
(g)
 证书是一个非CA证书(通过一个基本扩展项标识)
(h)
 证书包含证书主体别名、证书发行者别名都是URLs
(i) 
证书包含一个发行者密钥标识符和证书策略扩展,和
(j) 
证书包含一个密钥用法的扩展,指定用于数字签名

 

0000 30 80           : SEQUENCE   (size undefined) // Certificate:: SEQUENCE类型(30),数据块长度不定,由0000作为结束符

0002 30 82 02 40 576: . SEQUENCE        // tbsCertificate:: SEQUENCE类型,长度576

0006 a0 03          3: . . [0]           // Version:: 特殊内容-证书版本(a0),长度3

0008 02 01          1: . . . INTEGER 2   //整数类型(02),长度1

                     : 02                // 版本3(2)

0011 02 02          2: . . INTEGER 256   //serialNumber:: 整数类型(02),长度2

                     : 01 00             // 证书序列号256

0015 30 0d         13: . . SEQUENCE      // signature:: SEQUENCE类型(30),长度13

0017 06 09          9: . . . OID 1.2.840.113549.1.1.2: MD2WithRSAEncryption

                                     // signature:: OBJECT IDENTIFIER类型,长度9

                     : 2a 86 48 86 f7 0d 01 01 02 //MD2WithRSAEncryption算法(见注1)

0028 05 00          0: . . . NULL

0030 30 68         88: . . SEQUENCE               // 以下红色的数据块表示issuer信息

0032 31 0b         11: . . . SET

0034 30 09          9: . . . . SEQUENCE

0036 06 03          3: . . . . . OID 2.5.4.6: C

                     : 55 04 06

0041 13 02          2: . . . . . PrintableString 'ES'

                     : 45 53

0045 31 2d         45: . . . SET

0047 30 2b         43: . . . . SEQUENCE

0049 06 03          3: . . . . . OID 2.5.4.10: O

                     : 55 04 0a

0054 13 24         36: . . . . . PrintableString

                     'Universitat Politecnica de Catalunya'

                     : 55 6e 69 76 65 72 73 69 74 61 74 20 50 6f 6c 69

                     : 74 65 63 6e 69 63 61 20 64 65 20 43 61 74 61 6c

                     : 75 6e 79 61

0092 31 2a         42: . . . SET

0094 30 28         40: . . . . SEQUENCE

0096 06 03          3: . . . . . OID 2.5.4.11: OU

                     : 55 04 0b

0101 13 21         33: . . . . . PrintableString

                     'OU=Dept. Arquitectura de Computadors'

                     : 44 65 70 74 2e 20 41 72 71 75 69 74 65 63 74 75

                     : 72 61 20 64 65 20 43 6f 6d 70 75 74 61 64 6f 72

                     : 73

0136 30 1e         30: . . SEQUENCE       // validity:: SEQUENCE类型(30),长度30

0138 17 0d         13: . . . UTCTime '960521095826Z' // notBefore:: UTCTime类型(23)长度13

                     : 39 36 30 37 32 32 31 37 33 38 30 32 5a

0153 17 0d         13: . . . UTCTime '979521095826Z' // notBefore:: UTCTime类型(23)长度13

                     : 39 37 30 37 32 32 31 37 33 38 30 32 5a

0168 30 81 83     112: . . SEQUENCE              // 以下红色的数据块表示subject信息

0171 31 0b         11: . . . SET

0173 30 09          9: . . . . SEQUENCE

0175 06 03          3: . . . . . OID 2.5.4.6: C

                     : 55 04 06

0180 13 02          2: . . . . . PrintableString 'ES'

                     : 45 53

0184 31 2d         12: . . . SET

0186 30 2b         16: . . . . SEQUENCE

0188 06 03          3: . . . . . OID 2.5.4.10: O

                     : 55 04 0a

0193 13 24         36: . . . . . PrintableString

                     'Universitat Politecnica de Catalunya'

                     : 55 6e 69 76 65 72 73 69 74 61 74 20 50 6f 6c 69

                     : 74 65 63 6e 69 63 61 20 64 65 20 43 61 74 61 6c

                     : 75 6e 79 61

0231 31 2a         42: . . . SET

0233 30 28         40: . . . . SEQUENCE

0235 06 03          3: . . . . . OID 2.5.4.11: OU

                     : 55 04 0b

0240 13 21         33: . . . . . PrintableString

                     'Dept. Arquitectura de Computadors'

                     : 44 65 70 74 2e 20 41 72 71 75 69 74 65 63 74 75

                     : 72 61 20 64 65 20 43 6f 6d 70 75 74 61 64 6f 72

                     : 73

0275 31 19         22: . . . SET

0277 30 17         20: . . . . SEQUENCE

0279 06 03          3: . . . . . OID 2.5.4.3: CN

                     : 55 04 03

0284 13 10         16: . . . . . PrintableString 'Francisco Jordan'

                     : 46 72 61 6e 63 69 73 63 6f 20 4a 6f 72 64 61 6e

0302 30 7c          2: . . SEQUENCE // subjectPublicKeyInfo:: SEQUENCE类型(30),长度不定

0304 30 0d         13: . . . SEQUENCE

0306 06 09          9: . . . . OID 1.2.840.113549.1.1.1: RSAEncryption //algorithm:: OBJECT IDENTIFIER类型,长度9

                     : 2a 86 48 86 f7 0d 01 01 01 // 表示RSA算法(见注1)

0317 05 00          0: . . . . NULL

0319 03 6b        107: . . . BIT STRING  (0 unused bits) // subjectPublicKey:: 公钥值,BIT STRING类型,长度107字节

                     : 00   (0 unused bits)    

0321 03 68        104: . . . . BIT STRING  (0 unused bits)

0323 02 61         97: . . . . . INTEGER (0 unused bits) // 公钥值,96字节,768

                     : 00   (0 unused bits) 

: be aa 8b 77 54 a3 af ca 77 9f 2f b0 cf 43 88 ff

                     : a6 6d 79 55 5b 61 8c 68 ec 48 1e 8a 86 38 a4 fe

                     : 19 b8 62 17 1d 9d 0f 47 2c ff 63 8f 29 91 04 d1

                     : 52 bc 7f 67 b6 b2 8f 74 55 c1 33 21 6c 8f ab 01

                     : 95 24 c8 b2 73 93 9d 22 61 50 a9 35 fb 9d 57 50

                     : 32 ef 56 52 50 93 ab b1 88 94 78 56 15 c6 1c 8b

0423 02 03          3: . . . . . INTEGER   // RSA加密算法的exponent

                     : 01 00 01

0428 a3 81 97     151: . . [3]         // extensions:: 特殊内容-证书扩展部分(a3),长度151

0431 30 3c         60: . . . SEQUENCE

0433 30 1f         31: . . . . SEQUENCE        // 扩展发行者密钥标识符authorityKeyIdentifier

0435 06 03          3: . . . . . OID 2.5.29.35: authorityKeyIdentifier

                     : 55 1d 23

0440 04 14         22: . . . . . OCTET STRING

                     : 30 12 80 10 0e 6b 3a bf 04 ea 04 c3 0e 6b 3a bf

                     : 04 ea 04 c3

0464 30 19         25: . . . . SEQUENCE       // 扩展keyUsage

0466 06 03          3: . . . . . OID 2.5.29.15: keyUsage

                     : 55 1d 0f

0471 01 01          1: . . . . . TRUE

                     : ff

0474 04 04          4: . . . . . OCTET STRING

                     : 03 02 07 80

0480 30 19         25: . . . . SEQUENCE       //扩展certificatePolicies

0482 06 03          3: . . . . . OID 2.5.29.32: certificatePolicies

                     : 55 1d 20

0487 04 21         33: . . . . . OCTET STRING

                     : 30 1f 30 1d 06 04 2a 84 80 00 30 15 30 07 06 05

                     : 2a 84 80 00 01 30 0a 06 05 2a 84 80 00 02 02 01

                     : 0a

0522 30 1c         28: . . . . SEQUENCE       //扩展subjectAltName

0524 06 03          3: . . . . . OID 2.5.29.17: subjectAltName

                     : 55 1d 11

0529 04 15         21: . . . . . OCTET STRING

                     : 30 13 86 11 68 74 74 70 3a 2f 2f 61 63 2e 75 70

                     : 63 2e 65 73 2f

0552 30 19         25: . . . . SEQUENCE      //扩展issuerAltName

0554 06 03          3: . . . . . OID 2.5.29.18: issuerAltName

                     : 55 1d 12

0559 04 12         18: . . . . . OCTET STRING

                     : 30 14 86 12 68 74 74 70 3a 2f 2f 77 77 77 2e 75

                     : 70 63 2e 65

0579 30 80           : . SEQUENCE (indefinite length) // signatureAlgorithm不知为何这里的前面算法为空

0581 06 07          7: . . OID

0583 05 00          0: . . NULL

0585 00 00          0: . . end of contents marker

0587 03 81 81      47: . BIT STRING      // 签名值

                     : 00      (0 unused bits)

                     : 5c 01 bd b5 41 88 87 7a 0e d3 0e 6b 3a bf 04 ea

                     : 04 cb 5f 61 72 3c a3 bd 78 f5 66 17 fe 37 3a ab

                     : eb 67 bf b7 da a8 38 f6 33 15 71 75 2f b9 8c 91

                     : a0 e4 87 ba 4b 43 a0 22 8f d3 a9 86 43 89 e6 50

                     : 5c 01 bd b5 41 88 87 7a 0e d3 0e 6b 3a bf 04 ea

                     : 04 cb 5f 61 72 3c a3 bd 78 f5 66 17 fe 37 3a ab

                     : eb 67 bf b7 da a8 38 f6 33 15 71 75 2f b9 8c 91

                     : a0 e4 87 ba 4b 43 a0 22 8f d3 a9 86 43 89 e6 50

0637 00 00          0: . . end of contents marker

 

1: OID表示的算法

DSA -- 1.2.840.10040.4.1

sha1DSA -- 1.2.840.10040.4.3

RSA -- 1.2.840.113549.1.1.1

md2RSA -- 1.2.840.113549.1.1.2

md4RSA -- 1.2.840.113549.1.1.3

md5RSA -- 1.2.840.113549.1.1.4

sha1RSA -- 1.2.840.113549.1.1.5

参考:

RFC 2459 Internet X.509 Public Key Infrastructure

X.509证书结构简介及实例

X.509第三版的证书结构


来源:http://www.cnblogs.com/chnking/archive/2007/08/28/872104.html

2010年8月17日星期二

C/C+语言struct深层探索(转载)

1. struct的巨大作用

面对一个人的大型C/C++程序时,只看其对struct的使用情况我们就可以对其编写者的编程经验进行评估。因为一个大型的C/C++程序,势必要涉及一些(甚至大量)进行数据组合的结构体,这些结构体可以将原本意义属于一个整体的数据组合在一起。从某种程度上来说,会不会用struct,怎样用struct是区别一个开发人员是否具备丰富开发经历的标志。

在网络协议、通信控制、嵌入式系统的C/C++编程中,我们经常要传送的不是简单的字节流(char型数组),而是多种数据组合起来的一个整体,其表现形式是一个结构体。

经验不足的开发人员往往将所有需要传送的内容依顺序保存在char型数组中,通过指针偏移的方法传送网络报文等信息。这样做编程复杂,易出错,而且一旦控制方式及通信协议有所变化,程序就要进行非常细致的修改。

一个有经验的开发者则灵活运用结构体,举一个例子,假设网络或控制协议中需要传送三种报文,其格式分别为packetA、packetB、packetC:

struct structA 
{
int a;
char b;
};

struct structB 
{
char a;
short b;
};

struct structC
{
int a;
char b;
float c;
}

优秀的程序设计者这样设计传送的报文:

struct CommuPacket
{
int iPacketType;  //报文类型标志
union      //每次传送的是三种报文中的一种,使用union
{
struct structA packetA;
struct structB packetB;
struct structC packetC;
}
};

在进行报文传送时,直接传送struct CommuPacket一个整体。

假设发送函数的原形如下:

// pSendData:发送字节流的首地址,iLen:要发送的长度
Send(char * pSendData, unsigned int iLen);
发送方可以直接进行如下调用发送struct CommuPacket的一个实例sendCommuPacket:
Send( (char *)&sendCommuPacket , sizeof(CommuPacket) );
假设接收函数的原形如下:
// pRecvData:发送字节流的首地址,iLen:要接收的长度
//返回值:实际接收到的字节数
unsigned int Recv(char * pRecvData, unsigned int iLen);

接收方可以直接进行如下调用将接收到的数据保存在struct CommuPacket的一个实例recvCommuPacket中:

Recv( (char *)&recvCommuPacket , sizeof(CommuPacket) );

接着判断报文类型进行相应处理:

switch(recvCommuPacket. iPacketType)
{
case PACKET_A:
… //A类报文处理
break;
case PACKET_B:
…  //B类报文处理
break;
case PACKET_C:
… //C类报文处理
break;
}

以上程序中最值得注意的是

Send( (char *)&sendCommuPacket , sizeof(CommuPacket) );
Recv( (char *)&recvCommuPacket , sizeof(CommuPacket) );

中的强制类型转换:(char *)&sendCommuPacket、(char *)&recvCommuPacket,先取地址,再转化为char型指针,这样就可以直接利用处理字节流的函数。

利用这种强制类型转化,我们还可以方便程序的编写,例如要对sendCommuPacket所处内存初始化为0,可以这样调用标准库函数memset():

memset((char *)&sendCommuPacket,0, sizeof(CommuPacket));

2. struct的成员对齐

Intel、微软等公司曾经出过一道类似的面试题:

1. #include <iostream.h>
2. #pragma pack(8)
3. struct example1
4. {
5. short a;
6. long b;
7. }; 
8. struct example2
9. {
10. char c;
11. example1 struct1;
12. short e; 
13. };
14. #pragma pack() 
15. int main(int argc, char* argv[])
16. {
17. example2 struct2; 
18. cout << sizeof(example1) << endl;
19. cout << sizeof(example2) << endl;
20. cout << (unsigned int)(&struct2.struct1) - (unsigned int)(&struct2) 
<< endl; 
21. return 0;
22. }

问程序的输入结果是什么?

答案是:

8
16
4

不明白?还是不明白?下面一一道来:

2.1 自然对界

struct是一种复合数据类型,其构成元素既可以是基本数据类型(如int、long、float等)的变量,也可以是一些复合数据类型(如array、struct、union等)的数据单元。对于结构体,编译器会自动进行成员变量的对齐,以提高运算效率。缺省情况下,编译器为结构体的每个成员按其自然对界(natural alignment)条件分配空间。各个成员按照它们被声明的顺序在内存中顺序存储,第一个成员的地址和整个结构的地址相同。

自然对界(natural alignment)即默认对齐方式,是指按结构体的成员中size最大的成员对齐。

例如:

struct naturalalign
{
char a;
short b;
char c;
};

在上述结构体中,size最大的是short,其长度为2字节,因而结构体中的char成员a、c都以2为单位对齐,sizeof(naturalalign)的结果等于6;

如果改为:

struct naturalalign
{
char a;
int b;
char c;
};

其结果显然为12。

2.2指定对界

一般地,可以通过下面的方法来改变缺省的对界条件:

  • 使用伪指令#pragma pack (n),编译器将按照n个字节对齐;
  • 使用伪指令#pragma pack (),取消自定义字节对齐方式。

注意:如果#pragma pack (n)中指定的n大于结构体中最大成员的size,则其不起作用,结构体仍然按照size最大的成员进行对界。

例如:

#pragma pack (n)
struct naturalalign
{
char a;
int b;
char c;
};
#pragma pack ()

当n为4、8、16时,其对齐方式均一样,sizeof(naturalalign)的结果都等于12。而当n为2时,其发挥了作用,使得sizeof(naturalalign)的结果为8。

在VC++ 6.0编译器中,我们可以指定其对界方式(见图1),其操作方式为依次选择projetct > setting > C/C++菜单,在struct member alignment中指定你要的对界方式。

图1:在VC++ 6.0中指定对界方式

另外,通过__attribute((aligned (n)))也可以让所作用的结构体成员对齐在n字节边界上,但是它较少被使用,因而不作详细讲解。

2.3 面试题的解答

至此,我们可以对Intel、微软的面试题进行全面的解答。

程序中第2行#pragma pack (8)虽然指定了对界为8,但是由于struct example1中的成员最大size为4(long变量size为4),故struct example1仍然按4字节对界,struct example1的size为8,即第18行的输出结果;

struct example2中包含了struct example1,其本身包含的简单数据成员的最大size为2(short变量e),但是因为其包含了struct example1,而struct example1中的最大成员size为4,struct example2也应以4对界,#pragma pack (8)中指定的对界对struct example2也不起作用,故19行的输出结果为16;

由于struct example2中的成员以4为单位对界,故其char变量c后应补充3个空,其后才是成员struct1的内存空间,20行的输出结果为4。

3. C和C++间struct的深层区别

在C++语言中struct具有了“类” 的功能,其与关键字class的区别在于struct中成员变量和函数的默认访问权限为public,而class的为private。

例如,定义struct类和class类:

struct structA
{
char a;

}
class classB
{
char a;

}

则:

struct A a;
a.a = 'a'; //访问public成员,合法
classB b;
b.a = 'a'; //访问private成员,不合法

许多文献写到这里就认为已经给出了C++中struct和class的全部区别,实则不然,另外一点需要注意的是:

C++中的struct保持了对C中struct的全面兼容(这符合C++的初衷——“a better c”),因而,下面的操作是合法的:

//定义struct
struct structA
{
char a;
char b;
int c;
};
structA a = {'a' , 'a' ,1}; // 定义时直接赋初值

即struct可以在定义的时候直接以{ }对其成员变量赋初值,而class则不能,在经典书目《thinking C++ 2nd edition》中作者对此点进行了强调。

4. struct编程注意事项

看看下面的程序:

1. #include <iostream.h>
2. struct structA
3. {
4. int iMember;
5. char *cMember;
6. };
7. int main(int argc, char* argv[])
8. {
9. structA instant1,instant2;
10.char c = 'a';
11. instant1.iMember = 1;
12. instant1.cMember = &c; 
13.instant2 = instant1;
14.cout << *(instant1.cMember) << endl;
15.*(instant2.cMember) = 'b';
16. cout << *(instant1.cMember) << endl;
17. return 0;
}

14行的输出结果是:a
 16行的输出结果是:b

Why?我们在15行对instant2的修改改变了instant1中成员的值!

原因在于13行的instant2 = instant1赋值语句采用的是变量逐个拷贝,这使得instant1和instant2中的cMember指向了同一片内存,因而对instant2的修改也是对instant1的修改。

在C语言中,当结构体中存在指针型成员时,一定要注意在采用赋值语句时是否将2个实例中的指针型成员指向了同一片内存。

在C++语言中,当结构体中存在指针型成员时,我们需要重写struct的拷贝构造函数并进行“=”操作符重载。



2010年8月12日星期四

解决python打印中文的问题

#!/usr/bin/python
# -*- coding: utf-8 -*-  
# FileName: PrintChinese.py

s = "中文english"
print s

注意上面标红的那句声明哦!用这个就行了!