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4. 表示语言 (Presentation Language)

本文档处理数据外部表示的格式. 这里使用一种非常基础且相对宽松定义的表示语法. 该语法在形式上类似 C, 在语法和意图上也类似 XDR [XDR], 但它的目的仅是记录 TLS, 不具有超出该目标的一般用途.

4.1. 基本块大小 (Basic Block Size)​

所有数据项的表示都被显式规定. 基本数据块大小为一个 byte, 即 8 bit. 多 byte 数据项按从左到右, 从上到下的顺序串接 byte. 从 byte stream 中形成多 byte 项时, 例如一个数字, 使用类似 C 的记法:

value = (byte[0] << 8*(n-1)) | (byte[1] << 8*(n-2)) |
        ... | byte[n-1];

这种多 byte 值的 byte ordering 是常见 network byte order, 即 big-endian format.

4.2. 杂项 (Miscellaneous)​

comment 以 /* 开始, 以 */ 结束. optional component 用双中括号 [[ ]] 包围表示. 包含未解释数据的 single-byte entity 类型为 opaque.

4.3. 向量 (Vectors)​

vector (一维数组) 是同质数据元素流. vector 大小可以在文档编写时指定, 也可以留到运行时指定. 无论哪种情况, length 声明的是 vector 中的 byte 数, 不是元素数.

固定长度 vector 类型 T' 的语法如下:

T T'[n];

variable-length vector 使用 <floor..ceiling> 记法指定合法 length 范围, 包含端点. 编码时, 实际 length 位于 vector 内容之前.

T T'<floor..ceiling>;

例如:

opaque mandatory<300..400>;
      /* length field is 2 bytes, cannot be empty */
uint16 longer<0..800>;
      /* zero to 400 16-bit unsigned integers */

4.4. 数字 (Numbers)​

基本 numeric data type 是 unsigned byte (uint8). 所有更大的 numeric data type 都由固定长度 byte 序列按第 4.1 节描述串接形成, 并且也是 unsigned.

uint8 uint16[2];
uint8 uint24[3];
uint8 uint32[4];
uint8 uint64[8];

所有值均以 network byte (big-endian) order 存储. 十六进制 byte 01 02 03 04 表示的 uint32 等价于十进制 16909060.

某些情况下, 如 DH parameter, 需要将 integer 表示为 opaque vector. 此时它们表示为 unsigned integer, 不要求 leading zero octet, 即使最高有效 bit 已设置.

4.5. 枚举 (Enumerateds)​

额外的稀疏数据类型称为 enum. enum 类型字段只能取定义中声明的值. 每个定义都是不同类型. 只有同一类型的 enumerated 才能赋值或比较. 每个 enumerated 元素都必须分配一个值.

enum { e1(v1), e2(v2), ... , en(vn) [[, (n)]] } Te;

enumerated 在 byte stream 中占用的空间与其最大已定义 ordinal value 所需空间相同.

enum { red(3), blue(5), white(7) } Color;
enum { sweet(1), sour(2), bitter(4), (32000) } Taste;

enumeration 元素名称作用域限定在所定义类型内. 如果赋值目标明确, 可以不使用完整限定名.

Color color = Color.blue;     /* overspecified, legal */
Color color = blue;           /* correct, type implicit */

4.6. 构造类型 (Constructed Types)​

structure type 可由 primitive type 构造以便使用. 每个 specification 都声明新的唯一类型. 定义语法类似 C.

struct {
    T1 f1;
    T2 f2;
    ...
    Tn fn;
} [[T]];

structure 内的 field 可以使用 type name 限定, 语法类似 enumerated. structure definition 也可以嵌套.

4.6.1. 变体 (Variants)​

已定义 structure 可以基于环境中的可用信息具有 variant. selector 必须是定义该 structure 可能 variant 的 enumerated type. select 中声明的每个 enumeration 元素都必须有一个 case arm. case arm 有有限 fall-through: 如果两个 case arm 紧邻且中间没有 field, 则它们包含相同 field.

4.7. 密码学属性 (Cryptographic Attributes)​

五种 cryptographic operation 分别是 digital signing, stream cipher encryption, block cipher encryption, authenticated encryption with additional data (AEAD), public key encryption, 对应指定为 digitally-signed, stream-ciphered, block-ciphered, aead-ciphered, public-key-encrypted.

digitally-signed element 编码为 DigitallySigned 结构:

struct {
   SignatureAndHashAlgorithm algorithm;
   opaque signature`<0..2^16-1>`;
} DigitallySigned;

algorithm 字段指定使用的 algorithm. signature 是对元素内容使用这些 algorithm 生成的 digital signature. 内容本身不出现在 wire 上, 而只是用于计算. signature length 由 signing algorithm 和 key 指定.

RSA signing 使用 [PKCS1] 定义的 RSASSA-PKCS1-v1_5 signature scheme. DSA 则对 SHA-1 hash 的 20 byte 直接执行 Digital Signing Algorithm 并生成 r 和 s.

当前术语中, DSA 指 Digital Signature Algorithm, DSS 指 NIST standard. 原始 SSL 和 TLS 规范中普遍使用 "DSS". 本文档使用 "DSA" 指算法, 使用 "DSS" 指标准, 并在 code point definition 中为历史连续性保留 "DSS".

stream cipher encryption 将 plaintext 与密码学安全 keyed pseudorandom number generator 生成的同等长度输出做 exclusive-OR. block cipher encryption 中, 每个 plaintext block 加密为一个 ciphertext block. TLS 1.2 中 block cipher encryption 使用 CBC mode. AEAD encryption 同时加密并提供完整性保护. public key encryption 使用 public key algorithm 加密数据, 使其只能用匹配的 private key 解密.

4.8. 常量 (Constants)​

typed constant 可以通过声明期望类型的 symbol 并赋值来定义. underspecified type, 如 opaque, variable-length vector, 以及包含 opaque 的 structure, 不能被赋值. multi-element structure 或 vector 的字段不能被省略.

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