analisador ASN.1 em C / Python
https://stackoverflow.com/questions/1494372
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Eu estou procurando uma solução para arquivos de especificação ASN.1 analisar e gerar um decodificador daqueles.
Idealmente, eu gostaria de trabalhar com módulos Python, mas se nada está disponível eu iria usar bibliotecas C / C ++ e interagir los com Python com a infinidade de soluções lá fora.
No passado eu tenho usado pyasn1 e construir tudo à mão, mas que se tornou demasiado unwieldly.
Eu também olhou superficialmente libtasn1 e asn1c. O primeiro teve problemas analisar mesmo o mais simples de arquivos. O segundo tem uma boa analisador mas gerar o código C para descodificar parece demasiado complexo; a solução funcionou bem com especificações simples, mas engasgou com as complexas.
Todas as outras alternativas boas I pode ter negligenciado?
Outras dicas
Eu escrevi tal analisador de alguns anos atrás. Ele gera classes Python para a biblioteca pyasn1. I usado em no doc Ericsson para fazer analisador para suas CDRs.
Vou tentar postar o código aqui agora.
import sys
from pyparsing import *
OpenBracket = Regex("[({]").suppress()
CloseBracket = Regex("[)}]").suppress()
def Enclose(val):
return OpenBracket + val + CloseBracket
def SetDefType(typekw):
def f(a, b, c):
c["defType"] = typekw
return f
def NoDashes(a, b, c):
return c[0].replace("-", "_")
def DefineTypeDef(typekw, typename, typedef):
return typename.addParseAction(SetDefType(typekw)).setResultsName("definitionType") - \
Optional(Enclose(typedef).setResultsName("definition"))
SizeConstraintBodyOpt = Word(nums).setResultsName("minSize") - \
Optional(Suppress(Literal("..")) - Word(nums + "n").setResultsName("maxSize"))
SizeConstraint = Group(Keyword("SIZE").suppress() - Enclose(SizeConstraintBodyOpt)).setResultsName("sizeConstraint")
Constraints = Group(delimitedList(SizeConstraint)).setResultsName("constraints")
DefinitionBody = Forward()
TagPrefix = Enclose(Word(nums).setResultsName("tagID")) - Keyword("IMPLICIT").setResultsName("tagFormat")
OptionalSuffix = Optional(Keyword("OPTIONAL").setResultsName("isOptional"))
JunkPrefix = Optional("--F--").suppress()
AName = Word(alphanums + "-").setParseAction(NoDashes).setResultsName("name")
SingleElement = Group(JunkPrefix - AName - Optional(TagPrefix) - DefinitionBody.setResultsName("typedef") - OptionalSuffix)
NamedTypes = Dict(delimitedList(SingleElement)).setResultsName("namedTypes")
SetBody = DefineTypeDef("Set", Keyword("SET"), NamedTypes)
SequenceBody = DefineTypeDef("Sequence", Keyword("SEQUENCE"), NamedTypes)
ChoiceBody = DefineTypeDef("Choice", Keyword("CHOICE"), NamedTypes)
SetOfBody = (Keyword("SET") + Optional(SizeConstraint) + Keyword("OF")).setParseAction(SetDefType("SetOf")) + Group(DefinitionBody).setResultsName("typedef")
SequenceOfBody = (Keyword("SEQUENCE") + Optional(SizeConstraint) + Keyword("OF")).setParseAction(SetDefType("SequenceOf")) + Group(DefinitionBody).setResultsName("typedef")
CustomBody = DefineTypeDef("constructed", Word(alphanums + "-").setParseAction(NoDashes), Constraints)
NullBody = DefineTypeDef("Null", Keyword("NULL"), Constraints)
OctetStringBody = DefineTypeDef("OctetString", Regex("OCTET STRING"), Constraints)
IA5StringBody = DefineTypeDef("IA5String", Keyword("IA5STRING"), Constraints)
EnumElement = Group(Word(printables).setResultsName("name") - Enclose(Word(nums).setResultsName("value")))
NamedValues = Dict(delimitedList(EnumElement)).setResultsName("namedValues")
EnumBody = DefineTypeDef("Enum", Keyword("ENUMERATED"), NamedValues)
BitStringBody = DefineTypeDef("BitString", Keyword("BIT") + Keyword("STRING"), NamedValues)
DefinitionBody << (OctetStringBody | SetOfBody | SetBody | ChoiceBody | SequenceOfBody | SequenceBody | EnumBody | BitStringBody | IA5StringBody | NullBody | CustomBody)
Definition = AName - Literal("::=").suppress() - Optional(TagPrefix) - DefinitionBody
Definitions = Dict(ZeroOrMore(Group(Definition)))
pf = Definitions.parseFile(sys.argv[1])
TypeDeps = {}
TypeDefs = {}
def SizeConstraintHelper(size):
s2 = s1 = size.get("minSize")
s2 = size.get("maxSize", s2)
try:
return("constraint.ValueSizeConstraint(%s, %s)" % (int(s1), int(s2)))
except ValueError:
pass
ConstraintMap = {
'sizeConstraint' : SizeConstraintHelper,
}
def ConstraintHelper(c):
result = []
for key, value in c.items():
r = ConstraintMap[key](value)
if r:
result.append(r)
return result
def GenerateConstraints(c, ancestor, element, level=1):
result = ConstraintHelper(c)
if result:
return [ "subtypeSpec = %s" % " + ".join(["%s.subtypeSpec" % ancestor] + result) ]
return []
def GenerateNamedValues(definitions, ancestor, element, level=1):
result = [ "namedValues = namedval.NamedValues(" ]
for kw in definitions:
result.append(" ('%s', %s)," % (kw["name"], kw["value"]))
result.append(")")
return result
OptMap = {
False: "",
True: "Optional",
}
def GenerateNamedTypesList(definitions, element, level=1):
result = []
for val in definitions:
name = val["name"]
typename = None
isOptional = bool(val.get("isOptional"))
subtype = []
constraints = val.get("constraints")
if constraints:
cg = ConstraintHelper(constraints)
subtype.append("subtypeSpec=%s" % " + ".join(cg))
tagId = val.get("tagID")
if tagId:
subtype.append("implicitTag=tag.Tag(tag.tagClassContext, tag.tagFormatConstructed, %s)" % tagId)
if subtype:
subtype = ".subtype(%s)" % ", ".join(subtype)
else:
subtype = ""
cbody = []
if val["defType"] == "constructed":
typename = val["typedef"]
element["_d"].append(typename)
elif val["defType"] == "Null":
typename = "univ.Null"
elif val["defType"] == "SequenceOf":
typename = "univ.SequenceOf"
print val.items()
cbody = [ " componentType=%s()" % val["typedef"]["definitionType"] ]
elif val["defType"] == "Choice":
typename = "univ.Choice"
indef = val.get("definition")
if indef:
cbody = [ " %s" % x for x in GenerateClassDefinition(indef, name, typename, element) ]
construct = [ "namedtype.%sNamedType('%s', %s(" % (OptMap[isOptional], name, typename), ")%s)," % subtype ]
if not cbody:
result.append("%s%s%s" % (" " * level, construct[0], construct[1]))
else:
result.append(" %s" % construct[0])
result.extend(cbody)
result.append(" %s" % construct[1])
return result
def GenerateNamedTypes(definitions, ancestor, element, level=1):
result = [ "componentType = namedtype.NamedTypes(" ]
result.extend(GenerateNamedTypesList(definitions, element))
result.append(")")
return result
defmap = {
'constraints' : GenerateConstraints,
'namedValues' : GenerateNamedValues,
'namedTypes' : GenerateNamedTypes,
}
def GenerateClassDefinition(definition, name, ancestor, element, level=1):
result = []
for defkey, defval in definition.items():
if defval:
fn = defmap.get(defkey)
if fn:
result.extend(fn(defval, ancestor, element, level))
return [" %s" % x for x in result]
def GenerateClass(element, ancestor):
name = element["name"]
top = "class %s(%s):" % (name, ancestor)
definition = element.get("definition")
body = []
if definition:
body = GenerateClassDefinition(definition, name, ancestor, element)
else:
typedef = element.get("typedef")
if typedef:
element["_d"].append(typedef["definitionType"])
body.append(" componentType = %s()" % typedef["definitionType"])
szc = element.get('sizeConstraint')
if szc:
body.extend(GenerateConstraints({ 'sizeConstraint' : szc }, ancestor, element))
if not body:
body.append(" pass")
TypeDeps[name] = list(frozenset(element["_d"]))
return "\n".join([top] + body)
StaticMap = {
"Null" : "univ.Null",
"Enum" : "univ.Enumerated",
"OctetString" : "univ.OctetString",
"IA5String" : "char.IA5String",
"Set" : "univ.Set",
"Sequence" : "univ.Sequence",
"Choice" : "univ.Choice",
"SetOf" : "univ.SetOf",
"BitString" : "univ.BitString",
"SequenceOf" : "univ.SequenceOf",
}
def StaticConstructor(x):
x["_d"] = []
if x["defType"] == "constructed":
dt = x["definitionType"]
x["_d"].append(dt)
else:
dt = StaticMap[x["defType"]]
return GenerateClass(x, dt)
for element in pf:
TypeDefs[element["name"]] = StaticConstructor(element)
while TypeDefs:
ready = [ k for k, v in TypeDeps.items() if len(v) == 0 ]
if not ready:
x = list()
for a in TypeDeps.values():
x.extend(a)
x = frozenset(x) - frozenset(TypeDeps.keys())
print TypeDefs
raise ValueError, sorted(x)
for t in ready:
for v in TypeDeps.values():
try:
v.remove(t)
except ValueError:
pass
del TypeDeps[t]
print TypeDefs[t]
print
print
del TypeDefs[t]
Isso vai demorar um arquivo com sintaxe semelhante a esta:
CarrierInfo ::= OCTET STRING (SIZE(2..3))
ChargeAreaCode ::= OCTET STRING (SIZE(3))
ChargeInformation ::= OCTET STRING (SIZE(2..33))
ChargedParty ::= ENUMERATED
(chargingOfCallingSubscriber (0),
chargingOfCalledSubscriber (1),
noCharging (2))
ChargingOrigin ::= OCTET STRING (SIZE(1))
Counter ::= OCTET STRING (SIZE(1..4))
Date ::= OCTET STRING (SIZE(3..4))
Você vai precisar adicionar esta linha na parte superior do arquivo gerado:
from pyasn1.type import univ, namedtype, namedval, constraint, tag, char
E o nome defs.py. resultado Então, me acompanha um bando de prettyprinters aos defs (se você não tem apenas ignorá-lo)
import defs, parsers
def rplPrettyOut(self, value):
return repr(self.decval(value))
for name in dir(parsers):
if (not name.startswith("_")) and hasattr(defs, name):
target = getattr(defs, name)
target.prettyOut = rplPrettyOut
target.decval = getattr(parsers, name)
Então, é para baixo:
def ParseBlock(self, block):
while block and block[0] != '\x00':
result, block = pyasn1.codec.ber.decoder.decode(block, asn1Spec=parserimp.defs.CallDataRecord())
yield result
Se você ainda estiver interessado eu vou colocar a algum lugar código. Na verdade, eu vou colocá-lo em algum lugar, em qualquer caso -. Mas se você estiver interessado apenas deixe-me saber e eu vou apontá-lo lá
Há um ANTLR ASN.1 gramática ; usando ANTLR, você deve ser capaz de fazer um analisador ASN.1 fora dele. Gerando código para pyasn1 é deixada como um exercício para o cartaz: -)
Eu tenho experiência com pyasn1 e é o suficiente para analisar gramáticas bastante complexas. A gramática é expressa com estrutura de python, por isso não há necessidade de executar gerador de código.
Eu sou o autor de LEPL, um analisador escrito em Python, eo que você quer fazer é uma das coisas em minha lista "TODO".
Eu não vou estar fazendo isso em breve, mas você pode considerar o uso LEPL para construir a sua solução porque:
1 - é uma solução Python puro (que torna a vida mais simples)
2 - já pode analisar dados binários, bem como texto, assim você só precisa usar uma única ferramenta - o mesmo analisador que você usaria para analisar a especificação ASN1, então, ser usado para analisar os dados binários
As principais desvantagens são que:
1 - É um relativamente novo pacote, por isso pode ser buggier do que alguns, e a comunidade de suporte não é tão grande
2 - ele está restrito a Python 2.6 e para cima (e o analisador binário só funciona com Python 3 e para cima)
.Para obter mais informações, consulte http://www.acooke.org/lepl - em particular, para análise binária consulte a secção relevante do manual (não pode ligar diretamente para que, como Stack Overflow parece pensar que eu estou spam)
Andrew
PS A principal razão isso não é algo que eu já começaram é que as especificações ASN 1 não estão disponíveis gratuitamente, tanto quanto eu sei. Se você tem acesso a eles, e não é ilegal (!), Uma cópia seria muito apreciada (infelizmente Atualmente, estou trabalhando em outro projeto, então isso ainda levaria tempo para implementar, mas iria me ajudar a conseguir este trabalho mais cedo ...).
Eu tenho feito um trabalho semelhante usando asn1c e construir em torno dele uma extensão de pirex. A estrutura enrolada é descrito em 3GPP TS 32,401 .
Com Pyrex você pode escrever um wrapper grossa o suficiente para converter entre tipos de dados Python nativas e as representações ASN.1 corretas (invólucro geradores, tais SWIG, tendem a não realizar operações complexas do tipo). O wrapper que eu escrevi também acompanhou a propriedade das estruturas de dados subjacentes C (por exemplo, acessando a uma sub-estrutura, um objeto Python foi devolvido, mas não havia nenhuma cópia dos dados subjacentes, apenas a partilha de referência).
O invólucro foi finalmente escrito em uma espécie de forma semi-automática, mas porque isso tem sido meu único trabalho com ASN.1 eu nunca fiz a etapa de automatizar completamente a geração de código.
Você pode tentar usar outros wrappers Python-C e realizar uma conversão completamente automático: o trabalho seria menos, mas depois você se moveria complexidade (e operações propensas a erros repetitivos) para os usuários estrutura: por esta razão eu preferi a forma Pyrex. asn1c foi definitivamente uma boa escolha.
Eu recentemente criou o pacote Python chamado asn1tools que compila uma especificação ASN.1 para Python objetos, que pode ser usado para mensagens de codificação e decodificação.
>>> import asn1tools
>>> foo = asn1tools.compile_file('tests/files/foo.asn')
>>> encoded = foo.encode('Question', {'id': 1, 'question': 'Is 1+1=3?'})
>>> encoded
bytearray(b'0\x0e\x02\x01\x01\x16\x09Is 1+1=3?')
>>> foo.decode('Question', encoded)
{'id': 1, 'question': 'Is 1+1=3?'}
