DER编码

1. DER编码解析

DER（Distinguished Encoding Rules）编码是ASN.1数据结构在ASN.1 DER标准下打包的二进制编码的格式规范。它是应用广泛的ASN.1编码之一。ASN.1是应用领域很广泛的一种数据表示和编码方式。ASN.1是Abstract Syntax Notation One（抽象语法标记语言第一版）的缩写。ASN.1是DSL领域的经典代表，业内有“数据的XML”之美誉。ASN.1可以只用于规范数据结构，而DER编码则是规范实际存储和传输数据的方式。

ASN.1规范的编码方式非常灵活，几乎可以描述任何数据类型。DER编码则是ASN.1进行编码时的一种约束，它规定了ASN.1数据结构如何序列化为二进制数据，使得数据能够在不同的计算机及不同语言之间互通。

2. DER编码的数字证书扩展名

数字证书是一个数字形式的身份证明文件，用于验证文件的真实性和所有权。数字证书的扩展名包括.crt、.cer、.p7c等。而DER编码的数字证书的扩展名通常是 .cer

与 DER 编码有关的数字证书解码器能够自动识别DER编码格式，为了使证书能够转换为其它类型，使用DER编码是一个不错的选择。

3. DER编码证书

数码证书通常存储在X.509证书中。X.509证书使用 ASN.1 DER 编码格式，可以通过各种语言和工具进行解析和生成。在编码证书之前，我们通常使用私钥生成一对密钥，其中一个作为公共密钥被添加到证书中。

// 生成证书
openssl req -new -x509 -out my_cert.crt -keyout my_key.key -days 365
 
// 查看证书内容
openssl x509 -text -noout -in my_cert.crt

4. DER编码格式

DER编码格式的编码规则简洁明了，它是基于ASN.1编码规范的。ASN.1定义了表示结构数据，编码，解码和传输的标准类型和格式。由于DER是固定格式，因此在传输或存储数据时不必存储ASN.1结构信息，这将节省传输空间。

4.1 DER的组成

无论什么类型它的DER编码都是有四部分组成：

即T L V 三元组。

4.2 [Tag]类型字段

由一个字节（即八个二进制位）组成。
bit8 bit7用来表示tag类型，universal是00 application是01 context-specific是10 private是11
bit6表示结构化位，0代表简单类型，1代表结构类型
bit5-bit1表示tag值，tag值可以查表获得。

4.3 [Length]长度字段(单位：字节)

长度字段分为两种:小于等于127和大于127
小于等于127：用一个字节表示。bit8=0,bit7-bit1表示长度值。
例子：38表示为00100110

大于127：由多个字节组成
第一个字节：bit8=1，bit7-bit1表示存放长度所占字节数（通俗的讲就是后面还有几个字节）
其余字节：存放长度值
例如：201表示为10000001 11001001

长度值不定：用0x80表示。

4.4 [Value]值字段

不同的类型其值不同，但归根结底类型都是二进制，或十进制，或十六进制 ，或者是ASCLL字符，将他们转换为16进制表示出来即可。

结束标识字段（不在TLV之中）：
两个字节，只有在长度值不定时才会出现。表示为0x000x00

5. DER编码 PEM编码

PEM(PKCS#1、PKCS#8)格式定义了DER编码后的ASN.1类型数据和其他杂项，如加密算法、签名算法等如何编码。PEM格式本质上是ASN.1类型数据在文本形式下的表示，因此它通常将DER编码后的ASN.1类型数据转换为BASE64编码的文本文件。

// 将 DER 编码的证书转换为 PEM 格式
openssl x509 -inform der -in my_cert.crt -out my_cert.pem

6. DER编码的证书扩展名

DER 编码的数字证书的扩展名通常是 .cer。该类型证书采用DER编码规范，并通常包含相应的公共密钥。除此之外，DER编码也可以用于其他格式的证书，例如X.509 SSL 证书和 PGP 证书。

7. DER编码的数字证书扩展名

数字证书的扩展名取决于证书格式。除了 .cer 之外，某些数字证书的扩展名还包括 .pem、.crt、.pfx、.p12等。

8. DER编码的格式如何实现

在Java中， DER 编码通常用于与数字证书和密钥存储器进行交互，例如 Keystore、Truststore、PKCS12等。

要实现DER编码的格式，需要使用Java Security API中的一些类，如X.509证书和ASN.1 DER编码的SubjectPublicKeyInfo结构。

// 获取DER编码的公钥
public static byte[] getDEREncodedPublicKey(PublicKey publicKey) throws IOException
{
    X509EncodedKeySpec x509EncodedKeySpec = new X509EncodedKeySpec(publicKey.getEncoded());
    ASN1Object asn1Object = ASN1Sequence.getInstance(x509EncodedKeySpec.getEncoded());
    SubjectPublicKeyInfo subjectPublicKeyInfo = SubjectPublicKeyInfo.getInstance(asn1Object);
    return subjectPublicKeyInfo.getEncoded();
}

9. DER证书

DER编码形式可以用于存储和传输多种类型的证书，包括 TLS 证书、数字签名证书和代码签名证书等。DER证书可以用于实现安全通信、身份验证和代码签名，并已广泛应用于各种各样的互联网应用中。

下面是一个使用Java代码进行DER证书解析的例子：

// Load DER certificate
CertificateFactory cf = CertificateFactory.getInstance("X.509");
InputStream certificateIs = new FileInputStream("my_cert.cer");
X509Certificate cert = (X509Certificate) cf.generateCertificate(certificateIs);
 
// Extract information
System.out.println("Subject: " + cert.getSubjectDN());
System.out.println("Issuer: " + cert.getIssuerDN());
System.out.println("Serial number: " + cert.getSerialNumber());
System.out.println("Public key: " + cert.getPublicKey());
System.out.println("Validity period: " + cert.getNotBefore() + " - " + cert.getNotAfter());
System.out.println("Signature algorithm: " + cert.getSigAlgName());

10. 小结

以上就是关于 DER 编码的详细阐述。通过本文，我们了解到Der编码是ASN.1数据结构在ASN.1DER标准下打包的二进制编码的格式规范。ASN.1规范的编码方式非常灵活，几乎可以描述任何数据类型。在实际应用中，DER编码的格式被应用于各种数字证书和密钥管理器中。