1.什么是TLV格式?
TLV即Tag-Length-Value，常在IC卡与POS终端设备中通过这样的一个应用通信协议进行数据交换。 金融系统中的TLV是BER-TLV编码的一个特例编码规范，而BER-TLV是ISO定义中的规范。在TLV的定义中，可以知道它包括三个域，分别为：标签域（Tag），长度域（Length），内容域（Value）。这里的长度域的值实际上就是内容域的长度。 其实，在BER编码的方式有两种情况，一种是确定长度的方式，一种是不确定长度的方式，而金融TLV选择了确定长度的方式，这样在设备之间的数据传输量上就可以减少。
2.Tag域
3.Length域
当b8为0时，该字节的b7-b1作为value域的长度；当b8为1时，b7-b1作为后续字节的长度。例：10000011，代表后续还有3个字节作为value域的长度（本字节不算，本字节变为作为一个Length的索引）。3个字节代表value的长度，意味着什么呢，意味着内容的长度当需要很大的时候，字节的位数就会跟着越高，3个字节就代表最大可以有256*256*256的长度。
4.Value域
分成两种情况考虑，就是前面说到的Tag分成两个数据元结构，一种是简单数据元结构，一种是复合数据元架构：
先来看看简单数据元结构：
复合数据元结构：
5.TLV格式数据实例
数据： 5F2D027A68
Tag域
5F → 01011111 → 5F 2D → 00101101 → 5F2D
Length域
02 → 00000010 → 02(2字节)
Value域
7A68
6.算法实现 C#
首先根据定义创建一个实体类
/// <summary>
/// TLV格式报文实体类
/// </summary>
public class TLVEntity
{
/// <summary>
/// 标记
/// </summary>
public byte[] Tag { get; set; } /// <summary>
/// 数据长度
/// </summary>
public byte[] Length { get; set; } /// <summary>
/// 数据
/// </summary>
public byte[] Value { get; set; } /// <summary>
/// 标记占用字节数
/// </summary>
public int TagSize { get { return this.Tag.Length; } } /// <summary>
/// 数据长度占用字节数
/// </summary>
public int LengthSize { get { return this.Length.Length; } } /// <summary>
/// 子嵌套TLV实体列表
/// </summary>
public List<TLVEntity> SubTLVEntity { get; set; }
}
下面是tlv格式报文打包解析
/// <summary>
/// TLV格式报文打包解析
/// </summary>
public class TLVPackage
{
#region TLV 打包 /// <summary>
/// TLV报文打包
/// </summary>
/// <param name="buffer">字节数据</param>
/// <returns></returns>
public static List<TLVEntity> Construct(byte[] buffer)
{
List<TLVEntity> resultList = new List<TLVEntity>();
int currentIndex = ;
while (currentIndex < buffer.Length)
{
TLVEntity entity = new TLVEntity();
//1. 根据Tag判断数据是否是嵌套的TLV
bool hasSubEntity = HasSubEntity(buffer, currentIndex); #region Tag解析
entity.Tag = GetTag(buffer, currentIndex);
currentIndex += entity.Tag.Length;
#endregion #region Length解析
entity.Length = GetLength(buffer, currentIndex);
currentIndex += entity.Length.Length;
#endregion #region Value解析
int valueLength = GetValueLengthByLengthByteValue(entity.Length);
entity.Value = buffer.Take(currentIndex + valueLength).Skip(currentIndex).ToArray();
if (hasSubEntity)//判断是否是嵌套结构
entity.SubTLVEntity = Construct(entity.Value);//嵌套结构递归解析
currentIndex += entity.Value.Length;
#endregion resultList.Add(entity);
}
return resultList;
} /// <summary>
/// 是否存在嵌套实体
/// </summary>
/// <returns></returns>
private static bool HasSubEntity(byte[] bytes, int index)
{
if (bytes.Length < index + )
throw new ArgumentException("无效的索引值");
return (bytes[index] & 0x20) == 0x20;
} /// <summary>
/// 获取Tag字节数据
/// </summary>
/// <param name="bytes">长度</param>
/// <param name="index">索引位置</param>
/// <returns></returns>
private static byte[] GetTag(byte[] bytes, int index)
{
if (bytes.Length < index + )
throw new ArgumentException("无效的索引值");
//判断Tag所占字节长度
if ((bytes[index] & 0x1f) == 0x1f)
{//占2字节
return new byte[] { bytes[index], bytes[index + ] };
}
else
{//占1字节
return new byte[] { bytes[index] };
}
} /// <summary>
/// 获取长度
/// </summary>
/// <param name="bytes">长度</param>
/// <param name="index">索引位置</param>
/// <returns></returns>
private static byte[] GetLength(byte[] bytes, int index)
{
if (bytes.Length < index + )
throw new ArgumentException("无效的索引值");
//判断Length部分所占字节 是1个字节还是多个字节
if ((bytes[index] & 0x80) == 0x80)
{//占多个字节
int lengthSize = (bytes[index] & 0x7f) + ;//获取Length所占字节数
return bytes.Take(index + lengthSize).Skip(index).ToArray();
}
else
{//占单个字节
return new byte[] { bytes[index] };
}
}
/// <summary>
/// 根据Length部分的值获取到value部分的值
/// </summary>
/// <param name="bytes">Length部分的值</param>
/// <returns></returns>
private static int GetValueLengthByLengthByteValue(byte[] bytes)
{
int length = ;
if (bytes.Length == )
length = bytes[];
else
{
//从下一个字节开始算Length域
for (int index = ; index < bytes.Length; index++)
{
length += bytes[index] << ((index-) * ); //计算Length域的长度
}
}
return length;
} #endregion #region TLV 解析
/// <summary>
/// 解析TLV
/// </summary>
/// <param name="list">
/// <returns></returns>
public static byte[] Parse(List<TLVEntity> list)
{
byte[] buffer = new byte[];
int currentIndex = ;
int currentTLVIndex = ;
int valueSize = ; while (currentTLVIndex < list.Count())
{
valueSize = ;
TLVEntity entity = list[currentTLVIndex]; Array.Copy(entity.Tag, , buffer, currentIndex, entity.TagSize); //解析Tag currentIndex += entity.TagSize; for (int index = ; index < entity.LengthSize; index++)
{
valueSize += entity.Length[index] << (index * ); //计算Length域的长度
}
if (valueSize > )
{
buffer[currentIndex] = Convert.ToByte(0x80 | entity.LengthSize);
currentIndex += ;
} Array.Copy(entity.Length, , buffer, currentIndex, entity.LengthSize); //解析Length currentIndex += entity.LengthSize;
//判断是否包含子嵌套TLV
if (entity.SubTLVEntity == null)
{
Array.Copy(entity.Value, , buffer, currentIndex, valueSize); //解析Value
currentIndex += valueSize;
}
else
{
byte[] tempBuffer = Parse(entity.SubTLVEntity);
Array.Copy(tempBuffer, , buffer, currentIndex, tempBuffer.Length); //解析子嵌套TLV
currentIndex += tempBuffer.Length;
} currentTLVIndex++;
} byte[] resultBuffer = new byte[currentIndex];
Array.Copy(buffer, , resultBuffer, , currentIndex); return resultBuffer;
}
#endregion
}
tlv实体操作帮助类
public class TLVHelper
{ /// <summary>
/// 根据tag获取tlv的值
/// </summary>
/// <param name="entities"></param>
/// <param name="tag"></param>
/// <returns></returns>
public static TLVEntity GetValueByTag(List<TLVEntity> entities, string tag)
{
TLVEntity resultEntity = null;
var query = entities.SingleOrDefault(e => CodeConvert.ToHexString(e.Tag).ToUpper() == tag);
if (query == null)
{
foreach (var tlv in entities)
{
if (tlv.SubTLVEntity != null)
{
TLVEntity result = GetValueByTag(tlv.SubTLVEntity, tag); if (result !=null && result.Length.Length > )
return result;
}
}
}
else
resultEntity = query;
return resultEntity;
}
/// <summary>
/// 16进制数据转化为TVL实体
/// </summary>
/// <param name="resultData"></param>
/// <returns></returns>
public static List<TLVEntity> ToTLVEntityList(string data)
{
byte[] dataBytes = CodeConvert.HexStringToByteArray(data);
var tlvList = TLVPackage.Construct(dataBytes);
return tlvList;
} }
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