一、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。
1）Tag域
2）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。
3）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：
后面的Value说明：Primitive or constructed BER-TLV data object number，包含一个简单数据元结构或者也可以是一个符合数据元结构。这样可以看出，算法中必须要实现Tag的嵌套功能，递归算法不可少。
4）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
5）算法实现（ C++）
根据以上的说明现在来实现它的打包解包的算法（打包的目的是将一个从终端上发的请求数据——字节数组，构造成一系列的TLV结构实体；解包的目的刚好相反，就是将TLV结构实体解析成字节数组，然后通过IC卡发送到终端上）。
首先定义一个TLV结构实体：
// TLV结构体
struct TLVEntity {
unsigned char* Tag; //标记
unsigned char* Length; //数据长度
unsigned char* Value; //数据
unsigned int TagSize; //标记占用字节数
unsigned int LengthSize; //数据长度占用字节数
TLVEntity* Sub_TLVEntity; //子嵌套TLV实体
};
其中TagSize代表Tag字段的字节长度，LengthSize代表Length的字节长度，这里的Length记住要使用char*，由于前面说过，Length可能包含
多个字节，通过多个字节确定Value域的长度，Sub_TLVEntity作为子嵌套的TLV结构体。
定义一个TLVPackage的打包类：
TLVPackage.h：
// TLV打包类
class TLVPackage
{
public:
TLVPackage();
virtual ~TLVPackage();
//构造TLV实体
static void Construct(unsigned char* buffer, unsigned int bufferLength, TLVEntity* tlvEntity, unsigned int& entityLength, unsigned int status=0);
//解析TLV字节数组
static void Parse(TLVEntity* tlvEntity, unsigned int entityLength, unsigned char* buffer, unsigned int& bufferLength);
};
具体实现 方法 ：
// 构造TLV
void TLVPackage:: Construct(
unsigned char* buffer,
unsigned int bufferLength,
TLVEntity* tlvEntity,
unsigned int& entityLength,
unsigned int status
)
{
int currentTLVIndex = 0;
int currentIndex = 0;
int currentStatus = 'T'; //状态字符
unsigned long valueSize = 0;
while(currentIndex < bufferLength)
{
switch(currentStatus)
{
case 'T':
valueSize = 0;
//判断是否单一结构
if((status == 1 && buffer[currentIndex] & 0x20) != 0x20)
{
tlvEntity[currentTLVIndex].Sub_TLVEntity = NULL; //单一结构时将子Tag置空
//判断是否多字节Tag
if((buffer[currentIndex] & 0x1f) == 0x1f)
{
int endTagIndex = currentIndex;
while((buffer[++endTagIndex] & 0x80) == 0x80); //判断第二个字节的最高位是否为1
int tagSize = endTagIndex - currentIndex + 1; //计算Tag包含多少字节
tlvEntity[currentTLVIndex].Tag = new unsigned char[tagSize];
memcpy(tlvEntity[currentTLVIndex].Tag, buffer + currentIndex, tagSize);
tlvEntity[currentTLVIndex].Tag[tagSize] = 0;
tlvEntity[currentTLVIndex].TagSize = tagSize;
currentIndex += tagSize;
}
else
{
tlvEntity[currentTLVIndex].Tag = new unsigned char[1];
memcpy(tlvEntity[currentTLVIndex].Tag, buffer + currentIndex, 1);
tlvEntity[currentTLVIndex].Tag[1] = 0;
tlvEntity[currentTLVIndex].TagSize = 1;
currentIndex += 1;
}
}
else
{
//判断是否多字节Tag
if((buffer[currentIndex] & 0x1f) == 0x1f)
{
int endTagIndex = currentIndex;
while((buffer[++endTagIndex] & 0x80) == 0x80); //判断第二个字节的最高位是否为1
int tagSize = endTagIndex - currentIndex + 1; //计算Tag包含多少字节
tlvEntity[currentTLVIndex].Tag = new unsigned char[tagSize];
memcpy(tlvEntity[currentTLVIndex].Tag, buffer + currentIndex, tagSize);
tlvEntity[currentTLVIndex].Tag[tagSize] = 0;
tlvEntity[currentTLVIndex].TagSize = tagSize;
currentIndex += tagSize;
}
else
{
tlvEntity[currentTLVIndex].Tag = new unsigned char[1];
memcpy(tlvEntity[currentTLVIndex].Tag, buffer + currentIndex, 1);
tlvEntity[currentTLVIndex].Tag[1] = 0;
tlvEntity[currentTLVIndex].TagSize = 1;
currentIndex += 1;
}
//分析SubTag
int subLength = 0;
unsigned char* temp;
if((buffer[currentIndex] & 0x80) == 0x80)
{
for (int index = 0; index < 2; index++)
{
subLength += buffer[currentIndex + 1 + index] << (index * 8); //计算Length域的长度
}
temp = new unsigned char[subLength];
memcpy(temp, buffer + currentIndex + 3, subLength);
}
else
{
subLength = buffer[currentIndex];
temp = new unsigned char[subLength];
memcpy(temp, buffer + currentIndex + 1, subLength);
}
temp[subLength] = 0;
//memcpy(temp, buffer + currentIndex + 1, subLength);
unsigned int oLength;
tlvEntity[currentTLVIndex].Sub_TLVEntity = new TLVEntity[1];
Construct(temp, subLength, tlvEntity[currentTLVIndex].Sub_TLVEntity, oLength);
}
currentStatus = 'L';
break;
case 'L':
//判断长度字节的最高位是否为1，如果为1，则该字节为长度扩展字节，由下一个字节开始决定长度
if((buffer[currentIndex] & 0x80) != 0x80)
{
tlvEntity[currentTLVIndex].Length = new unsigned char[1];
memcpy(tlvEntity[currentTLVIndex].Length, buffer + currentIndex, 1);
tlvEntity[currentTLVIndex].Length[1] = 0;
tlvEntity[currentTLVIndex].LengthSize = 1;
valueSize = tlvEntity[currentTLVIndex].Length[0];
currentIndex += 1;
}
else
{
//为1的情况
unsigned int lengthSize = buffer[currentIndex] & 0x7f;
currentIndex += 1; //从下一个字节开始算Length域
for (int index = 0; index < lengthSize; index++)
{
valueSize += buffer[currentIndex + index] << (index * 8); //计算Length域的长度
}
tlvEntity[currentTLVIndex].Length = new unsigned char[lengthSize];
memcpy(tlvEntity[currentTLVIndex].Length, buffer + currentIndex, lengthSize);
tlvEntity[currentTLVIndex].Length[lengthSize] = 0;
tlvEntity[currentTLVIndex].LengthSize = lengthSize;
currentIndex += lengthSize;
}
currentStatus = 'V';
break;
case 'V':
tlvEntity[currentTLVIndex].Value = new unsigned char[valueSize];
memcpy(tlvEntity[currentTLVIndex].Value, buffer + currentIndex, valueSize);
tlvEntity[currentTLVIndex].Value[valueSize] = 0;
currentIndex += valueSize;
//进入下一个TLV构造循环
currentTLVIndex += 1;
currentStatus = 'T';
break;
default:
return;
}
}
entityLength = currentTLVIndex;
}
// 解析TLV
void TLVPackage::Parse(
TLVEntity* tlvEntity,
unsigned int entityLength,
unsigned char* buffer,
unsigned int& bufferLength
)
{
int currentIndex = 0;
int currentTLVIndex = 0;
unsigned long valueSize = 0;
while(currentTLVIndex < entityLength)
{
valueSize = 0;
TLVEntity entity = tlvEntity[currentTLVIndex];
memcpy(buffer + currentIndex, entity.Tag, entity.TagSize); //解析Tag
currentIndex += entity.TagSize;
for (int index = 0; index < entity.LengthSize; index++)
{
valueSize += entity.Length[index] << (index * 8); //计算Length域的长度
}
if(valueSize > 127)
{
buffer[currentIndex] = 0x80 | entity.LengthSize;
currentIndex += 1;
}
memcpy(buffer + currentIndex, entity.Length, entity.LengthSize); //解析Length
currentIndex += entity.LengthSize;
//判断是否包含子嵌套TLV
if(entity.Sub_TLVEntity == NULL)
{
memcpy(buffer + currentIndex, entity.Value, valueSize); //解析Value
currentIndex += valueSize;
}
else
{
unsigned int oLength;
Parse(entity.Sub_TLVEntity, 1, buffer + currentIndex, oLength); //解析子嵌套TLV
currentIndex += oLength;
}
currentTLVIndex++;
}
buffer[currentIndex] = 0;
bufferLength = currentIndex;
}
写测试程序：
// 上发测试数据
unsigned char requestBuf[] = {
0x9F, 0x1C, 0x12, 0x33, 0x33, 0x30, 0x32, 0x32, 0x37, 0x31, 0x39, 0x36, 0x32, 0x30, 0x34, 0x30, 0x34,
0x32, 0x37, 0x31, 0x38, 0x9F, 0x62, 0x01, 0x01, 0x57, 0x12, 0x62, 0x22, 0x89, 0x00, 0x00, 0x02, 0x91,
0x01, 0xD0, 0x90, 0x32, 0x01, 0x02, 0x47, 0x17, 0x13, 0x00, 0x0F, 0x5F, 0x20, 0x0A, 0x48, 0x55, 0x47,
0x55, 0x4F, 0x20, 0x4D, 0x49, 0x4E, 0x47, 0x9F, 0x1F, 0x3C, 0x25, 0x39, 0x39, 0x36, 0x32, 0x32, 0x32,
0x38, 0x39, 0x30, 0x30, 0x30, 0x30, 0x30, 0x32, 0x39, 0x31, 0x30, 0x31, 0x5E, 0x47, 0x55, 0x4F, 0x20,
0x4D, 0x49, 0x4E, 0x47, 0x2F, 0x48, 0x55, 0x5E, 0x30, 0x39, 0x30, 0x33, 0x32, 0x30, 0x31, 0x30, 0x32,
0x34, 0x37, 0x31, 0x30, 0x30, 0x30, 0x30, 0x30, 0x30, 0x30, 0x30, 0x30, 0x30, 0x32, 0x38, 0x39, 0x30,
0x30, 0x3F
};
TLVEntity tlvEntity[TLV_MAX_LENGTH];
unsigned int tlv_count;
//构造TLV
TLVPackage::Construct(requestBuf, sizeof(requestBuf), tlvEntity, tlv_count);
unsigned char parseBuf[1024];
unsigned int buf_count;
//解析TLV
TLVPackage::Parse(tlvEntity, tlv_count, parseBuf, buf_count);
if(strncmp((char*)parseBuf, (char*)requestBuf, sizeof(requestBuf)) == 0)
{
AfxMessageBox("TRUE");
}
else
{
AfxMessageBox("FALSE");
}
最后测试结果中，可以得到最后将弹出“TRUE”的对话框。证明构造TLV得到的TLVEntity，再对这个实体进行解析，可以的到解析后的字节
数组， 最后通过strncmp的方法比较判断，是否原始字节数组和解析后的字节数组是否一致。