### -*- mode: Perl -*-
######################################################################
### BER (Basic Encoding Rules) encoding and decoding.
######################################################################
### This module implements encoding and decoding of ASN.1-based data
### structures using the Basic Encoding Rules (BER).  Only the subset
### necessary for SNMP is implemented.
######################################################################
### Created by:  Simon Leinen  <[email protected]>
###
### Contributions and fixes by:
###
### Andrzej Tobola <[email protected]>:  Added long String decode
### Tobias Oetiker <[email protected]>:  Added 5 Byte Integer decode ...
### Dave Rand <[email protected]>:  Added SysUpTime decode
### Philippe Simonet <[email protected]>:  Support larger subids
### Yufang HU <[email protected]>:  Support even larger subids
### Mike Mitchell <[email protected]>: New generalized encode_int()
### Mike Diehn <[email protected]>: encode_ip_address()
######################################################################

package BER;

require 5.002;

use strict;
use vars qw(@ISA @EXPORT $VERSION);
use Exporter;

$VERSION = '0.66';

@ISA = qw(Exporter);

@EXPORT = qw(context_flag constructor_flag
            encode_int encode_int_0 encode_null encode_oid
            encode_sequence encode_tagged_sequence
            encode_string encode_ip_address encode_timeticks
            decode_sequence decode_by_template
            pretty_print hex_string hex_string_of_type
            encoded_oid_prefix_p errmsg);

### Prototypes
sub encode_header ($$);
sub encode_int_0 ();
sub encode_int ($);
sub encode_oid (@);
sub encode_null ();
sub encode_sequence (@);
sub encode_tagged_sequence ($@);
sub encode_string ($);
sub encode_ip_address ($);
sub encode_timeticks ($);
sub pretty_print ($);
sub pretty_using_decoder ($$);
sub pretty_string ($);
sub pretty_intlike ($);
sub pretty_unsignedlike ($);
sub pretty_oid ($);
sub pretty_uptime ($);
sub pretty_uptime_value ($);
sub pretty_ip_address ($);
sub hex_string ($);
sub hex_string_of_type ($$);
sub decode_oid ($);
sub decode_by_template;
sub decode_by_template_2;
sub decode_sequence ($);
sub decode_int ($);
sub decode_intlike ($);
sub decode_unsignedlike ($);
sub decode_intlike_s ($$);
sub decode_string ($);
sub decode_length ($);
sub encoded_oid_prefix_p ($$);
sub decode_subid ($$$);
sub error (@);
sub template_error ($$$);

sub version () { $VERSION; }

### Flags for different types of tags

sub universal_flag      { 0x00 }
sub application_flag    { 0x40 }
sub context_flag        { 0x80 }
sub private_flag        { 0xc0 }

sub primitive_flag      { 0x00 }
sub constructor_flag    { 0x20 }

### Universal tags

sub boolean_tag         { 0x01 }
sub int_tag             { 0x02 }
sub bit_string_tag      { 0x03 }
sub octet_string_tag    { 0x04 }
sub null_tag            { 0x05 }
sub object_id_tag       { 0x06 }
sub sequence_tag        { 0x10 }
sub set_tag             { 0x11 }
sub uptime_tag          { 0x43 }

### Flag for length octet announcing multi-byte length field

sub long_length         { 0x80 }

### SNMP specific tags

sub snmp_ip_address_tag         { 0x00 | application_flag }
sub snmp_counter32_tag          { 0x01 | application_flag }
sub snmp_gauge32_tag            { 0x02 | application_flag }
sub snmp_timeticks_tag          { 0x03 | application_flag }
sub snmp_opaque_tag             { 0x04 | application_flag }
sub snmp_nsap_address_tag       { 0x05 | application_flag }
sub snmp_counter64_tag          { 0x06 | application_flag }
sub snmp_uinteger32_tag         { 0x07 | application_flag }

#### Encoding

sub encode_header ($$) {
   my ($type,$length) = @_;
   return pack ("C C", $type, $length) if $length < 128;
   return pack ("C C C", $type, long_length | 1, $length) if $length < 256;
   return pack ("C C n", $type, long_length | 2, $length) if $length < 65536;
   return error ("Cannot encode length $length yet");
}

sub encode_int_0 () {
   return pack ("C C C", 2, 1, 0);
}

sub encode_int ($) {
   return encode_intlike ($_[0], int_tag);
}

sub encode_intlike ($$) {
   my ($int, $tag)=@_;
   my ($sign, $val, @vals);

   $sign = ($int >= 0) ? 0 : 0xff;
   for(;;) {
       $val = $int & 0xff;
       unshift(@vals, $val);
       return encode_header ($tag, $#vals + 1).pack ("C*", @vals)
           if ($int >= -128 && $int < 128);
       $int -= $sign;
       $int = int($int / 256);
   }
}

sub encode_oid (@) {
   my @oid = @_;
   my ($result,$subid);

   $result = '';
   ## Ignore leading empty sub-ID.  The favourite reason for
   ## those to occur is that people cut&paste numeric OIDs from
   ## CMU/UCD SNMP including the leading dot.
   shift @oid if $oid[0] eq '';

   return error ("Object ID too short: ", join('.',@oid))
       if $#oid <= 1;
   ## The first two subids in an Object ID are encoded as a single
   ## byte in BER, according to a funny convention.  This poses
   ## restrictions on the ranges of those subids.  In the past, I
   ## didn't check for those.  But since so many people try to use
   ## OIDs in CMU/UCD SNMP's format and leave out the mib-2 or
   ## enterprises prefix, I introduced this check to catch those
   ## errors.
   ##
   return error ("first subid too big in Object ID ", join('.',@oid))
       if $oid[0] > 2;
   $result = shift (@oid) * 40;
   $result += shift @oid;
   return error ("second subid too big in Object ID ", join('.',@oid))
       if $result > 255;
   $result = pack ("C", $result);
   foreach $subid (@oid) {
       if ( ($subid>=0) && ($subid<128) ){ #7 bits long subid
           $result .= pack ("C", $subid);
       } elsif ( ($subid>=128) && ($subid<16384) ){ #14 bits long subid
           $result .= pack ("CC", 0x80 | $subid >> 7, $subid & 0x7f);
       }
       elsif ( ($subid>=16384) && ($subid<2097152) ) {#21 bits long subid
           $result .= pack ("CCC",
                            0x80 | (($subid>>14) & 0x7f),
                            0x80 | (($subid>>7) & 0x7f),
                            $subid & 0x7f);
       } elsif ( ($subid>=2097152) && ($subid<268435456) ){ #28 bits long subid
           $result .= pack ("CCCC",
                            0x80 | (($subid>>21) & 0x7f),
                            0x80 | (($subid>>14) & 0x7f),
                            0x80 | (($subid>>7) & 0x7f),
                            $subid & 0x7f);
       } elsif ( ($subid>=268435456) && ($subid<2147483648) ){ #31 bits long subid
           $result .= pack ("CCCCC",
                            0x80 | (($subid>>28) & 0x0f), #mask the bits beyond 32
                            0x80 | (($subid>>21) & 0x7f),
                            0x80 | (($subid>>14) & 0x7f),
                            0x80 | (($subid>>7) & 0x7f),
                            $subid & 0x7f);
       } elsif ( ($subid>=-2147483648) && ($subid<0) ) { #32 bits long subid
           $result .= pack ("CCCCC",
                            0x80 | (($subid>>28) & 0x0f), #mask the bits beyond 32
                            0x80 | (($subid>>21) & 0x7f),
                            0x80 | (($subid>>14) & 0x7f),
                            0x80 | (($subid>>7) & 0x7f),
                            $subid & 0x7f);
       } else {
           return error ("Cannot encode subid $subid");
       }
   }
   encode_header (object_id_tag, length $result).$result;
}

sub encode_null () { encode_header (null_tag, 0); }
sub encode_sequence (@) { encode_tagged_sequence (sequence_tag, @_); }

sub encode_tagged_sequence ($@) {
   my ($tag,$result);

   $tag = shift @_;
   $result = join '',@_;
   return encode_header ($tag | constructor_flag, length $result).$result;
}

sub encode_string ($) {
   my ($string)=@_;
   return encode_header (octet_string_tag, length $string).$string;
}

sub encode_ip_address ($) {
   my ($addr)=@_;
   my @octets;

   if (length $addr == 4) {
     ## Four bytes... let's suppose that this is a binary IP address
     ## in network byte order.
     return encode_header (snmp_ip_address_tag, length $addr).$addr;
   } elsif (@octets = ($addr =~ /^([0-9]+)\.([0-9]+)\.([0-9]+)\.([0-9]+)$/)) {
     return encode_ip_address (pack ("CCCC", @octets));
   } else {
     return error ("IP address must be four bytes long or a dotted-quad");
   }
}

sub encode_timeticks ($) {
 my ($tt) = @_;
 return BER::encode_intlike ($tt, BER::snmp_timeticks_tag);
}

#### Decoding

sub pretty_print ($) {
   my ($packet) = @_;
   my ($type,$rest);
   my $result = ord (substr ($packet, 0, 1));
   return pretty_intlike ($packet)
       if $result == int_tag;
   return pretty_unsignedlike ($packet)
       if $result == snmp_counter32_tag
           || $result == snmp_gauge32_tag
           || $result == snmp_counter64_tag;
   return pretty_string ($packet) if $result == octet_string_tag;
   return pretty_oid ($packet) if $result == object_id_tag;
   return pretty_uptime ($packet) if $result == uptime_tag;
   return pretty_ip_address ($packet) if $result == snmp_ip_address_tag;
   return "(null)" if $result == null_tag;
   return sprintf("#<unprintable BER type 0x%x>", $result);
}

sub pretty_using_decoder ($$) {
   my ($decoder, $packet) = @_;
   my ($decoded,$rest);
   ($decoded,$rest) = &$decoder ($packet);
   return error ("Junk after object") unless $rest eq '';
   return $decoded;
}

sub pretty_string ($) {
   pretty_using_decoder (\&decode_string, $_[0]);
}

sub pretty_intlike ($) {
   my $decoded = pretty_using_decoder (\&decode_intlike, $_[0]);
   $decoded;
}

sub pretty_unsignedlike ($) {
   return pretty_using_decoder (\&decode_unsignedlike, $_[0]);
}

sub pretty_oid ($) {
   my ($oid) = shift;
   my ($result,$subid,$next);
   my (@oid);
   $result = ord (substr ($oid, 0, 1));
   return error ("Object ID expected") unless $result == object_id_tag;
   ($result, $oid) = decode_length (substr ($oid, 1));
   return error ("inconsistent length in OID") unless $result == length $oid;
   @oid = ();
   $subid = ord (substr ($oid, 0, 1));
   push @oid, int ($subid / 40);
   push @oid, $subid % 40;
   $oid = substr ($oid, 1);
   while ($oid ne '') {
       $subid = ord (substr ($oid, 0, 1));
       if ($subid < 128) {
           $oid = substr ($oid, 1);
           push @oid, $subid;
       } else {
           $next = $subid;
           $subid = 0;
           while ($next >= 128) {
               $subid = ($subid << 7) + ($next & 0x7f);
               $oid = substr ($oid, 1);
               $next = ord (substr ($oid, 0, 1));
           }
           $subid = ($subid << 7) + $next;
           $oid = substr ($oid, 1);
           push @oid, $subid;
       }
   }
   join ('.', @oid);
}

sub pretty_uptime ($) {
   my ($packet,$uptime);

   ($uptime,$packet) = &decode_unsignedlike (@_);
   pretty_uptime_value ($uptime);
}

sub pretty_uptime_value ($) {
   my ($uptime) = @_;
   my ($seconds,$minutes,$hours,$days,$result);
   ## We divide the uptime by hundred since we're not interested in
   ## sub-second precision.
   $uptime = int ($uptime / 100);

   $days = int ($uptime / (60 * 60 * 24));
   $uptime %= (60 * 60 * 24);

   $hours = int ($uptime / (60 * 60));
   $uptime %= (60 * 60);

   $minutes = int ($uptime / 60);
   $seconds = $uptime % 60;

   if ($days == 0){
       $result = sprintf ("%d:%02d:%02d", $hours, $minutes, $seconds);
   } elsif ($days == 1) {
       $result = sprintf ("%d day, %d:%02d:%02d",
                          $days, $hours, $minutes, $seconds);
   } else {
       $result = sprintf ("%d days, %d:%02d:%02d",
                          $days, $hours, $minutes, $seconds);
   }
   return $result;
}


sub pretty_ip_address ($) {
   my $pdu = shift;
   my ($length, $rest);
   return error ("IP Address tag (".snmp_ip_address_tag.") expected")
       unless ord (substr ($pdu, 0, 1)) == snmp_ip_address_tag;
   $pdu = substr ($pdu, 1);
   ($length,$pdu) = decode_length ($pdu);
   return error ("Length of IP address should be four")
       unless $length == 4;
   sprintf "%d.%d.%d.%d", unpack ("CCCC", $pdu);
}

sub hex_string ($) {
   &hex_string_of_type ($_[0], octet_string_tag);
}

sub hex_string_of_type ($$) {
   my ($pdu, $wanted_type) = @_;
   my ($length);
   return error ("BER tag ".$wanted_type." expected")
       unless ord (substr ($pdu, 0, 1)) == $wanted_type;
   $pdu = substr ($pdu, 1);
   ($length,$pdu) = decode_length ($pdu);
   hex_string_aux ($pdu);
}

sub hex_string_aux ($) {
   my ($binary_string) = @_;
   my ($c, $result);
   $result = '';
   for $c (unpack "C*", $binary_string) {
       $result .= sprintf "%02x", $c;
   }
   $result;
}

sub decode_oid ($) {
   my ($pdu) = @_;
   my ($result,$pdu_rest);
   my (@result);
   $result = ord (substr ($pdu, 0, 1));
   return error ("Object ID expected") unless $result == object_id_tag;
   ($result, $pdu_rest) = decode_length (substr ($pdu, 1));
   @result = (substr ($pdu, 0, $result + (length ($pdu) - length ($pdu_rest))),
              substr ($pdu_rest, $result));
   @result;
}

sub decode_by_template {
   my ($pdu) = shift;
   local ($_) = shift;
   return decode_by_template_2 ($pdu, $_, 0, 0, @_);
}

my $template_debug = 0;

sub decode_by_template_2 {
   my ($pdu, $template, $pdu_index, $template_index);
   local ($_);
   $pdu = shift;
   $template = $_ = shift;
   $pdu_index = shift;
   $template_index = shift;
   my (@results);
   my ($length,$expected,$read,$rest);
   while (0 < length ($_)) {
       if (substr ($_, 0, 1) eq '%') {
           print STDERR "template $_ ", length $pdu," bytes remaining\n"
               if $template_debug;
           $_ = substr ($_,1);
           ++$template_index;
           if (($expected) = /^(\d*|\*)\{(.*)/) {
               ## %{
               $template_index += length ($expected) + 1;
               print STDERR "%{\n" if $template_debug;
               $_ = $2;
               $expected = shift | constructor_flag if ($expected eq '*');
               $expected = sequence_tag | constructor_flag
                   if $expected eq '';
               return template_error ("Expected sequence tag $expected, got ".
                                      ord (substr ($pdu, 0, 1)),
                                     $template,
                                     $template_index)
                   unless (ord (substr ($pdu, 0, 1)) == $expected);
               $pdu = substr ($pdu,1);
               (($length,$pdu) = decode_length ($pdu))
                   || return template_error ("cannot read length",
                                             $template, $template_index);
               return template_error ("Expected length $length, got ".length $pdu ,
                                     $template, $template_index)
                 unless length $pdu == $length;
           } elsif (($expected,$rest) = /^(\*|)s(.*)/) {
               ## %s
               $template_index += length ($expected) + 1;
               ($expected = shift) if $expected eq '*';
               (($read,$pdu) = decode_string ($pdu))
                   || return template_error ("cannot read string",
                                             $template, $template_index);
               print STDERR "%s => $read\n" if $template_debug;
               if ($expected eq '') {
                   push @results, $read;
               } else {
                   return template_error ("Expected $expected, read $read",
                                          $template, $template_index)
                       unless $expected eq $read;
               }
               $_ = $rest;
           } elsif (($rest) = /^A(.*)/) {
               ## %A
               $template_index += 1;
               {
                   my ($tag, $length, $value);
                   $tag = ord (substr ($pdu, 0, 1));
                   return error ("Expected IP address, got tag ".$tag)
                       unless $tag == snmp_ip_address_tag;
                   ($length, $pdu) = decode_length (substr ($pdu, 1));
                   return template_error ("IP address must be four bytes long",
                                          $template, $template_index)
                       unless $length == 4;
                   $read = substr ($pdu, 0, $length);
                   $pdu = substr ($pdu, $length);
               }
               print STDERR "%A => $read\n" if $template_debug;
               push @results, $read;
               $_ = $rest;
           } elsif (/^O(.*)/) {
               ## %O
               $template_index += 1;
               $_ = $1;
               (($read,$pdu) = decode_oid ($pdu))
                 || return template_error ("cannot read OID",
                                           $template, $template_index);
               print STDERR "%O => ".pretty_oid ($read)."\n"
                   if $template_debug;
               push @results, $read;
           } elsif (($expected,$rest) = /^(\d*|\*|)i(.*)/) {
               ## %i
               $template_index += length ($expected) + 1;
               print STDERR "%i\n" if $template_debug;
               $_ = $rest;
               (($read,$pdu) = decode_int ($pdu))
                 || return template_error ("cannot read int",
                                           $template, $template_index);
               if ($expected eq '') {
                   push @results, $read;
               } else {
                   $expected = int (shift) if $expected eq '*';
                   return template_error (sprintf ("Expected %d (0x%x), got %d (0x%x)",
                                                   $expected, $expected, $read, $read),
                                          $template, $template_index)
                       unless ($expected == $read)
               }
           } elsif (($rest) = /^u(.*)/) {
               ## %u
               $template_index += 1;
               print STDERR "%u\n" if $template_debug;
               $_ = $rest;
               (($read,$pdu) = decode_unsignedlike ($pdu))
                 || return template_error ("cannot read uptime",
                                           $template, $template_index);
               push @results, $read;
           } elsif (/^\@(.*)/) {
               ## %@
               $template_index += 1;
               print STDERR "%@\n" if $template_debug;
               $_ = $1;
               push @results, $pdu;
               $pdu = '';
           } else {
               return template_error ("Unknown decoding directive in template: $_",
                                      $template, $template_index);
           }
       } else {
           if (substr ($_, 0, 1) ne substr ($pdu, 0, 1)) {
               return template_error ("Expected ".substr ($_, 0, 1).", got ".substr ($pdu, 0, 1),
                                      $template, $template_index);
           }
           $_ = substr ($_,1);
           $pdu = substr ($pdu,1);
       }
   }
   return template_error ("PDU too long", $template, $template_index)
     if length ($pdu) > 0;
   return template_error ("PDU too short", $template, $template_index)
     if length ($_) > 0;
   @results;
}

sub decode_sequence ($) {
   my ($pdu) = @_;
   my ($result);
   my (@result);
   $result = ord (substr ($pdu, 0, 1));
   return error ("Sequence expected") unless $result == sequence_tag | constructor_flag;
   ($result, $pdu) = decode_length (substr ($pdu, 1));
   @result = (substr ($pdu, 0, $result), substr ($pdu, $result));
   @result;
}

sub decode_int ($) {
   my ($pdu) = @_;
   my $tag = ord (substr ($pdu, 0, 1));
   return error ("Integer expected, found tag ".$tag)
       unless $tag == int_tag;
   decode_intlike ($pdu);
}

sub decode_intlike ($) {
   decode_intlike_s ($_[0], 1);
}

sub decode_unsignedlike ($) {
   decode_intlike_s ($_[0], 0);
}

sub decode_intlike_s ($$) {
   my ($pdu, $signedp) = @_;
   my ($length,$result);
   $length = ord (substr ($pdu, 1, 1));
   my $ptr = 2;
   $result = unpack ($signedp ? "c" : "C", substr ($pdu, $ptr++, 1));
   while (--$length > 0) {
       $result *= 256;
       $result += unpack ("C", substr ($pdu, $ptr++, 1));
   }
   ($result, substr ($pdu, $ptr));
}

sub decode_string ($) {
   my ($pdu) = shift;
   my ($result);
   $result = ord (substr ($pdu, 0, 1));
   return error ("Expected octet string, got tag ".$result)
       unless $result == octet_string_tag;
   ($result, $pdu) = decode_length (substr ($pdu, 1));
   return (substr ($pdu, 0, $result), substr ($pdu, $result));
}

sub decode_length ($) {
   my ($pdu) = shift;
   my ($result);
   my (@result);
   $result = ord (substr ($pdu, 0, 1));
   if ($result & long_length) {
       if ($result == (long_length | 1)) {
           @result = (ord (substr ($pdu, 1, 1)), substr ($pdu, 2));
       } elsif ($result == (long_length | 2)) {
           @result = ((ord (substr ($pdu, 1, 1)) << 8)
                      + ord (substr ($pdu, 2, 1)), substr ($pdu, 3));
       } else {
           return error ("Unsupported length");
       }
   } else {
       @result = ($result, substr ($pdu, 1));
   }
   @result;
}

#### OID prefix check

### encoded_oid_prefix_p OID1 OID2
###
### OID1 and OID2 should be BER-encoded OIDs.
### The function returns non-zero iff OID1 is a prefix of OID2.
### This can be used in the termination condition of a loop that walks
### a table using GetNext or GetBulk.
###
sub encoded_oid_prefix_p ($$) {
   my ($oid1, $oid2) = @_;
   my ($i1, $i2);
   my ($l1, $l2);
   my ($subid1, $subid2);
   return error ("OID tag expected") unless ord (substr ($oid1, 0, 1)) == object_id_tag;
   return error ("OID tag expected") unless ord (substr ($oid2, 0, 1)) == object_id_tag;
   ($l1,$oid1) = decode_length (substr ($oid1, 1));
   ($l2,$oid2) = decode_length (substr ($oid2, 1));
   for ($i1 = 0, $i2 = 0;
        $i1 < $l1 && $i2 < $l2;
        ++$i1, ++$i2) {
       ($subid1,$i1) = &decode_subid ($oid1, $i1, $l1);
       ($subid2,$i2) = &decode_subid ($oid2, $i2, $l2);
       return 0 unless $subid1 == $subid2;
   }
   return $i2 if $i1 == $l1;
   return 0;
}

### decode_subid OID INDEX
###
### Decodes a subid field from a BER-encoded object ID.
### Returns two values: the field, and the index of the last byte that
### was actually decoded.
###
sub decode_subid ($$$) {
   my ($oid, $i, $l) = @_;
   my $subid = 0;
   my $next;

   while (($next = ord (substr ($oid, $i, 1))) >= 128) {
       $subid = ($subid << 7) + ($next & 0x7f);
       ++$i;
       return error ("decoding object ID: short field")
           unless $i < $l;
   }
   return (($subid << 7) + $next, $i);
}

sub error (@) {
 $BER::errmsg = join ("",@_);
 return undef;
}

sub template_error ($$$) {
 my ($errmsg, $template, $index) = @_;
 return error ($errmsg."\n  ".$template."\n  ".(' ' x $index)."^");
}

1;