[Java] TLV(Tag-Length-Value) 설명 및 해석 함수 구현

- TLV는 "Tag-Length-Value"의 약자로,

데이터의 구조를 세 가지 구성 요소로 구분하는 형식입니다.

이 형식은 주로 통신 프로토콜에서 데이터를 효율적으로 전송하고,

각 데이터의 의미를 명확히 하기 위해 사용됩니다.

Tag: 데이터 항목의 종류나 속성을 나타내는 식별자입니다.
Length: 데이터 값의 길이를 나타내며, 몇 바이트로 이루어졌는지를 표현합니다.
Value: 실제 데이터 값 자체입니다.

예를 들어, 특정 메시지가 Tag=01, Length=04, Value=1234로 구성되어 있다면, 

Tag는 데이터의 종류를, Length는 값이 4바이트라는 것을, Value는 실제 데이터가 "1234"임을 의미합니다. 

TLV 구조는 특히 비동기 데이터 처리나 다양한 데이터 유형을 처리할 때 유용합니다.

 

- 프로토콜 설계

TLV 를 받을 때, Hex 값으로 된 String 을 받는다고 하겠습니다.

(예시 : 850105435056303161025A4F0307D41000000140105704139200779000001352D2
0106017700000000000F5F340102)

 

여기서는 Tag 를 2Byte, Length 를 1Byte 로 보내준다고 약속할 것입니다.

 

- Java TLV 해석 함수 설계

Java 에서 TLV Hex String 을 받아서 이를 Tag-Value 의 Map 으로 반환하는 함수를 만들 것입니다.

인터페이스는

 

Map<String, String> parseTlvToTvMap(String tlvString);

 

입니다.

 

- Java 구현

구현에 앞서, String tlvString 에 대해 먼저 알아봅시다.

 

"850105435056303161025A4F0307D41000000140105704139200779000001352D201060177000000000000F5F340102"

 

위와 같이 입력되었다 할 때, 위의 값은 Hex(16진수) 숫자를 나타낸 String 이라고 했는데,

 

"010001010001011110101010000"

 

위와 같은 Binary(2진수) 숫자를 나타낸 String 이 1 Byte 에 8개의 글자를 포함한다고 하면,

Hex String 은 1 Byte 에 2 개의 글자를 포함합니다.

(10 진수로 15 에 해당하는 값은 2진수로 1111 이며, 16진수로는 F 이므로, 한 글자에 bit 가 4개로 표현되므로 16진수의 한 글자는 4비트, 2 글자는 8 비트로, 1 Byte 가 됨)

 

tlvString 은 앞에서부터 해석을 시작하며, tlv 가 여러개 들어있을 수 있습니다.

예를들어 가장 앞의 2Byte 에 해당하는 4 글자가 tag, 뒤의 1 Byte 인 2 글자가 Length 라고 할 때,

처음에는 tag = 2, Length = 3 이라고 나오면, 다음에 나오는 3 Byte 는 Value 가 되며,

Value 뒤에서부터 다시 tag - length - value 가 반복됩니다.

    public static Map<String, String> parseTlvToTvMap(String tlvString) {
        // Tag, Length 의 Byte 설정
        int tagByte = 2;
        int lengthByte = 1;

        // 1 Byte 에 HexString 이 2개가 사용되므로 길이 계산
        int tagHexSize = tagByte * 2;
        int lengthHexSize = lengthByte * 2;

        Map<String, String> result = new HashMap<>();
        int curIndex = 0;

        // 현재 탐색 인덱스가 tlvString 전체 길이를 넘어갈 때까지 반복
        while (curIndex < tlvString.length()) {
            // Tag 추출
            String tag = tlvString.substring(curIndex, curIndex + tagHexSize);
            curIndex += tagHexSize; // 탐색 인덱스 이동

            // Length 추출
            String lengthHex = tlvString.substring(curIndex, curIndex + lengthHexSize);
            curIndex += lengthHexSize; // 탐색 인덱스 이동

            int length = Integer.parseInt(lengthHex, 16);

            // Value 추출
            String value = tlvString.substring(curIndex, curIndex + length * 2);
            curIndex += length * 2; // 탐색 인덱스 이동

            // result Map 에 저장
            result.put(tag, value);
        }

        return result;
    }

 

위와 같은 지식을 바탕으로 이처럼 작성할 수 있습니다.