Base64

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к: навигация, поиск

Base64 буквально означает — позиционная система счисления с основанием 64. Здесь 64 — это число символов в алфавите кодирования, из которого формируется конечный буквенно-цифровой текст на основе латинского алфавита. Число соответствует наибольшей степени двойки (26), которая может быть представлена с использованием печатных символов ASCII. Эта система широко используется в электронной почте для представления бинарных файлов в тексте письма (транспортное кодирование). Все широко известные варианты, известные под названием Base64, используют символы A-Z, a-z и 0-9, что составляет 62 знака, для недостающих двух знаков в разных системах используются различные символы.

Схема соответствия «символ — значение» в Base64[править | править вики-текст]

Символ Значение Символ Значение Символ Значение Символ Значение
10 2 8 16 10 2 8 16 10 2 8 16 10 2 8 16
A 0 000000 00 00 Q 16 010000 20 10 g 32 100000 40 20 w 48 110000 60 30
B 1 000001 01 01 R 17 010001 21 11 h 33 100001 41 21 x 49 110001 61 31
C 2 000010 02 02 S 18 010010 22 12 i 34 100010 42 22 y 50 110010 62 32
D 3 000011 03 03 T 19 010011 23 13 j 35 100011 43 23 z 51 110011 63 33
E 4 000100 04 04 U 20 010100 24 14 k 36 100100 44 24 0 52 110100 64 34
F 5 000101 05 05 V 21 010101 25 15 l 37 100101 45 25 1 53 110101 65 35
G 6 000110 06 06 W 22 010110 26 16 m 38 100110 46 26 2 54 110110 66 36
H 7 000111 07 07 X 23 010111 27 17 n 39 100111 47 27 3 55 110111 67 37
I 8 001000 10 08 Y 24 011000 30 18 o 40 101000 50 28 4 56 111000 70 38
J 9 001001 11 09 Z 25 011001 31 19 p 41 101001 51 29 5 57 111001 71 39
K 10 001010 12 0A a 26 011010 32 1A q 42 101010 52 2A 6 58 111010 72 3A
L 11 001011 13 0B b 27 011011 33 1B r 43 101011 53 2B 7 59 111011 73 3B
M 12 001100 14 0C c 28 011100 34 1C s 44 101100 54 2C 8 60 111100 74 3C
N 13 001101 15 0D d 29 011101 35 1D t 45 101101 55 2D 9 61 111101 75 3D
O 14 001110 16 0E e 30 011110 36 1E u 46 101110 56 2E + 62 111110 76 3E
P 15 001111 17 0F f 31 011111 37 1F v 47 101111 57 2F / 63 111111 77 3F

MIME[править | править вики-текст]

В формате электронной почты MIME base64 — это схема, по которой произвольная последовательность байт преобразуется в последовательность печатных ASCII символов. Это определяет MIME как транспортное кодирование содержимого для использования в электронной почте. Используются только символы латинского алфавита в верхнем и нижнем регистре — символы (A—Z, a—z), цифры (0—9), и символы «+» и «/», с символом «=» в качестве специального кода суффикса.

Полная спецификация этой формы base64 содержится в RFC 1421 и RFC 2045. Эта схема используется для кодирования последовательности октетов (байт). Это соответствует определению файлов почти во всех системах. Результирующие закодированные по base64 данные имеют длину, большую оригинальной в соотношении 4:3 (каждым 3м байтам оригинального текста соответствуют 4 символа base64), и напоминают по виду случайные символы.

Для того, чтобы преобразовать данные в base64, первый байт помещается в самые старшие восемь бит 24-битного буфера, следующий в средние восемь и третий в младшие значащие восемь бит. Если кодируется менее чем три байта, то соответствующие биты буфера устанавливаются в ноль. Далее каждые шесть бит буфера, начиная с самых старших, используются как индексы строки́ «ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZabcdefghijklmnopqrstuvwxyz0123456789+/» и её символы, на которые указывают индексы, помещаются в выходную строку. Если кодируются только один или два байта, в результате получаются только первые два или три символа строки, а выходная строка дополняется двумя или одним символами «=». Это предотвращает добавление дополнительных битов к восстановленным данным. Процесс повторяется над оставшимися входными данными.

Например, исторический слоган Википедии,

Man is distinguished, not only by his reason, but by this singular passion from other animals, which is a lust of the mind, that by a perseverance of delight in the continued and indefatigable generation of knowledge, exceeds the short vehemence of any carnal pleasure.

будучи закодированным в base64 выглядит следующим образом:

TWFuIGlzIGRpc3Rpbmd1aXNoZWQsIG5vdCBvbmx5IGJ5IGhpcyByZWFzb24sIGJ1dCBieSB0
aGlzIHNpbmd1bGFyIHBhc3Npb24gZnJvbSBvdGhlciBhbmltYWxzLCB3aGljaCBpcyBhIGx1
c3Qgb2YgdGhlIG1pbmQsIHRoYXQgYnkgYSBwZXJzZXZlcmFuY2Ugb2YgZGVsaWdodCBpbiB0
aGUgY29udGludWVkIGFuZCBpbmRlZmF0aWdhYmxlIGdlbmVyYXRpb24gb2Yga25vd2xlZGdl
LCBleGNlZWRzIHRoZSBzaG9ydCB2ZWhlbWVuY2Ugb2YgYW55IGNhcm5hbCBwbGVhc3VyZS4=

UTF-7[править | править вики-текст]

UTF-7 представляет собой систему, называемую Изменённый Base64. Эта схема кодирования данных используется для того, чтобы кодировать UTF-16 как промежуточный формат в UTF-7 в печатных ASCII символах. Этот вариант base64 используется в MIME. UTF-7 предназначен для того, чтобы позволять использовать unicode в e-mail без использования разделения транспортного кодирования содержимого. Главное отличие этого варианта base64 от MIME в том, что символ «=» не используется для дополнения, так как требуется многократное экранирование этого символа. Вместо этого биты октета дополняются нулями.

Изменённый Base64 стандартизирован по RFC 2152, A Mail-Safe Transformation Format of Unicode.

Base58[править | править вики-текст]

Для кодирования URL в некоторых системах используется Base58, отличающийся от Base64 отсутствием в конечном тексте символов, которые могут восприниматься человеком неоднозначно. Исключены 0 (ноль), O (заглавная латинская o), I (заглавная латинская i), l (маленькая латинская L). Также исключены символы + (плюс) и / (косая черта), которые при кодировании URL могут приводить к неверной интерпретации адреса.

IRCu[править | править вики-текст]

В сервер-сервер протоколе, используемом в IRCu IRC демоном и совместимом программном обеспечении, версия base64 используется для кодирования клиент/серверных числовых и двоичных IP адресов. Клиентские и серверные числовые данные имеют фиксированные размеры, которые точно совпадают с количеством знаков base64, тем самым, нет необходимости в дополнении. Двоичные IP-адреса для соответствия расширяются ведущими нулевыми битами. Набор символов незначительно отличается от MIME использованием [] вместо +/.

Применение в веб-приложениях[править | править вики-текст]

Кодирование Base64 может быть полезно, если в окружении HTTP используется информация, длину которой можно точно определить. Также многим приложениям необходимо кодировать двоичные данные, для удобства включения в URL, скрытые поля форм, и здесь Base64 удобно не только для компактного представления, но и относительной нечитаемостью для попытки выяснения случайным человеком-наблюдателем природы данных.

Использование URL-кодировщика над стандартом Base64, несмотря на это, неудобно, так как он преобразует символы '/' и '+' в специальные шестнадцатеричные последовательности. Если позднее эта строка используется вместе с базой данных или через гетерогенные системы, они прекращают работу на символе '%', сгенерированном URL-кодировщиком (потому что символ '%' также используется в ANSI SQL как шаблон).

По причине этого, существует изменённый Base64 для URL,где не используется заполнение символом '=' и символы '+' и '/' соответственно заменяются на '*' и '-', так, чтобы использование кодеров/декодеров URL перестаёт быть необходимым и не имеет никакого воздействия на длину закодированного значения, оставляя ту же самую закодированную форму, неповреждённую для использования в реляционных базах данных, веб-формах, и идентификаторах объекта вообще. Стандартом Base64-кодирования URL адресов, признается вариант, когда символы '+' и '/' заменяются, соответственно, на '-' и '_' (RFC 3548, раздел 4).

Другой вариант называется изменённый Base64 для регулярных выражений использует '!-' вместо '*-' для того, чтобы заменить стандартный Base64 '+/', потому что оба '+' и '*' могут быть зарезервированы для регулярных выражений (отметим, что '[]' используемый выше в IRCu варианте может не работать в этом контексте).

Имеются другие варианты, которые используют '_-' или '._', если строка Base64 должна быть использована вместе с идентификаторами для программ, или '.-' для использования в токенах имён XML (Nmtoken), или '_:' в более ограниченных идентификаторах XML (Name). В некоторых случаях для URL применяется Base58, который не использует символы '+/'.

Radix-64[править | править вики-текст]

Radix-64 — разновидность кодирования Base64 двоичных данных в текстовый формат, используемая в PGP. От Base64 отличается тем, что в конец добавляется контрольная сумма в 24 бита.

Другие применения[править | править вики-текст]

Существует множество вариантов применения Base64. Например, Thunderbird и Mozilla использовали Base64 для сокрытия паролей в POP3. Base64 часто используется как рациональный метод в безопасности для скрытия секретов без издержек на криптографическое управление ключами.

Сканеры спама, которые не декодируют сообщения в base64, часто пропускают сообщения в Base64, так как они кажутся достаточно случайными, или не содержат ключевые слова в тексте Base64, чтобы быть принятыми за спам. Это используют спамеры для обхода основных антиспамовых инструментов.

См. также[править | править вики-текст]

Ссылки[править | править вики-текст]

Ресурсы[править | править вики-текст]