Base64
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Base64 è un sistema di codifica che consente la traduzione di dati binari (contenenti sequenze di 8 bit) in stringhe di testo ASCII, rappresentando i dati sulla base di 64 caratteri ASCII diversi.
Viene usato principalmente come codifica di dati binari nelle e-mail, per convertire i dati nel formato ASCII.
L'algoritmo
L'algoritmo che effettua la conversione suddivide il file in gruppi da 6 bit, i quali possono quindi contenere valori da 0 a 63. Ogni possibile valore viene convertito in un carattere ASCII secondo la seguente tabella:
Valore | ASCII |
---|---|
0 | A |
1 | B |
2 | C |
3 | D |
4 | E |
5 | F |
6 | G |
7 | H |
8 | I |
9 | J |
10 | K |
11 | L |
12 | M |
13 | N |
14 | O |
15 | P |
Valore | ASCII |
---|---|
16 | Q |
17 | R |
18 | S |
19 | T |
20 | U |
21 | V |
22 | W |
23 | X |
24 | Y |
25 | Z |
26 | a |
27 | b |
28 | c |
29 | d |
30 | e |
31 | f |
Valore | ASCII |
---|---|
32 | g |
33 | h |
34 | i |
35 | j |
36 | k |
37 | l |
38 | m |
39 | n |
40 | o |
41 | p |
42 | q |
43 | r |
44 | s |
45 | t |
46 | u |
47 | v |
Valore | ASCII |
---|---|
48 | w |
49 | x |
50 | y |
51 | z |
52 | 0 |
53 | 1 |
54 | 2 |
55 | 3 |
56 | 4 |
57 | 5 |
58 | 6 |
59 | 7 |
60 | 8 |
61 | 9 |
62 | + |
63 | / |
Il set di 64 caratteri scelto per rappresentare i 64 valori (0-63) varia a seconda dell'implementazione scelta. L'obiettivo solitamente è di scegliere 64 caratteri che siano comuni alla maggior parte delle codifiche e che siano anche stampabili. Le altre varianti, solitamente derivate dal Base64, condividono queste proprietà ma differiscono nella scelta degli ultimi due caratteri; per esempio la variante URL e file name safe (RFC 4648/Base64URL), usa "-" e "_".
L'algoritmo causa un aumento delle dimensioni dei dati del 33%, poiché ogni gruppo di 3 byte viene convertito in 4 caratteri. Questo supponendo che per rappresentare un carattere si utilizzi un intero byte.
Se per rappresentare i caratteri ASCII si usassero 7 bit (che sarebbero sufficienti) e non 8, l'aumento di dimensioni sarebbe solo del 17%. Poiché però per rappresentare i caratteri ASCII si usano convenzionalmente 8 bit (7 per il carattere, lasciando il restante bit nullo), allora si ottiene l'aumento delle dimensioni descritto poco fa.
Esempio di codifica
Dati 3 byte che contengono i valori A, B, C, partendo dalla loro rappresentazione binaria, applichiamo l'algoritmo:
Rappresentazione ASCII: A B C | | | Rappresentazione binaria: 01000001 01000010 01000011 / \ / \ / \ Suddivisione in gruppi da 6 bit: 010000 01 0100 0010 01 000011 |----| \------/ \------/ |----| I 4 valori dedotti: 010000 010100 001001 000011 \/ \/ \/ \/ Il valore decimale: 16 20 9 3 | | | | Il valore codificato: Q U J D
Quindi la sequenza di valori (ABC) viene convertita nella sequenza (QUJD).
Se la lunghezza del messaggio originale non è un multiplo di 3 byte il numero dei bit che costituiscono il risultato non sarà un multiplo di 6. Verranno quindi inseriti bit nulli (0) alla fine (4 o 2), e nel valore codificato vengono aggiunti da 0 a 2 simboli '=' (padding character) sufficienti a raggiungere un multiplo di 4 simboli. Ciascun padding character indica pertanto l'aggiunta di una coppia di bit nulli. Il padding non è comunque indispensabile per la decodifica e alcune implementazioni non lo utilizzano. Il padding è indispensabile solo qualora si vogliano concatenare messaggi codificati.
Quindi, preso un singolo byte di valore (A), esso viene convertito nella sequenza (QQ==), il singolo valore (B) viene convertito in (Qg==), mentre la sequenza (AB) diventa (QUI=).
- Possibile routine di conversione
union conv { unsigned int l; struct bytes { char b1; char b2; char b3; char b4; } b; }; char convert (char c) { if (c == 63) return 47; else if (c == 62) return 43; else if (c >= 52) return c - 4; else if (c >= 26) return c + 71; else return c + 65; } unsigned int toBase64(char b1, char b2, char b3) { conv src, dest; src.b.b1 = b3; src.b.b2 = b2; src.b.b3 = b1; src.b.b4 = 0; //conv.l == b4 b3 b2 b1 dest.b.b1 = convert(src.b.b1 & 0x3f); src.l = src.l >> 6; dest.b.b2 = convert(src.b.b1 & 0x3f); src.l = src.l >> 6; dest.b.b3 = convert(src.b.b1 & 0x3f); src.l = src.l >> 6; dest.b.b4 = convert(src.b.b1 & 0x3f); return dest.l; }
Varianti
Esistono varianti di questa codifica, che differiscono principalmente nella scelta dei due caratteri usati per rappresentare i valori 62 e 63 e per il "padding char". In particolare molto usata è la variante che usa i caratteri "-" e "_" come valori 62 e 63 (al posto di "+" e "/") e non usa padding; questa variante è particolarmente utile quando la stringa codificata deve essere usata in una URL o in un filename.
Collegamenti esterni
- (EN) Denis Howe, Base64, in Free On-line Dictionary of Computing. Disponibile con licenza GFDL
- Implementazione in C per la codifica in Base64
- Base64 decode / encode Decodifica Base64
- Base64 Decode Decodifica Base64
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![](http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/a/af/Crystal128-kmplot.svg/25px-Crystal128-kmplot.svg.png)