Vier Wege, Bytes als Text zu schreiben

Base16 (Hex), Base32, Base64 und die Prozentcodierung lösen alle ein Problem: Daten mit Zeichen darzustellen, die ein reiner Textkanal sicher transportiert. Sie unterscheiden sich auf zwei Achsen, die sich gegeneinander abwägen: die Alphabetgröße und der Größen-Mehraufwand. Ein größeres Alphabet packt mehr Bits pro Zeichen, also ist die Ausgabe kürzer; ein kleineres oder restriktiveres Alphabet ist leichter zu lesen oder in einem gegebenen Kontext sicherer, aber die Ausgabe ist länger. Die ersten drei sind zusammen in der RFC 4648 definiert; die Prozentcodierung stammt aus der RFC 3986 und funktioniert anders als die übrigen.

Der Größen-Mehraufwand auf einen Blick

Für rohe Binäreingabe ist die Ausdehnung der drei Codierungen der RFC 4648 fest und vorhersehbar:

Codierung      Bit/Zch    Verhältnis         Mehraufwand
Base16         4          2 Zch / Byte       +100%
Base32         5          8 Zch / 5 Byte     +60%
Base64         6          4 Zch / 3 Byte     +33%

Base64 ist die kompakteste, Base16 die am wenigsten kompakte. Die Prozentcodierung ist die Ausnahme: Sie ist überhaupt kein festes Verhältnis. Sie lässt die nicht reservierten Zeichen in Ruhe und dehnt nur den Rest auf je drei Zeichen aus, also hängt ihr Mehraufwand vollständig vom Inhalt ab. Für Text, der überwiegend aus Buchstaben und Ziffern besteht, ist sie fast gratis; für rohes Binär, wo fast jedes Byte maskiert werden muss, schießt sie auf etwa +200% hoch, schlechter als alle anderen.

Alphabet und Lesbarkeit

  • Base16 / Hex verwendet 0-9 und A-F. Ein Byte sind immer zwei Zeichen, also sind die Byte-Grenzen vollkommen klar. Sie ist die am leichtesten mit dem Auge lesbare und vergleichbare, deshalb verwenden Hashes, Schlüssel und Hex-Dumps sie.
  • Base32 verwendet A-Z und 2-7, unabhängig von der Schreibung, mit den verwechselbaren Zeichen 0, 1 und 8 entfernt. Sie ist für Werte gemacht, die eine Person tippt, diktiert oder ohne Beachtung der Groß- und Kleinschreibung speichert, wie -Geheimnisse und Onion-Adressen.
  • Base64 verwendet A-Z, a-z, 0-9, + und /, abhängig von der Schreibung. Sie ist die dichteste der drei, aber + und / sind in URLs und Dateinamen nicht sicher, was die URL-sichere Variante behebt.
  • Die Prozentcodierung hält lesbaren Text lesbar und maskiert nur, was eine URL nicht buchstäblich transportieren kann. Sie ist ein Maskierungsschema statt einer vollständigen Neucodierung.

Welche du wählen solltest

Die Wahl folgt dem Kanal und dem Publikum. Wenn eine Person den Wert lesen, tippen oder vergleichen muss, bevorzuge Hex (um Bytes zu inspizieren) oder Base32 (um zu tippen oder zu diktieren). Wenn eine Maschine beliebige Bytes durch einen Textkanal bewegen muss und die Größe zählt, verwende Base64, oder Base64URL, wenn der Wert in einer URL, einem Dateinamen oder einem Token reist. Wenn du Text in eine URL setzt und nur wenige Zeichen unsicher sind, codiere ihn prozentual, statt alles neu zu codieren.

Eine schnelle Regel: Base64 für Kompaktheit, Base32 zum Tippen, Hex zum Lesen, die Prozentcodierung für URLs.

Probier sie aus

Das Codec-Werkzeug führt alle vier aus. Füge beliebigen Text ein, wechsle die Codierung und vergleiche die Ausgabe nebeneinander, mit Decodierung für jede, vollständig in deinem Browser.