Il problema che Base64 risolve

I computer memorizzano tutto come byte, valori arbitrari da 0 a 255. Molti sistemi che spostano dati, però, sono stati costruiti per trasportare testo, non byte arbitrari: corpi di email, URL, stringhe JSON, intestazioni HTTP. Consegna loro un byte grezzo che per caso è un carattere di controllo o una virgoletta, e lo corrompono o si rompono. Base64 è il modo standard di prendere qualsiasi byte e riscriverlo usando un piccolo insieme sicuro di caratteri stampabili che quei canali di solo testo trasportano intatti.

Vale la pena essere precisi su cosa significa: Base64 è una codifica, non cifratura. Non nasconde nulla. Chiunque può decodificarlo di nuovo nei byte originali senza chiave e senza sforzo. Il suo unico compito è sopravvivere al trasporto, non custodire un segreto.

Come funziona la codifica

Il trucco è raggruppare di nuovo i bit. Base64 legge l'input tre byte alla volta. Tre byte sono 24 bit, e 24 si divide esattamente in quattro gruppi da 6 bit. Ogni gruppo da 6 bit è un numero da 0 a 63, e ciascuno di quei 64 valori mappa su un carattere dell'alfabeto Base64:

  • A a Z per i valori da 0 a 25
  • a a z per i valori da 26 a 51
  • 0 a 9 per i valori da 52 a 61
  • + e / per i valori 62 e 63

Così ogni tre byte di input diventano esattamente quattro caratteri di output. Per questo l'output Base64 è sempre circa un terzo più grande dell'input: quattro caratteri trasportano ciò che facevano tre byte.

Perché esiste il riempimento

L'input non è sempre un multiplo netto di tre byte. Quando all'ultimo gruppo rimangono solo uno o due byte, il codificatore emette comunque un blocco completo di quattro caratteri e riempie il vuoto con il carattere =:

  • Un byte residuo (8 bit) produce due caratteri significativi, poi ==.
  • Due byte residui (16 bit) producono tre caratteri significativi, poi =.

Il = non è dato. È un marcatore che dice al decodificatore quanti byte rappresenta davvero il blocco finale, così da poter scartare il riempimento e ricostruire l'esatta lunghezza originale. Per questo la lunghezza di una stringa Base64 è sempre un multiplo di quattro.

La variante sicura per URL

Due dei caratteri dell'alfabeto standard causano problemi in luoghi specifici. + e / hanno entrambi significati riservati negli URL (uno spazio e un separatore di percorso), e / è anche illegale in molti nomi di file. Base64URL (definito nella RFC 4648) corregge questo con due sostituzioni e un'abitudine:

  • + diventa -
  • / diventa _
  • il riempimento = viene di solito rimosso, poiché la lunghezza può essere dedotta

Il risultato è una stringa che si inserisce in modo pulito in un URL, un nome di file o un JSON Web Token senza ulteriore escaping. È esattamente per questo che i e le challenge di usano Base64URL invece della forma classica: quei valori vivono dentro URL e token.

Dove lo incontri

Una volta che riconosci lo schema, Base64 è ovunque: URI data: che incorporano un'immagine direttamente in una pagina, i tre segmenti separati da punti di un JWT, allegati email , intestazioni di autenticazione HTTP Basic e certificati in formato . In ogni caso il motivo è lo stesso, byte grezzi devono attraversare un canale che si fida solo del testo.

Puoi incollare testo o Base64 nello strumento Base64 per codificarlo o decodificarlo in entrambi i modi, standard e sicuro per URL, interamente nel tuo browser.