ตัวเข้ารหัสและถอดรหัสเลขฐานสิบหก (Base16)

เลขฐานสิบหก (Base16) คืออะไร

เลขฐานสิบหกใช้สัญลักษณ์สิบหกตัว ได้แก่ตัวเลข 0 ถึง 9 และตัวอักษร A ถึง F เลขฐานสิบหกหนึ่งหลักเก็บข้อมูลสี่บิต ทุกไบต์จึงเขียนเป็นสองหลักพอดี ตั้งแต่ 00 ถึง FF เอาต์พุตมีขนาดเป็นสองเท่าของอินพุต ซึ่งมากกว่า Base64 หรือ Base32 แต่ยังมองเห็นขอบเขตของแต่ละไบต์ได้ชัดเจน ดีบักเกอร์ โปรแกรมแก้ไขเลขฐานสิบหก (hex editor) และเครื่องมือเครือข่ายจึงแสดงข้อมูลในรูปแบบนี้

RFC 4648 กำหนดมาตรฐานการเข้ารหัสนี้ในชื่อ Base16 โดยใช้ชุดตัวอักษรตัวพิมพ์ใหญ่และไม่มีแพดดิง ในทางปฏิบัติตัวพิมพ์เล็กก็พบได้บ่อยพอกัน และตัวถอดรหัสต่าง ๆ รวมถึงตัวถอดรหัสนี้รับได้ทั้งสองแบบ

เลขฐานสิบหกใช้ที่ไหนบ้าง

• แฮชและคีย์ ไดเจสต์ SHA-256 มีขนาด 32 ไบต์ เขียนเป็นเลขฐานสิบหก 64 หลัก คีย์เข้ารหัสลับ UUID และเช็กซัมก็มักแสดงเป็นเลขฐานสิบหกเช่นกัน
• ที่อยู่ฮาร์ดแวร์ MAC address คือเลขฐานสิบหกขนาดหกไบต์ ซึ่งปกติคั่นด้วยทวิภาค ตัวคั่นแบบ “ทวิภาค” จะสร้างผลลัพธ์ในรูปแบบนั้น
• Escape sequence สตริงในภาษา C, Python และ JavaScript รับ \x ตามด้วยเลขฐานสิบหกสองหลักแทนไบต์หนึ่งไบต์ ซึ่งตรงกับสิ่งที่ตัวเลือกตัวนำหน้า \x เขียนออกมา
• รูปแบบบนเว็บ สีใน CSS อย่าง #FF8800 คือสามไบต์ในรูปเลขฐานสิบหก และการเข้ารหัสแบบเปอร์เซ็นต์ใน URL เขียนแต่ละไบต์เป็น % ตามด้วยเลขฐานสิบหกสองหลัก

ถอดรหัสเลขฐานสิบหกเป็นข้อความ

ตัวถอดรหัสยืดหยุ่นเรื่องรูปแบบ โดยรับตัวเลขทั้งตัวพิมพ์ใหญ่และตัวพิมพ์เล็ก ละเว้นช่องว่าง การขึ้นบรรทัดใหม่ จุลภาค ทวิภาค อัฒภาค และขีดกลาง และตัดตัวนำหน้า 0x, \x, % และ &#x ออก คุณจึงวางผลลัพธ์จาก xxd -p, MAC address, UUID, รายการ 0x ที่คั่นด้วยจุลภาค, escape แบบ %XX และ HTML entity แบบเลขฐานสิบหกได้ตามที่เป็นอยู่ แต่ละไบต์ต้องมีสองหลัก หากจำนวนหลักเป็นเลขคี่จะถูกแจ้งเป็นข้อผิดพลาด ไบต์ที่ได้จะแสดงเป็นข้อความตามการเข้ารหัสอักขระที่เลือกไว้

หากต้องการเปลี่ยนเลขฐานสิบหกเป็นการเข้ารหัสอื่นโดยไม่ผ่านข้อความ ให้ใช้ Hex เป็น Base64 หรือ Base64 เป็น Hex

เลขฐานสิบหกในโค้ด

# Python
'Hi'.encode().hex()                 # '4869'
bytes.fromhex('4869').decode()      # 'Hi'

// Node.js
Buffer.from('Hi').toString('hex')             // '4869'
Buffer.from('4869', 'hex').toString('utf8')   // 'Hi'

# Shell
printf 'Hi' | xxd -p                # 4869