ตัวเข้ารหัสและถอดรหัส Base32hex

Base32hex คืออะไร

Base32hex คือ “Base 32 Encoding with Extended Hex Alphabet” ที่กำหนดไว้ในหัวข้อ 7 ของ RFC 4648 ซึ่งทำงานเหมือน Base32 มาตรฐานทุกประการ คืออักขระแต่ละตัวเก็บข้อมูล 5 บิต ทุก 5 ไบต์กลายเป็น 8 อักขระ และเอาต์พุตจะถูกเติมด้วย = จนความยาวเป็นพหุคูณของ 8 สิ่งที่ต่างกันมีเพียงชุดตัวอักษร แทนที่จะใช้ A-Z 2-7 Base32hex นับต่อจากจุดที่เลขฐานสิบหกหยุด คือตัวเลข 0 ถึง 9 แทนค่า 0 ถึง 9 ตัว A แทน 10 และตัว V แทน 31

เนื่องจากชุดตัวอักษรทั้งสองมีอักขระส่วนใหญ่ร่วมกัน สตริง Base32hex จึงมักป้อนให้ตัวถอดรหัส Base32 มาตรฐานได้โดยไม่เกิดข้อผิดพลาด แต่ไบต์ที่ได้ออกมาจะผิด ควรถอดรหัสด้วยรูปแบบเดียวกับที่ใช้เข้ารหัสเสมอ

ลำดับการเรียงยังคงเดิม

ชุดตัวอักษรเรียงตามลำดับ ASCII จากน้อยไปมาก และค่าของอักขระแต่ละตัวเพิ่มขึ้นตามตำแหน่ง ผลก็คือการเปรียบเทียบสตริง Base32hex สองสตริงทีละอักขระจะให้ลำดับเดียวกับการเปรียบเทียบไบต์ที่อยู่เบื้องหลัง RFC 4648 ระบุว่านี่คือคุณสมบัติที่ Base32 มาตรฐานและ Base64 ไม่มี ซึ่งทำให้ Base32hex เหมาะสำหรับใช้เป็นคีย์ในที่เก็บข้อมูลแบบเรียงลำดับ เช่น ฐานข้อมูลและ key-value store

ใช้ตัวพิมพ์แบบเดียวกันในทุกสตริง และปิดแพดดิงเมื่ออินพุตมีความยาวต่างกัน เพราะเครื่องหมาย = จะเรียงอยู่ระหว่างตัวเลขกับตัวอักษรและอาจทำให้ลำดับผิดได้

Base32hex ใน NSEC3 ของ DNSSEC

เรคคอร์ด NSEC3 ซึ่งกำหนดไว้ใน RFC 5155 ใช้พิสูจน์ว่าชื่อ DNS หนึ่งไม่มีอยู่จริง พร้อมกับทำให้การไล่รายชื่อทุกชื่อในโซนทำได้ยากขึ้น แต่ละชื่อจะถูกแฮชด้วย SHA-1 และแฮชขนาด 20 ไบต์จะเขียนเป็นป้ายชื่อ Base32hex ยาว 32 อักขระโดยไม่มีแพดดิง ซึ่งมักแสดงเป็นตัวพิมพ์เล็ก เนื่องจากการเข้ารหัสคงลำดับของแฮชไว้ ชื่อที่ผ่านการแฮชจึงเรียงต่อกันเป็นสายตามลำดับ หากต้องการแปลงแฮชเป็นป้ายชื่อแบบนี้ ให้วางแฮชเป็นอินพุตแบบเลขฐานสิบหก ปิด “แพดดิง” และเลือก “ตัวพิมพ์เล็ก” เครื่องมือนี้ทำเฉพาะขั้นตอนการเข้ารหัสเท่านั้น ไม่ได้คำนวณแฮช NSEC3 ที่ใช้ salt และการวนซ้ำ

Base32hex ในโค้ด

# Python 3.10+
import base64
base64.b32hexencode(b'foobar')          # b'CPNMUOJ1E8======'
base64.b32hexdecode('CPNMUOJ1E8======') # b'foobar'

// Go (import "encoding/base32")
base32.HexEncoding.EncodeToString(data)
base32.HexEncoding.WithPadding(base32.NoPadding).EncodeToString(data)