Z85 编码解码

什么是 Z85？

Z85 由 ZeroMQ RFC 32 定义（这是 ZeroMQ 社区的规范，不是 IETF 的 RFC）。与其他 Base85 编码一样，它把每 4 个字节转换为 5 个字符：将每组字节按大端序读成一个 32 位整数，再从高位到低位写成 5 位 85 进制数。编码后体积增加 25%。

Z85 的特别之处在于字母表：0-9、a-z、A-Z 加上 23 个符号 .-:+=^!/*?&<>()[]{}@%$#。它没有使用单引号、双引号、反斜杠、反引号、逗号、分号、竖线、波浪号和下划线，这套字母表专为在源代码字符串中安全使用而设计，因此 Z85 编码结果可以直接放在 C、Python 或 JSON 的引号中，而不需要任何转义。

Z85 的使用场景

ZeroMQ 用 Z85 来表示 CurveZMQ 密钥。32 字节的公钥或私钥会编码成 40 个字符的 Z85 字符串，zmq_curve_keypair() 返回的就是这种形式，CURVE 安全机制的套接字选项也接受它。libzmq 还提供 zmq_z85_encode() 和 zmq_z85_decode()，pyzmq 等语言绑定中也有相同的函数。

// C（libzmq）
char text[41];                       // 32 字节 -> 40 个字符 + NUL
zmq_z85_encode(text, key, 32);

# Python（pyzmq）
from zmq.utils import z85
z85.encode(bytes.fromhex('864fd26fb559f75b'))   # b'HelloWorld'

最后一行是规范中给出的测试向量。

关于输入长度的说明

RFC 32 要求二进制输入的长度必须是 4 字节的整数倍，编码后的字符串长度必须是 5 的整数倍。规范没有定义填充，zmq_z85_encode() 等严格实现会拒绝其他长度。

本工具也接受其他长度，采用与 Ascii85 和 Base85 相同的规则：最后不足 4 字节的 n 个字节编码为 n + 1 个字符。这是非标准的扩展，这样得到的结果可能会被其他 Z85 解码器拒绝。如果需要兼容，请先把数据补齐到 4 字节的整数倍。CurveZMQ 密钥为 32 字节，本身就符合要求。