Z85 編碼解碼

什麼是 Z85？

Z85 由 ZeroMQ RFC 32 定義（這是 ZeroMQ 社群的規範，不是 IETF 的 RFC）。與其他 Base85 編碼一樣，它把每 4 個位元組轉換為 5 個字元：將每組位元組按大端序讀成一個 32 位整數，再從高位到低位寫成 5 位 85 進位數。編碼後體積增加 25%。

Z85 的特別之處在於字母表：0-9、a-z、A-Z 加上 23 個符號 .-:+=^!/*?&<>()[]{}@%$#。它沒有使用單引號、雙引號、反斜槓、反引號、逗號、分號、豎線、波浪號和下劃線，這套字母表專為在原始碼字串中安全使用而設計，因此 Z85 編碼結果可以直接放在 C、Python 或 JSON 的引號中，而不需要任何轉義。

Z85 的使用場景

ZeroMQ 用 Z85 來表示 CurveZMQ 金鑰。32 位元組的公鑰或私鑰會編碼成 40 個字元的 Z85 字串，zmq_curve_keypair() 返回的就是這種形式，CURVE 安全機制的套接字選項也接受它。libzmq 還提供 zmq_z85_encode() 和 zmq_z85_decode()，pyzmq 等語言繫結中也有相同的函式。

// C（libzmq）
char text[41];                       // 32 位元組 -> 40 個字元 + NUL
zmq_z85_encode(text, key, 32);

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

最後一行是規範中給出的測試向量。

關於輸入長度的說明

RFC 32 要求二進位輸入的長度必須是 4 位元組的整數倍，編碼後的字串長度必須是 5 的整數倍。規範沒有定義填充，zmq_z85_encode() 等嚴格實現會拒絕其他長度。

本工具也接受其他長度，採用與 Ascii85 和 Base85 相同的規則：最後不足 4 位元組的 n 個位元組編碼為 n + 1 個字元。這是非標準的擴充套件，這樣得到的結果可能會被其他 Z85 解碼器拒絕。如果需要相容，請先把資料補齊到 4 位元組的整數倍。CurveZMQ 金鑰為 32 位元組，本身就符合要求。