Question

遇到奇怪的ruby编码：

ruby-1.9.2-p180 :618 > s = "a8dnsjg8aiw8jq".ljust(16,'=')
 => "a8dnsjg8aiw8jq==" 
ruby-1.9.2-p180 :619 > s.size
 => 16 

ruby-1.9.2-p180 :620 > s.unpack('m0')
ArgumentError: invalid base64
    from (irb):631:in `unpack'

ruby-1.9.2-p180 :621 > s.unpack('m')
 => ["k\xC7g\xB28<j,<\x8E"] 
ruby-1.9.2-p180 :622 > s.unpack('m').first.size
 => 10

ruby-1.9.2-p180 :623 > s.unpack('m').pack('m')
 => "a8dnsjg8aiw8jg==\n" 
ruby-1.9.2-p180 :624 > s.unpack('m').pack('m') == s
 => false

知道为什么这不对称！？为什么'm0'（decode64_strict）根本不工作？输入字符串填充为base64字母表中的4个字符的倍数。这里是14×6比特= 84比特，即10 1/2 8比特字节，即11字节。但是解码后的字符串似乎会丢掉最后一个nybble？

我错过了一些明显的东西或者这是一个错误吗？解决方法？比照http://www.ietf.org/rfc/rfc4648.txt

Answer 1

没有对称性，因为Base64不是填充字符串的一对一映射。让我们从实际解码的内容开始。如果您以十六进制方式查看已解码的字符串（使用例如s.unpack('H*')，则为：

6B C7 67 | B2 38 3C | 6A 2C 3C | 8E

我将每个输入块的边界添加到Base64算法：它需要3个八位字节的输入并返回4个字符的输出。所以我们的最后一个块只包含一个输入八位字节，因此结果将是4个字符，根据标准以“==”结尾。

让我们看看最后一个块的规范编码是什么。在二进制表示中8E是10001110。 RFC告诉我们用零填充缺失的位，直到达到所需的24位：

100011 100000 000000 000000

我创建了6位组，因为这是我们从Base64字母表中获取相应字符所需要的。第一组（100011）转换为35十进制，因此是Base64字母表中的j。第二个（100000）是十进制32，因此是'g'。根据规则，剩下的两个字符将被填充为“==”。所以规范编码是

jg==

如果你看一下jq == now，二进制文件就是

100011 101010 000000 000000

所以区别在于第二组。但是因为我们已经知道只有前8位是我们感兴趣的（“==”告诉我们 - >＆gt;我们只会从这四个字符中检索一个解码的八位字节）我们实际上只关心前两位第二组，因为组1的6位和组2的2位形成我们的解码八位组。 100011 10再次形成我们的初始8E字节值。剩余的16位与我们无关，因此可以被丢弃。

这也意味着为什么“严格”Base64编码的概念有意义：非严格解码将在最后丢弃任何垃圾，而严格解码将检查最后一组6中的剩余比特为零。这就是为什么你的非规范编码将被严格的解码规则拒绝。

Answer 2

您链接的RFC明确表示，xx==形式的最后四元组对应于输入序列的一个八位字节。您不能在12个中生成16位信息（两个任意八位字节），因此这里的舍入无效。

您的字符串在严格模式下被拒绝，因为jq==无法作为正确的Base64编码过程的结果出现。长度不是3的倍数的输入序列是零填充的，并且您的字符串具有非零位，它们不能出现：

   j      q      =      =
|100011|101010|000000|000000|
|10001110|10100000|00000000|
          ^^^

Answer 3

来自section 3.5 Canonical Encoding的RFC4648：

例如，如果输入只是基本64位编码的一个八位字节，然后使用第一个符号的所有六位，但只使用第一个使用下一个符号的两位。这些填充位必须设置为通过符合编码器来实现零...

和

在某些环境中，更改至关重要如果填充位没有，则解码器可以选择拒绝编码已设为零。

您的最后四个字节（jq==）将解码为这些二进制值：

100011 101010
------ --****

带下划线的位用于形成最后编码的字节（十六进制8E）。其余位（在它们下面带有星号）应该为零（编码为jg==，而不是jq==）。

m解包正在原谅填充位应该为零但不是。 m0解包不是那么宽容，因为它是允许的（参见RFC引用位中的“MAY”）。打包解压缩的结果不是对称的，因为您的编码值是非规范的，但pack方法产生规范编码（填充位等于零）。

Answer 4

感谢您对b64的详细解释。我赞成你们所有人并接受了@ emboss的回应。

但是，这不是我想要的答案。为了更好地陈述问题，它将是，

如何填充一串b64字符，以便将其解码为通过解包（'m0'）填充零填充的8位字节？

根据您的解释，我现在看到这将有助于我们的目的：

ruby-1.9.2-p180 :858 >   s = "a8dnsjg8aiw8jq".ljust(16,'A')
 => "a8dnsjg8aiw8jqAA" 
ruby-1.9.2-p180 :859 > s.unpack('m0')
 => ["k\xC7g\xB28<j,<\x8E\xA0\x00"] 
ruby-1.9.2-p180 :861 > s.unpack('m0').pack('m0') == s
 => true

唯一的问题是，未保留解码的字符串长度，但我们可以解决这个问题。

ruby base64编码/解码/解包（'m'）麻烦

4 个答案: