Приложение E Описание Base64

Приложение E

Описание Base64

Этот алгоритм был разработан для представления произвольных последовательностей байтов в форму, читаемую для человека. Кодирующий и декодирующий алгоритмы очень просты, но закодированные данные примерно на 33% больше, чем некодированные. Этот метод идентичен тому, который используется в приложениях PEM (Privacy Enhanced Mail), описанной в RFC 1421 с одним отличием: base64 не приемлет встроенного «чистого» текста.

Base64 использует 65-символьный поднабор из US-ASCII, выделяя 6 бит на каждый печатный символ. (65-й символ «=» используется для обозначения функции спец. обработки).

Этот поднабор имеет важное свойство: он идентичен всем версиям языковой кодировки ISO 646, включая US ASCII, а также всем версиям EBCDIC. Другие популярные механизмы кодирования (uuencode, base85 — часть уровня 2 PostScript) не разделяют этих свойств и поэтому не удовлетворяют требованиям переносимости для двоичных данных электронной почты.

Процесс кодирования преобразует 3 входных символа в виде 24-битной группы, обрабатывая их слева направо. Эти группы затем рассматриваются как 4 соединенные 6-битные группы, каждая из которых транслируется в одиночный символ алфавита base64. При кодировании base64, входной поток байтов должен быть упорядочен старшими битами вперед.

Каждая 6-битная группа используется как индекс для массива 64-х печатных символов. Символ, на который указывает значение индекса, помещается в выходную строку. Эти символы выбраны так, чтобы быть универсально представимыми и исключают символы, имеющие специальное значение для SMTP-транспорта («.», CR, LF) и для синтаксиса вложенных тел MIME («-»).

 Таблица: Алфавит Base64

Выходной поток (закодированные байты) должен иметь длину строк не более 76 символов. Все признаки перевода строки и другие символы, отсутствующие в таблице 1, должны быть проигнорированы декодером base64. Среди данных в Base64 символы, не перечисленные в табл. 1, переводы строки и т.п. должны говорить об ошибке передачи данных, и, соответственно, почтовая программа должна оповестить пользователя о ней.

Если в хвосте потока кодируемых данных осталось меньше, чем 24 бита, справа добавляются нулевые биты до образования целого числа 6-битных групп. А до конца 24-битной группы остается от 0 до 3-х недостающих 6-битных групп, вместо каждой из которых ставится символ-заполнитель «=». Поскольку весь входной поток представляет собой целое число 8-битных групп (т.е., просто байтных значений), то возможны лишь следующие случаи:

(1) входной поток как раз оканчивается 24-битной группой. В таком случае, выходной поток будет оканчиваться четырьмя символами Base64 без символа «=»;

(2) хвост входного потока имеет длину 8 бит. Тогда в конце выходного кода будут два символа Base64, с добавлением двух символов «=»;

(3) хвост входного потока имеет длину 16 бит. Тогда в конце выходного будут стоять три символа Base64 и один символ «=».

Т.к. символ «=» является хвостовым заполнителем, его появление в теле письма может означать только то, что конец данных достигнут. Но такой гарантии нет, если число переданных битов кратно 24.

Любые бессмысленные последовательности в коде Base64 вроде «=====» должны быть игнорированы.

Основано на:

Спецификация RFC 1521 «MIME — Multipurpose Internet Mail Extensions. Part one.»

Перевод: Антон Воронин