c++ - C++ での base32 変換

Question

基数 10 から基数 32 へ、およびその逆の数値をエンコードおよびデコードするためのメソッドを提供する C++ 用の一般的に使用されるライブラリを知っている人はいますか?

ありがとう、ステファノ

Answer 1

[更新]どうやら、C++ std::setbase() IO マニピュレーターと通常<<の>>IO 演算子は基数 8、10、および 16 のみを処理するため、基数 32 の処理には役に立ちません。

変換の問題を解決するには

• プログラム内の整数への入力から読み取られた数値の基数 10/32 表現の文字列
• プログラム内の整数を基数 10/32 表現の文字列に変換して出力する

他の機能に頼る必要があります。

ベース 2..36 表現を含む C スタイルの文字列を整数に変換するには、 & Co. 関数セットを#include <cstdlib>使用できます。strtol(3)

整数を任意の基数の文字列に変換することについては...簡単な答えが見つかりません。printf(3)スタイルフォーマット文字列は、 のように、基数 8,10,16 AFAICS のみを処理しますstd::setbase。誰？

Answer 2

元の（そして今では古い）質問への直接の答えとして、バイト配列をbase32でエンコードしたり、後で再度デコードしたりするための一般的なライブラリを知りません。しかし、先週、base32 で表された SHA1 ハッシュ値を元のバイト配列にデコードする必要があるとのことでした。これを行うため、および結果を検証するために作成した C++ コード (いくつかの注目すべき Windows/リトル エンディアン アーティファクトを含む) を次に示します。

上記の Clifford のコードは、RFC 4648 で言及されている "base32hex" アルファベットを想定していますが、私のコードは "base32" アルファベット ("AZ" および "2-7") を想定しています。

// This program illustrates how SHA1 hash values in base32 encoded form can be decoded
// and then re-encoded in base16.

#include "stdafx.h"
#include <string>
#include <vector>
#include <iostream>
#include <cassert>

using namespace std;

unsigned char Base16EncodeNibble( unsigned char value )
{
    if( value >= 0 && value <= 9 )
        return value + 48;
    else if( value >= 10 && value <= 15 )
        return (value-10) + 65;
    else //assert(false);
    {
        cout << "Error: trying to convert value: " << value << endl;
    }

    return 42; // sentinal for error condition
}

void Base32DecodeBase16Encode(const string & input, string & output)
{
    // Here's the base32 decoding:

        // The "Base 32 Encoding" section of http://tools.ietf.org/html/rfc4648#page-8
        // shows that every 8 bytes of base32 encoded data must be translated back into 5 bytes
        // of original data during a decoding process. The following code does this.

    int input_len = input.length();
    assert( input_len == 32 );
    const char * input_str = input.c_str();
    int output_len = (input_len*5)/8;
    assert( output_len == 20 );
        // Because input strings are assumed to be SHA1 hash values in base32, it is also assumed
        // that they will be 32 characters (and bytes in this case) in length, and so the output
        // string should be 20 bytes in length.
    unsigned char *output_str = new unsigned char[output_len];

    char curr_char, temp_char;
    long long temp_buffer = 0; //formerly: __int64 temp_buffer = 0;
    for( int i=0; i<input_len; i++ )
    {
        curr_char = input_str[i];
        if( curr_char >= 'A' && curr_char <= 'Z' )
            temp_char = curr_char - 'A';
        if( curr_char >= '2' && curr_char <= '7' )
            temp_char = curr_char - '2' + 26;

        if( temp_buffer )
            temp_buffer <<= 5; //temp_buffer = (temp_buffer << 5);
        temp_buffer |= temp_char;

        // if 8 encoded characters have been decoded into the temp location,
            // then copy them to the appropriate section of the final decoded location
        if( (i>0) && !((i+1) % 8) )
        {
            unsigned char * source = reinterpret_cast<unsigned char*>(&temp_buffer);
            //strncpy(output_str+(5*(((i+1)/8)-1)), source, 5);
            int start_index = 5*(((i+1)/8)-1);
            int copy_index = 4;
            for( int x=start_index; x<(start_index+5); x++, copy_index-- )
                output_str[x] = source[copy_index];
            temp_buffer = 0;

            // I could be mistaken, but I'm guessing that the necessity of copying
            // in "reverse" order results from temp_buffer's little endian byte order.
        }
    }

    // Here's the base16 encoding (for human-readable output and the chosen validation tests):

        // The "Base 16 Encoding" section of http://tools.ietf.org/html/rfc4648#page-10
        // shows that every byte original data must be encoded as two characters from the
        // base16 alphabet - one charactor for the original byte's high nibble, and one for
        // its low nibble.

    unsigned char out_temp, chr_temp;
    for( int y=0; y<output_len; y++ )
    {
        out_temp = Base16EncodeNibble( output_str[y] >> 4 ); //encode the high nibble
        output.append( 1, static_cast<char>(out_temp) );
        out_temp = Base16EncodeNibble( output_str[y] & 0xF ); //encode the low nibble
        output.append( 1, static_cast<char>(out_temp) );
    }

    delete [] output_str;
}

int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[])
{
    //string input = "J3WEDSJDRMJHE2FUHERUR6YWLGE3USRH";
    vector<string> input_b32_strings, output_b16_strings, expected_b16_strings;

    input_b32_strings.push_back("J3WEDSJDRMJHE2FUHERUR6YWLGE3USRH");
    expected_b16_strings.push_back("4EEC41C9238B127268B4392348FB165989BA4A27");
    input_b32_strings.push_back("2HPUCIVW2EVBANIWCXOIQZX6N5NDIUSX");
    expected_b16_strings.push_back("D1DF4122B6D12A10351615DC8866FE6F5A345257");
    input_b32_strings.push_back("U4BDNCBAQFCPVDBL4FBG3AANGWVESI5J");
    expected_b16_strings.push_back("A7023688208144FA8C2BE1426D800D35AA4923A9");

    // Use the base conversion tool at http://darkfader.net/toolbox/convert/
    // to verify that the above base32/base16 pairs are equivalent.

    int num_input_strs = input_b32_strings.size();
    for(int i=0; i<num_input_strs; i++)
    {
        string temp;
        Base32DecodeBase16Encode(input_b32_strings[i], temp);
        output_b16_strings.push_back(temp);
    }

    for(int j=0; j<num_input_strs; j++)
    {
        cout << input_b32_strings[j] << endl;
        cout << output_b16_strings[j] << endl;
        cout << expected_b16_strings[j] << endl;

        if( output_b16_strings[j] != expected_b16_strings[j] )
        {
            cout << "Error in conversion for string " << j << endl;
        }
    }

    return 0;
}

Answer 3

base32 エンコーディング専用の一般的に使用されるライブラリについては知りませんが、Crypto++ にはパブリック ドメインの base32 エンコーダーとデコーダーが含まれています。