base64 --- Base16, Base32, Base64, Base85 データのエンコード

ソースコード: Lib/base64.py

This module provides functions for encoding binary data to printable ASCII characters and decoding such encodings back to binary data. This includes the encodings specified in RFC 4648 (Base64, Base32 and Base16), the Base85 encoding specified in PDF 2.0, and non-standard variants of Base85 used elsewhere.

このモジュールは、2つのインターフェースを提供します。このモダンなインターフェースは、bytes-like object を ASCII bytes にエンコードし、bytes-like object か ASCII 文字列を、bytes にデコードすることができます。RFC 4648 に定義されている base-64 アルファベット (一般の、URL あるいはファイルシステムセーフなもの) の両方が使用できます。

従来のインターフェース は文字列からのデコードができませんが、file object との間のエンコードとデコードが可能な関数を提供します。これは標準の base64 アルファベットのみをサポートし、RFC 2045 の規定にあるように、76文字ごとに改行されます。RFC 2045 のサポートのためには、代わりに email パッケージを参照する必要があるかもしれません。

バージョン 3.3 で変更: モダンなインターフェイスのデコード関数が ASCII のみの Unicode 文字列を受け付けるようになりました。

バージョン 3.4 で変更: このモジュールのすべてのエンコード・デコード関数が任意の bytes-like オブジェクト を受け取るようになりました。Ascii85/Base85 のサポートが追加されました。

RFC 4648 エンコーディング

RFC 4648 エンコーディングは、email で安全に送信したり、 URL の一部として使ったり、あるいは HTTP POST リクエストの一部に含めるために用いるのに適しています。

base64.b64encode(s, altchars=None)

Base64 を使って bytes-like object の s をエンコードし、エンコードされた bytes を返します。

オプション引数 altchars は長さ 2 の bytes-like object で 、+ と / の代わりに使われる代替アルファベットを指定します。これにより、アプリケーションはたとえば URL やファイルシステムの影響を受けない Base64 文字列を生成できます。デフォルトは None で、標準の Base64 アルファベットが使われます。

May assert or raise a ValueError if the length of altchars is not 2. Raises a TypeError if altchars is not a bytes-like object.

base64.b64decode(s, altchars=None, validate=False)

Base64 エンコードされた bytes-like object または ASCII 文字列 s をデコードし、デコードされた bytes を返します。

オプション引数の altchars は長さ 2 の bytes-like object または ASCII 文字列で、+ と / の代わりに使われる代替アルファベットを指定します。

s が正しくパディングされていない場合は binascii.Error 例外を発生させます。

If validate is False (the default), characters that are neither in the normal base-64 alphabet nor the alternative alphabet are discarded prior to the padding check. If validate is True, these non-alphabet characters in the input result in a binascii.Error.

厳密な base64 チェックのについての詳細は binascii.a2b_base64() を参照してください

May assert or raise a ValueError if the length of altchars is not 2.

base64.standard_b64encode(s)

標準の base64 アルファベットを使用して bytes-like object の s をエンコードし、エンコードされた bytes を返します。

base64.standard_b64decode(s)

標準の base64 アルファベットを使用した bytes-like object または ASCII 文字列 s をデコードし、デコードされた bytes を返します。

base64.urlsafe_b64encode(s)

Encode bytes-like object s using the URL- and filesystem-safe alphabet, which substitutes - instead of + and _ instead of / in the standard Base64 alphabet, and return the encoded bytes. The result can still contain =.

base64.urlsafe_b64decode(s)

bytes-like object または ASCII 文字列 s を URLとファイルシステムセーフなアルファベットを利用してデコードし、デコードされた bytes を返します。標準 base64 アルファベットに比べて、+ の替わりに - を、/ の替わりに _ を置換します。

base64.b32encode(s)

Base32 を使って bytes-like object の s をエンコードし、エンコードされた bytes を返します。

base64.b32decode(s, casefold=False, map01=None)

Base32 エンコードされた bytes-like object または ASCII 文字列 s をデコードし、デコードされた bytes を返します。

オプション引数 casefold は小文字のアルファベットを受けつけるかどうかを指定します。セキュリティ上の理由により、デフォルトではこれは False になっています。

RFC 4648 は付加的なマッピングとして、数字の 0 (零) をアルファベットの O (オー) に、数字の 1 (壱) をアルファベットの I (アイ) または L (エル) に対応させることを許しています。オプション引数は map01 は、 None でないときは、数字の 1 をどの文字に対応づけるかを指定します (map01 が None でないとき、数字の 0 はつねにアルファベットの O (オー) に対応づけられます)。セキュリティ上の理由により、これはデフォルトでは None になっているため、 0 および 1 は入力として許可されていません。

s が正しくパディングされていない場合や、入力にアルファベットでない文字が含まれていた場合に、 binascii.Error 例外を発生させます。

base64.b32hexencode(s)

:func:`b32encode`に似ていますが、:rfc:`4648`で定義されているようにExtended Hex Alphabetを使用します。

Added in version 3.10.

base64.b32hexdecode(s, casefold=False)

:func:`b32decode`に似ていますが、:rfc:`4648`で定義されているようにExtended Hex Alphabetを使用します。

This version does not allow the digit 0 (zero) to the letter O (oh) and digit 1 (one) to either the letter I (eye) or letter L (el) mappings, all these characters are included in the Extended Hex Alphabet and are not interchangeable.

Added in version 3.10.

base64.b16encode(s)

Base16 を使って bytes-like object の s をエンコードし、エンコードされた bytes を返します。

base64.b16decode(s, casefold=False)

Base16 エンコードされた bytes-like object または ASCII 文字列 s をデコードし、デコードされた bytes を返します。

オプション引数 casefold は小文字のアルファベットを受けつけるかどうかを指定します。セキュリティ上の理由により、デフォルトではこれは False になっています。

s が正しくパディングされていない場合や、入力にアルファベットでない文字が含まれていた場合に、 binascii.Error 例外を発生させます。

Base85 エンコーディング

Base85 encoding is a family of algorithms which represent four bytes using five ASCII characters. Originally implemented in the Unix btoa(1) utility, a version of it was later adopted by Adobe in the PostScript language and is standardized in PDF 2.0 (ISO 32000-2). This version, in both its btoa and PDF variants, is implemented by a85encode().

A separate version, using a different output character set, was defined as an April Fool's joke in RFC 1924 but is now used by Git and other software. This version is implemented by b85encode().

Finally, a third version, using yet another output character set designed for safe inclusion in programming language strings, is defined by ZeroMQ and implemented here by z85encode().

The functions present in this module differ in how they handle the following:

  • Whether to include and expect enclosing <~ and ~> markers.

  • Whether to fold the input into multiple lines.

  • The set of ASCII characters used for encoding.

  • Compact encodings of sequences of spaces and null bytes.

  • The encoding of zero-padding bytes applied to the input.

Refer to the documentation of the individual functions for more information.

base64.a85encode(b, *, foldspaces=False, wrapcol=0, pad=False, adobe=False)

Ascii85 を使って bytes-like object の b をエンコードし、エンコードされた bytes を返します。

foldspaces is an optional flag that uses the special short sequence 'y' instead of 4 consecutive spaces (ASCII 0x20) as supported by 'btoa'. This feature is not supported by the standard encoding used in PDF.

wrapcol controls whether the output should have newline (b'\n') characters added to it. If this is non-zero, each output line will be at most this many characters long, excluding the trailing newline.

pad controls whether zero-padding applied to the end of the input is fully retained in the output encoding, as done by btoa, producing an exact multiple of 5 bytes of output. This is not part of the standard encoding used in PDF, as it does not preserve the length of the data.

adobe controls whether the encoded byte sequence is framed with <~ and ~>, as in a PostScript base-85 string literal. Note that while ASCII85Decode streams in PDF documents must be terminated with ~>, they must not use a leading <~.

Added in version 3.4.

base64.a85decode(b, *, foldspaces=False, adobe=False, ignorechars=b' \t\n\r\x0b')

Ascii85 エンコードされた bytes-like object または ASCII 文字列 b をデコードし、デコードされた bytes を返します。

foldspaces is a flag that specifies whether the 'y' short sequence should be accepted as shorthand for 4 consecutive spaces (ASCII 0x20). This feature is not supported by the standard Ascii85 encoding used in PDF and PostScript.

adobe controls whether the <~ and ~> markers are present. While the leading <~ is not required, the input must end with ~>, or a ValueError is raised.

ignorechars should be a byte string containing characters to ignore from the input. This should only contain whitespace characters, and by default contains all whitespace characters in ASCII.

Added in version 3.4.

base64.b85encode(b, pad=False)

base85 (これは例えば git スタイルのバイナリ diff で用いられています) を使って bytes-like object の b をエンコードし、エンコードされた bytes を返します。

The input is padded with b'\0' so its length is a multiple of 4 bytes before encoding. If pad is true, all the resulting characters are retained in the output, which will always be a multiple of 5 bytes, and thus the length of the data may not be preserved on decoding.

Added in version 3.4.

base64.b85decode(b)

Decode the base85-encoded bytes-like object or ASCII string b and return the decoded bytes.

Added in version 3.4.

base64.z85encode(s)

Encode the bytes-like object s using Z85 (as used in ZeroMQ) and return the encoded bytes.

The ZeroMQ specification requires the length of Z85-encoded data to be a multiple of 5 bytes. To produce compliant data frames, you must pad the input data to this function to a multiple of 4 bytes.

Added in version 3.13.

base64.z85decode(s)

Decode the Z85-encoded bytes-like object or ASCII string s and return the decoded bytes.

Added in version 3.13.

レガシーインターフェース

base64.decode(input, output)

input ファイルの中身をデコードし、結果のバイナリデータを output ファイルに出力します。 input 、 output ともに file objects でなければなりません。 input は input.readline() が空バイト列を返すまで読まれます。

base64.decodebytes(s)

bytes-like object s をデコードし、デコードされた bytes を返します。 s には一行以上の base64 形式でエンコードされたデータが含まれている必要があります。

Added in version 3.1.

base64.encode(input, output)

バイナリの input ファイルの中身を base64 形式でエンコードした結果を output ファイルに出力します。 input 、 output ともに file objects でなければなりません。 input は input.read() が空バイト列を返すまで読まれます。 encode() は76バイトの出力ごとに改行文字(b'\n')を挿入し、RFC 2045 (MIME) の規定にあるように常に出力が新しい行で終わることを保証します。

base64.encodebytes(s)

bytes-like object s (任意のバイナリデータを含むことができます) を、RFC 2045 (MIME) に規定されるように末尾に新しい行のある、76バイトの出力ごとに新しい行 (b'\n') が挿入された、base64 形式でエンコードしたデータを含む bytes を返します。

Added in version 3.1.

モジュールの使用例:

>>> import base64
>>> encoded = base64.b64encode(b'data to be encoded')
>>> encoded
b'ZGF0YSB0byBiZSBlbmNvZGVk'
>>> data = base64.b64decode(encoded)
>>> data
b'data to be encoded'

セキュリティで考慮すべき点

A new security considerations section was added to RFC 4648 (section 12); it's recommended to review the security section for any code deployed to production.

参考

モジュール binascii

ASCII からバイナリへ、バイナリから ASCII への変換をサポートするモジュール。

RFC 1521 - MIME (Multipurpose Internet Mail Extensions) Part One: Mechanisms for Specifying and Describing the Format of Internet Message Bodies

Section 5.2, "Base64 Content-Transfer-Encoding," provides the definition of the base64 encoding.

ISO 32000-2 Portable document format - Part 2: PDF 2.0

Section 7.4.3, "ASCII85Decode Filter," provides the definition of the Ascii85 encoding used in PDF and PostScript, including the output character set and the details of data length preservation using zero-padding and partial output groups.

ZeroMQ RFC 32/Z85

The "Formal Specification" section provides the character set used in Z85.