Base64 URL-safe

Co je Base64url kódování?

Base64url je variantou kódování Base64 navržená specificky pro použití v URL, názvech souborů a dalších kontextech, kde standardní znaky Base64 + a / způsobují problémy. Definovaná v RFC 4648 Section 5, Base64url nahrazuje + za - (pomlčka) a / za _ (podtržítko) a vynechává koncové znaky doplnění =. Výsledkem je řetězec, který lze vložit přímo do URL parametru dotazu, názvu souboru nebo HTTP hlavičky bez nutnosti dalšího procentového kódování.

Standardní Base64 (RFC 4648 Section 4) používá 64 znaků: A–Z, a–z, 0–9, + a /. Znaky + a / jsou v URL vyhrazeny: + se v řetězcích dotazu interpretuje jako mezera (application/x-www-form-urlencoded) a / je oddělovač cesty. Použití standardního Base64 uvnitř URL proto vyžaduje procentové kódování těchto znaků (%2B, %2F), což prodlužuje řetězec a ztěžuje jeho čitelnost. Base64url tento problém zcela eliminuje tím, že od začátku používá URL-safe znaky.

Nejrozšířenějším použitím Base64url jsou JSON Web Tokeny (JWT). Všechny tři segmenty JWT — hlavička, payload a podpis — jsou kódovány Base64url. Ověřovače OAuth 2.0 PKCE, hodnoty WebAuthn challenge a mnoho schémat API tokenů také spoléhají na Base64url. Pochopení tohoto kódování je nezbytné pro každého vývojáře, který pracuje s autentizací, autorizací nebo kryptografickou výměnou dat.

Proč použít tento nástroj Base64url?

Převádějte mezi Base64url a textem nebo binárními daty přímo v prohlížeči. Podporovány jsou jak kódování, tak dekódování, s automatickým zpracováním doplnění a záměnou znaků. Ať už ladíte JWT token, generujete PKCE code challenge nebo vytváříte URL-safe identifikátory, tento nástroj zpracovává vše lokálně ve vašem prohlížeči bez jakéhokoli zpoždění a bez nutnosti komunikace se serverem.

Případy použití Base64url

Standardní Base64 vs Base64url

Base64url se od standardního Base64 liší právě ve třech aspektech. Kódovací algoritmus je identický — mění se pouze abeceda a chování doplnění:

Tyto tři rozdíly znamenají, že převod mezi standardním Base64 a Base64url je triviální: nahraďte + za -, / za _ a odstraňte koncové znaky =. V opačném směru nahraďte - za +, _ za / a znovu přidejte doplnění, aby délka byla násobkem 4. Většina jazyků poskytuje nativní podporu Base64url, takže ruční převod není nutný. Oba převody jsou plně reverzibilní a bezeztrátové, přičemž původní sekvence bajtů je zachována přesně. Tato vzájemná kompatibilita je zaručena standardem RFC 4648.

Srovnávací tabulka kódování

Tabulka níže ukazuje stejné vstupy kódované standardním Base64 a Base64url. Všimněte si, jak jsou znaky doplnění (=) odstraněny a + / / nahrazeny - / _ ve variantě URL-safe:

Příklady kódu

Jak kódovat a dekódovat řetězce Base64url v populárních jazycích. Každý příklad produkuje výstup bezpečný pro použití v URL, názvech souborů a HTTP hlavičkách:

// Encode to Base64url
function toBase64url(str) {
  return btoa(unescape(encodeURIComponent(str)))
    .replace(/\+/g, '-')
    .replace(/\//g, '_')
    .replace(/=+$/, '')
}
toBase64url('Hello!') // → "SGVsbG8h"

// Decode from Base64url
function fromBase64url(b64url) {
  const b64 = b64url.replace(/-/g, '+').replace(/_/g, '/')
  const pad = (4 - b64.length % 4) % 4
  return decodeURIComponent(escape(atob(b64 + '='.repeat(pad))))
}
fromBase64url('SGVsbG8h') // → "Hello!"

// Native base64url support since Node 15.7
const encoded = Buffer.from('Hello!').toString('base64url')
// → "SGVsbG8h"

const decoded = Buffer.from('SGVsbG8h', 'base64url').toString()
// → "Hello!"

// Decode a JWT payload
const jwt = 'eyJhbGciOiJIUzI1NiJ9.eyJzdWIiOiIxMjM0NTY3ODkwIn0...'
const payload = JSON.parse(Buffer.from(jwt.split('.')[1], 'base64url').toString())
// → { sub: "1234567890" }

import base64

# Encode to Base64url (no padding)
encoded = base64.urlsafe_b64encode(b'Hello!').rstrip(b'=').decode()
# → "SGVsbG8h"

# Decode from Base64url (re-add padding)
def b64url_decode(s: str) -> bytes:
    s += '=' * (4 - len(s) % 4)  # restore padding
    return base64.urlsafe_b64decode(s)

b64url_decode('SGVsbG8h')  # → b'Hello!'

package main

import (
    "encoding/base64"
    "fmt"
)

func main() {
    // Encode to Base64url (no padding)
    encoded := base64.RawURLEncoding.EncodeToString([]byte("Hello!"))
    fmt.Println(encoded) // → "SGVsbG8h"

    // Decode from Base64url
    decoded, _ := base64.RawURLEncoding.DecodeString("SGVsbG8h")
    fmt.Println(string(decoded)) // → "Hello!"
}

Často kladené dotazy