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【中文标题】如何在 C# 中实现 Base64 URL 安全编码?【英文标题】:How to achieve Base64 URL safe encoding in C#? 【发布时间】:2014-12-08 19:52:09 【问题描述】:我想在 C# 中实现 Base64 URL 安全编码。在 Java 中,我们有一个通用的 Codec
库,它为我提供了一个 URL 安全编码字符串。如何使用 C# 实现相同的目标?
byte[] toEncodeAsBytes = System.Text.ASCIIEncoding.ASCII.GetBytes("StringToEncode");
string returnValue = System.Convert.ToBase64String(toEncodeAsBytes);
上面的代码将其转换为 Base64,但它填充了==
。有没有办法实现 URL 安全编码?
【问题讨论】:
你不能在BASE64
中的字符串上使用Url.Encode
吗?
c#中哪个命名空间Url类存在?
看一下:msdn.microsoft.com/en-us/library/…你需要引用System.Web
组件。
它正在将 = 转换为 %3D。我不想要那个。
那么url safe
是什么意思? %3D
是网址安全的。
【参考方案1】:
在 url 中使用 简单地交换字母 是很常见的,因此不需要 % 编码; 65 个字符中只有 3 个有问题 - +
、/
和 =
。最常见的替换是-
代替+
和_
代替/
。至于填充:删除它(=
);您可以推断所需的填充量。在另一端:只需反转过程:
string returnValue = System.Convert.ToBase64String(toEncodeAsBytes)
.TrimEnd(padding).Replace('+', '-').Replace('/', '_');
与:
static readonly char[] padding = '=' ;
并反转:
string incoming = returnValue
.Replace('_', '/').Replace('-', '+');
switch(returnValue.Length % 4)
case 2: incoming += "=="; break;
case 3: incoming += "="; break;
byte[] bytes = Convert.FromBase64String(incoming);
string originalText = Encoding.ASCII.GetString(bytes);
然而,有趣的问题是:这与“通用编解码器库”使用的方法相同吗?首先要进行测试肯定是合理的——这是一种非常常见的方法。
【讨论】:
在通用编解码器中,他们使用 [0-9a-zA-Z_-] 字符作为 url 安全模式。 这在 wiki page for Base64 的 URL applications 下也有提及。 en.wikipedia.org/wiki/Base64 你也有这个功能 '***.com/questions/1886686/…' 为你做所有的辛苦工作。 为什么我们不需要:案例1:传入+=“===”;休息; ? @alexdafranca 因为它永远不会有 1 的长度 mod 4。3x8 位变成 4x6 位(每 6 位是所选字母表中 64 个字符之一),0x8 位被编码为 0x6 位没有填充,1x8 位被编码为带有==
填充的 2x6 位,2x8 被编码为带有=
填充的 3x6,3x8 被编码为没有填充的 4x6,然后它被对齐以便重复。没有任何东西被编码为 1x6 位,因此您永远不需要 ===
填充。【参考方案2】:
您可以使用命名空间 Microsoft.IdentityModel.Tokens
中的类 Base64UrlEncoder
。
const string StringToEncode = "He=llo+Wo/rld";
var encodedStr = Base64UrlEncoder.Encode(StringToEncode);
var decodedStr = Base64UrlEncoder.Decode(encodedStr);
if (decodedStr == StringToEncode)
Console.WriteLine("It works!");
else
Console.WriteLine("Dangit!");
【讨论】:
这比公认的答案要干净得多。有什么缺点吗? 请注意:Microsoft.IdentityModel.Tokens 是一个必须下载的 NuGet 包。 我假设这不是跨平台的。是这样吗?【参考方案3】:如果您使用的是 ASP.NET Core,另一种选择是使用 Microsoft.AspNetCore.WebUtilities.WebEncoders.Base64UrlEncode
。
如果您未使用 ASP.NET Core,the WebEncoders
source 可在 Apache 2.0 License 下使用。
【讨论】:
【参考方案4】:根据此处的答案以及一些性能改进,我们发布了一个非常易于使用的url-safe base64 implementation to NuGet,其源代码为available on GitHub(MIT 许可)。
使用很简单
var bytes = Encoding.UTF8.GetBytes("Foo");
var encoded = UrlBase64.Encode(bytes);
var decoded = UrlBase64.Decode(encoded);
【讨论】:
非常感谢。出于兴趣,您为什么选择"string".Replace
来代替 encode
方法,但使用手动替换 decode
的循环?
另一个返回类型 = 字符串的类:github.com/vndevpro/architecture-common/blob/master/…【参考方案5】:
要根据 RFC4648 获得 URL 安全的类似 base64 的编码,但不是“base64url”,请使用 System.Web.HttpServerUtility.UrlTokenEncode(bytes)
进行编码,并且
System.Web.HttpServerUtility.UrlTokenDecode(bytes)
解码。
【讨论】:
这不提供符合 RFC4648 标准的 URL 安全 Base64 编码。另见this Q&A。 谨慎使用。【参考方案6】:最简单的解决方案: (没有填充)
private static string Base64UrlEncode(string input)
var inputBytes = System.Text.Encoding.UTF8.GetBytes(input);
// Special "url-safe" base64 encode.
return Convert.ToBase64String(inputBytes)
.Replace('+', '-') // replace URL unsafe characters with safe ones
.Replace('/', '_') // replace URL unsafe characters with safe ones
.Replace("=", ""); // no padding
归功于:Tholle
【讨论】:
【参考方案7】: public string Decode(string str)
byte[] decbuff = Convert.FromBase64String(str.Replace(",", "=").Replace("-", "+").Replace("/", "_"));
return System.Text.Encoding.UTF8.GetString(decbuff);
public string Encode(string input)
byte[] encbuff = Encoding.UTF8.GetBytes(input ?? "");
return Convert.ToBase64String(encbuff).Replace("=", ",").Replace("+", "-").Replace("_", "/");
这是与 JavaScript 保持一致的方法!
【讨论】:
【参考方案8】:这是另一种解码 url-safe base64 的方法,它与 Marc 以相同的方式编码。我只是不明白为什么4-length%4
有效(确实如此)。
如下,只有origin的位长是6和8的公倍数,base64不加“=”到结果。
1 2 3 4 5 6 7 8|1 2 3 4 5 6 7 8|1 2 3 4 5 6 7 8
1 2 3 4 5 6|1 2 3 4 5 6|1 2 3 4 5 6|1 2 3 4 5 6
"==" "="
所以我们可以反过来做,如果结果的位长不能被8整除,它已经被追加了:
base64String = base64String.Replace("-", "+").Replace("_", "/");
var base64 = Encoding.ASCII.GetBytes(base64String);
var padding = base64.Length * 3 % 4;//(base64.Length*6 % 8)/2
if (padding != 0)
base64String = base64String.PadRight(base64String.Length + padding, '=');
return Convert.FromBase64String(base64String);
【讨论】:
【参考方案9】:在 UWP 中使用 Microsoft 加密引擎。
uint length = 32;
IBuffer buffer = CryptographicBuffer.GenerateRandom(length);
string base64Str = CryptographicBuffer.EncodeToBase64String(buffer)
// ensure url safe
.TrimEnd('=').Replace('+', '-').Replace('/', '_');
return base64Str;
【讨论】:
【参考方案10】:Karanvir Kang 的回答很好,我投了赞成票。但是,它确实在字符串的末尾留下了一个奇数字符(表示删除的填充字符的数量)。这是我的解决方案。
var bytesToEncode = System.Text.Encoding.UTF8.GetBytes("StringToEncode");
var bytesEncodedPadded = HttpServerUtility.UrlTokenEncode(bytesToEncode);
var objectIdBase64 = bytesEncodedPadded.Substring(0, bytesEncodedPadded.Length - 1);
【讨论】:
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