Base45 エンコーダー・デコーダー（RFC 9285）

Base45 のエンコードとデコードの方法

1. 入力 · テキストにテキストを入力するか貼り付けます。Base45 の文字列が出力 · Base45（RFC 9285）に表示されます。
2. 圧縮されたバイト列などのバイナリデータの場合は、先に変換元を Hex（16進数）か Base64 にします。
3. デコードするには、方向の切り替えで Base45（RFC 9285）→ テキストをクリックし、文字列を貼り付けます。結果がバイナリの場合（健康証明書はそうです）は、変換先で Hex（16進数）か Base64 を選びます。
4. 出力をコピーは空白をそのまま保ちます。バイトを保存はデコードしたバイト列をファイルとしてダウンロードします。

Base45 の仕組み

RFC 9285 は入力を 2 バイトずつ処理します。各ペアは 0〜65535 の数 n で、n = c + d × 45 + e × 45² となる 3 桁の 45 進数 c、d、e として、下位の桁から順に書きます。最後に 1 バイトだけ残った場合は 2 桁になります。アルファベットは QR コードの英数字セットを順に並べたものです。

0123456789ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ $%*+-./:

RFC の例です。どれもこのツールで再現できます。

デコード時には、寛容なデコーダーなら見逃しかねない 2 点を確認します。3n + 1 という長さはどんな入力からも生じないこと、そして 65535 を超えるグループ（GGW や ZZZ など）は範囲外であることです。どちらもエラーになります。

Base45 が QR コードに向いている理由

紙の上では Base45 は無駄が多く見えます。2 バイトにつき 3 文字なので 50% の増加で、Base64 の 33% より大きいからです。違いは QR コードがテキストを格納する方法から生まれます。英数字モードでは、QR コードはこの 45 文字のうち 2 文字を 11 ビットに詰めます。したがって Base45 の 3 文字は 16 ビットのデータに対して 16.5 ビットで済み、増加は約 3% です。

Base64 は小文字を必要とするため、英数字モードを使えません。1 文字 8 ビットのバイトモードに入れるしかなく、QR コード内では 33% の増加になります。同じデータなら、Base45 の QR コードのほうが小さくなるか、より多くを格納できます。

EU デジタル COVID 証明書（HC1:）をデコードする

EU デジタル COVID 証明書の QR コードには、HC1: で始まる文字列が入っています。ペイロードは何層にも組み立てられており、このページが扱うのはそのうちの 1 層です。

1. HC1: の接頭辞を取り除きます。H、C、1、: はどれも有効な Base45 の文字なので、接頭辞を残したままにするとデータとしてデコードされ、その後ろがすべて壊れます。
2. 残りをここで Base45 デコードします。変換先は Base64 にします。
3. 結果を展開します。これは zlib のデータで、バイト 78（Base64 では eJ か eN）で始まります。Base64 を gzip・zlib デコーダーに貼り付けてください。
4. CBOR を解析します。展開したバイト列は CBOR の COSE_Sign1 構造で、ヘッダー、証明書のフィールドを含むペイロード、署名からなります。これには CBOR デコーダーが必要ですが、このサイトにはありません。

デコードすれば内容はわかりますが、署名は検証されません。証明書が本物かを確かめるには、発行国の公開鍵と COSE の検証ツールが必要です。

Python での Base45

Python の標準ライブラリには Base45 のモジュールがありません。エンコーダーは RFC をそのまま実装できます。

ALPHABET = "0123456789ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ $%*+-./:"

def b45encode(data: bytes) -> str:
    out = []
    for i in range(0, len(data) - 1, 2):
        n = data[i] * 256 + data[i + 1]
        c, n = n % 45, n // 45
        d, e = n % 45, n // 45
        out += ALPHABET[c], ALPHABET[d], ALPHABET[e]
    if len(data) % 2:
        c, d = data[-1] % 45, data[-1] // 45
        out += ALPHABET[c], ALPHABET[d]
    return "".join(out)

b45encode(b"ietf!")    # 'QED8WEX0'

PyPI の base45 パッケージは両方向に対応しています。Python でのバイト列の扱いについては Python のページをご覧ください。

よくある質問