Z85 エンコーダー・デコーダー（ZeroMQ）

Z85 のエンコードとデコードの方法

1. バイト列を16進数で 入力 · Hex（16進数） に貼り付けます。スペース、コロン、0x プレフィックスも受け付けるので、16進ダンプをそのまま貼り付けられます。
2. 出力 · Z85（ZeroMQ） で Z85 を確認します。
3. バイト数が 4 の倍数でない場合は、そのバイト数を示すエラーが出ます。最後の不完全なブロックを許可（非標準） にチェックを入れるのは、双方がその拡張に合意している場合だけにしてください。
4. デコードするには、方向の切り替えで Z85（ZeroMQ） → Hex（16進数） をクリックし、Z85 文字列を貼り付けます。別の表示にするには 変換先 を Base64 や テキスト にし、バイナリファイルにするには バイトを保存 を使います。

仕様のテストベクター

ZeroMQ の Z85 仕様（ZeroMQ RFC シリーズの RFC 32）には 2 つのテスト値があります。このツールはどちらも再現します。

1 つ目はブロックの構造を示しています。8 バイト、2 ブロック、10 文字です。2 つ目は 32 バイトの鍵とその 40 文字のエンコードで、CurveZMQ の設定で目にするサイズです。

いくつかの境界値を挙げます。ゼロのバイト 4 つは 00000、ff のバイト 4 つは %nSc0 です。Z85 にはゼロのブロックを省略する仕組みがないので、ゼロが続いても 1 ブロックにつき 5 文字のままです。

ZeroMQ が Z85 を使う理由

CurveZMQ の鍵は 32 バイトのランダムなバイト列です。ZeroMQ には、それを設定ファイル、コマンドライン、ソースコードに普通の文字列として書く方法が必要でした。Z85 はそのために設計されています。

• 生のバイト列より 25% 大きいだけで、Base64 の 33% より小さく済みます。32 バイトの鍵は 44 文字ではなく 40 文字です。
• アルファベットに "、'、\、バッククォートがないので、C、Python、シェルの文字列リテラルにエスケープなしで入れられます。, と ; も使いません。
• 数字と英字が先頭に並び（0-9 a-z A-Z）、その後に記号 23 文字 .-:+=^!/*?&<>()[]{}@%$# が続きます。

ただし <、>、& は含まれるので、XML や HTML の中に Z85 を入れる場合はエスケープが必要です。JSON なら不要です。

Python での Z85

Z85 と Python の b85encode は計算方法が共通で、違いはアルファベットだけなので、文字の置き換えで相互に変換できます。

import base64

B85 = "0123456789ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZabcdefghijklmnopqrstuvwxyz!#$%&()*+-;<=>?@^_`{|}~"
Z85 = "0123456789abcdefghijklmnopqrstuvwxyzABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ.-:+=^!/*?&<>()[]{}@%$#"
TO_Z85 = str.maketrans(B85, Z85)
FROM_Z85 = str.maketrans(Z85, B85)

def z85encode(data: bytes) -> str:
    if len(data) % 4:
        raise ValueError("Z85 needs a multiple of 4 bytes")
    return base64.b85encode(data).decode().translate(TO_Z85)

def z85decode(text: str) -> bytes:
    return base64.b85decode(text.translate(FROM_Z85))

z85encode(bytes.fromhex("864FD26FB559F75B"))   # 'HelloWorld'

すでに PyZMQ を使っているなら、zmq.utils.z85.encode と decode で同じことができます。C では libzmq に zmq_z85_encode と zmq_z85_decode があります。Python でのバイト列の扱いについては Python のページ で詳しく解説しています。

よくある問題

• 「Z85 は 4 バイト単位でエンコードしますが、データは N バイトです」。 入力がブロック単位に揃っていません。鍵全体をコピーしたか確認してください。32 バイトのはずの鍵が 31 バイトと表示されるなら、16進数 2 桁が失われています。
• 「Z85 は 5 文字単位のグループが必要ですが、N 文字余っています」。 Z85 文字列が途中で切れているか、余分な文字が含まれています。CurveZMQ の鍵はちょうど 40 文字でなければなりません。
• 文字列はデコードできるのに鍵として使えない。 Ascii85 か Git の Base85 かもしれません。長さのルールは同じでもアルファベットが違うので、同じ文字列が別のバイト列にデコードされます。Base85 のページ で 変換元 を別の変種にして試してください。

よくある質問