OpenSSL로 Base64 다루기

문자열 인코딩과 디코딩

printf '%s' 'héllo wörld' | openssl base64        # aMOpbGxvIHfDtnJsZA==
echo 'aMOpbGxvIHfDtnJsZA==' | openssl base64 -d   # héllo wörld

openssl base64는 openssl enc -base64의 단축형이며, 두 표기 모두 같은 옵션을 받습니다. 인코딩할 때는 데이터에 줄 바꿈이 끼어들지 않도록 printf '%s'를 쓰고, 디코딩할 때는 아래에 설명할 이유로 echo를 쓰세요.

끝 줄 바꿈 함정과 -A

기본적으로 OpenSSL은 Base64를 줄 바꿈으로 끝나는 텍스트 줄 단위로 처리합니다. 디코딩할 때 \n 없는 마지막 줄은 무시되므로, 다음 명령은 아무것도 출력하지 않습니다.

printf 'aGVsbG8K' | openssl base64 -d             # (no output)
printf 'aGVsbG8K\n' | openssl base64 -d           # hello
printf 'aGVsbG8K' | openssl base64 -d -A          # hello

-A는 입력 전체를 한 줄로 다루라고 OpenSSL에 알려 줍니다. 양방향 모두에서 사용하세요.

• 인코딩: -A가 없으면 출력이 한 줄에 64자씩 줄 바꿈됩니다. -A를 쓰면 한 줄로 나오며, HTTP 헤더, JSON, 환경 변수에 필요한 형태가 바로 이것입니다.
• 디코딩: -A를 쓰면 입력은 줄 바꿈 없는 한 줄이어야 합니다. -A가 없으면 PEM 본문 같은 여러 줄 입력도 잘 디코딩됩니다.

head -c 60 /dev/zero | tr '\0' x | openssl base64      # 64 chars, newline, 16 chars
head -c 60 /dev/zero | tr '\0' x | openssl base64 -A   # 80 chars on one line

64자 줄 바꿈은 최대 76자를 쓰는 MIME이 아니라 PEM 형식(RFC 7468)에 맞춘 것입니다. MIME 출력에는 MIME Base64 인코더나 GNU base64(기본값 76)가 더 잘 맞습니다.

URL-safe Base64

OpenSSL에는 Base64URL 모드가 없습니다. tr로 변환하세요.

printf '%s' '<<???>>' | openssl base64 -A | tr '+/' '-_' | tr -d '='
# PDw_Pz8-Pg

디코딩할 때는 대응을 반대로 하고 패딩을 복원하세요. Bash에서 Base64 사용하기 페이지에 이를 처리하는 반복문이 있습니다. 아래에서 보듯 OpenSSL 자체는 -와 _를 조용히 무시하므로 URL-safe 입력을 그대로 넣으면 절대 안 됩니다. 차이점은 Base64와 Base64URL 비교에서 설명합니다.

파일 인코딩과 디코딩

openssl base64 -in photo.jpg -out photo.b64
openssl base64 -d -in photo.b64 -out photo-copy.jpg

OpenSSL은 스트리밍 방식이라 큰 파일도 괜찮습니다. 100 KB 무작위 파일이 왕복 후에도 바이트 하나 다르지 않았습니다. 인코딩된 파일은 64자에서 줄 바꿈되고 줄 바꿈으로 끝나므로 -A 없이 디코딩하면 됩니다. 한 줄짜리 파일이 필요하다면 인코딩할 때와 디코딩할 때 모두 -A를 추가하세요.

Data URI는 다음과 같습니다.

printf 'data:image/jpeg;base64,%s' "$(openssl base64 -A -in photo.jpg)"

OpenSSL 3.5 enc 매뉴얼의 BUGS 섹션에는 아직도 관련 문제 두 가지가 적혀 있습니다. 큰 파일에서는 -A가 “제대로 동작하지 않는다(doesn’t work properly)“는 것, 그리고 -A 없이 디코딩할 때 입력의 처음 1024바이트에 줄 바꿈이 없으면 처음 두 줄이 무시된다는 것입니다. 큰 한 줄짜리 파일이라면 먼저 fold -w 64로 줄을 바꾼 뒤 -A 없이 디코딩하세요.

조용한 실패: 결과 검증하기

OpenSSL은 잘못된 Base64를 보고하지 않습니다. 잘못된 데이터에서 멈추고, 그때까지 디코딩한 것을 쓴 다음, 상태 0으로 종료합니다. OpenSSL 3.5에서의 결과:

따라서 스크립트가 직접 출력을 확인해야 합니다.

n=$(echo "$b64" | openssl base64 -d | wc -c)
[ "$n" -gt 0 ] || echo "decode failed or input was empty" >&2

이렇게 하면 완전한 실패는 잡을 수 있지만, OpenSSL이 잘못된 데이터를 만나기 전에 앞부분을 디코딩한 부분 실패는 잡지 못합니다.

아니면 base64: invalid input을 출력하고 1로 종료하는 GNU base64 -d로 바꾸세요. 특정 문자열의 문제를 보려면 Base64 검사기가 잘못된 문자를 표시해 주고, 흔한 Base64 오류에서 원인을 설명합니다.

해시, 키, 암호화된 출력

OpenSSL에서 Base64는 대부분 다른 명령과 함께 쓰입니다.

printf '%s' hi | openssl dgst -sha256 -binary | openssl base64 -A
# j0NDRmSPa5bfid2pAcUXaxCm2Dlh3TwayItZstwyeqQ=

openssl rand -base64 32          # 32 random bytes -> 44 characters

첫 번째 형식은 Base64 SHA-256 다이제스트를 만들며, SRI 해시와 많은 API 서명이 이 형식을 씁니다. 브라우저 버전은 SHA-256 Base64 변환 도구입니다. -binary가 중요합니다. 이것이 없으면 해시 자체가 아니라 해시의 hex 텍스트를 인코딩하게 됩니다.

openssl rand -base64 32는 시크릿과 키를 만드는 흔한 방법입니다. Base64 키 생성기가 브라우저에서 같은 일을 합니다.

-a(-base64와 같음)를 붙인 openssl enc는 암호문을 Base64로 인코딩합니다.

printf '%s' 'secret text' | openssl enc -aes-256-cbc -pbkdf2 -a -pass pass:demo
# U2FsdGVkX1/eMk5T8FT9dX8OyAxLRn/ukvgmovOQOeA=   (salt is random, changes every run)

U2FsdGVkX1 접두사는 Salted__의 Base64입니다. 비밀번호 없이 디코딩하면 읽을 수 있는 것이 아무것도 나오지 않습니다. 인코딩과 암호화의 이런 차이는 인코딩과 암호화의 차이에서 다룹니다.

PEM 파일

PEM 형식의 인증서와 키는 -----BEGIN ...----- 줄 사이에 든 DER의 Base64이며, 64자에서 줄 바꿈됩니다. OpenSSL은 Base64를 직접 다루지 않고도 이를 바로 변환합니다.

openssl x509 -in cert.pem -outform der -out cert.der
openssl x509 -in cert.der -inform der -outform pem

브라우저에서 PEM 블록을 살펴보려면 인증서 디코더나 PEM을 DER로 변환을 사용하세요.

자주 묻는 질문