Z85 编码和解码（ZeroMQ）

如何进行 Z85 编码和解码

1. 以 hex 形式把字节粘贴到 输入 · Hex。空格、冒号和 0x 前缀都可以接受，所以 hex 转储可以直接粘贴。
2. 在 输出 · Z85（ZeroMQ） 中查看 Z85。
3. 如果字节数不是 4 的倍数，你会看到一条注明字节数的错误。只有当双方都认可这一扩展时，才勾选 允许最后一块不完整（非标准）。
4. 要解码，在方向切换中点击 Z85（ZeroMQ）→ Hex，然后粘贴 Z85 字符串。把 到 设为 Base64 或 文本 可以换种方式查看，或点击 保存字节 得到二进制文件。

规范测试向量

ZeroMQ 的 Z85 规范（ZeroMQ RFC 系列中的 RFC 32）给出了两个测试值。本工具两个都能重现：

第一个展示了分块结构：8 个字节，两个块，十个字符。第二个是一个 32 字节的密钥及其 40 字符的编码，也就是你在 CurveZMQ 配置中看到的长度。

一些边界值：四个零字节是 00000，四个 ff 字节是 %nSc0。Z85 对全零块没有简写，所以一串零仍然是每块五个字符。

ZeroMQ 为什么使用 Z85

CurveZMQ 密钥是 32 个随机字节。ZeroMQ 需要一种方式，把它们作为普通字符串放进配置文件、命令行和源代码中。Z85 就是为此设计的：

• 它比原始字节大 25%，而 Base64 是 33%，所以 32 字节的密钥是 40 个字符，而不是 44 个。
• 它的字母表中没有 "、'、\ 或反引号，所以密钥可以直接放进 C、Python 或 shell 的字符串字面量中，无需转义。它也避开了 , 和 ;。
• 数字和字母排在前面（0-9 a-z A-Z），后面是 23 个标点字符：.-:+=^!/*?&<>()[]{}@%$#。

它仍然包含 <、> 和 &，所以放在 XML 或 HTML 中的 Z85 需要转义。在 JSON 中则不需要。

在 Python 中使用 Z85

Z85 和 Python 的 b85encode 使用相同的算法，只有字母表不同，所以做一次字符转换就能互相转换：

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'

如果你已经依赖 PyZMQ，zmq.utils.z85.encode 和 decode 能做同样的事。在 C 中，libzmq 提供 zmq_z85_encode 和 zmq_z85_decode。Python 字节处理的更多内容见 Python 页面。

常见问题

• “Z85 以 4 字节为一块进行编码，而数据有 N 个字节”。 输入没有按块对齐。检查是否复制了完整的密钥；显示为 31 字节的 32 字节密钥丢了一对 hex 数字。
• “Z85 需要 5 个字符一组；剩余 N 个”。 Z85 字符串被截断了，或者有多余的字符。CurveZMQ 密钥必须正好是 40 个字符。
• 字符串能解码，但密钥不能用。 它可能是 Ascii85 或 Git Base85，它们的长度规则相同，但字母表不同，所以同样的字符会解码出不同的字节。到 Base85 页面 试试，把 从 设为另一种变体。

常见问题