☰

不同的十六进制编码方案有什么区别？

tag-icon • tag-icon character-encoding ascii hexadecimal
不同的十六进制编码方案有什么区别？

所以我从事密码学工作已经有一年了，尽可能多地学习我能学到的东西。我遇到的很多东西（比如 LUKS 卷的十六进制 [不是一个词，而是嘘] 编码的主密钥，或者 RSA 密钥的模数）都是用十六进制编码的。我知道十进制是十进制的一种奇特表示方式，十六进制是十六进制的一种奇特表示方式，我也知道它在数字方面的工作原理，但有些事情我无法完全理解：

  1. ASCII 或 UTF-8（或一般明文）如何编码基于数字系统？
  2. 我注意到我的企业中存在两种不同的编码方案。还有其他版本吗？为什么？

我注意到的两个（解码 LUKS 主密钥和解码 RSA 模数时）很奇怪。LUKS 主密钥，我回显密钥，将其通过管道传输到“xxd -r -p”，它会吐出实际密钥，该密钥可以放入文件中并用于解锁卷，而无需使用密钥槽。我见过的另一个版本是当我将带有附件“ibase=16;”的 RSA 模数通过管道传输到“bc”时。我使用“ibase=16;”发送到 BC 的任何其他十六进制序列都会吐出数字，没有字母。“xxd -r -p”似乎输出传统的 ASCII。

为什么BC输出数字而xxd输出ASCII文本？

我很抱歉，这是一个如此混乱的问题，但就像我之前说的，我对这个话题感到太困惑了，这不正常。

答案1

“实际密钥”是二进制字符。但是，您通常放入文件中的是十六进制表示。

由于使用了 -r 开关，xxd 输出的是 ASCII 文本，而不是十六进制表示。手册页中所说的“二进制”是指实际的字符。

ASCII 基本上只是按特定顺序排列的字符列表。首先是 NULL，然后是标头起始字符，然后是标头结束字符，等等。（参见：ASCII 图表. 代码页 437（参见：维基百科关于 CP437 的页面显示为空白、笑脸轮廓、填充笑脸等。这两个的第 65 个字符都是大写字母 A。

如果第 65 个字符是大写字母 A，这意味着我们可以根据字符在图表中的位置来跟踪它们。因此，大写字母 A 位于位置 65，即十六进制中的第 41 位（通常以 C 风格表示法表示为 0x41）。您可以在我上面提到的 ASCII 表中看到值“41”。

如何在基于数字的系统中对 ASCII 或 UTF-8（或一般明文）进行编码？

数字可以转换为其他数字，例如其他进制。例如，0x4169 相当于 0x4100 + 0x69。41 相当于大写字母 H，69 相当于小写字母 i。我不确定你为什么会怀疑数字对话是否可行。如果这仍然不清楚，请重新解释（可能通过提出另一个问题）。

I have noticed 2 different kinds of encoding schemes in my ventures. Are there more versions? Why?

当然。为什么？因为软件有多种，是由不同的人设计的。就像为什么有多种字符标准（EBCDIC、ASCII、UTF-8、Unicode）一样。其中一些是无用的（在使用 ASCII 的 8 位代码页流行之前，EBCDIC 非常流行），有些可能更容易被某些软件工具支持。现在的计算机功能足够强大，没有太多的技术限制来强制使用多种标准，但不同的程序员会做不同的事情，有时是出于不同的原因。

转换工具是存在的。标准化的缺乏是因为不需要更强/更严格/更好的标准化。如果有令人信服的好处，更多的人可能会更倾向于尝试与更大的共同趋势保持一致。

为什么BC输出数字而xxd输出ASCII文本？

bc是一个计算器。我期望它输出数字。 xxd -r输出 ASCII 文本，因为文档中说明了它的作用。该软件的目的是将 ASCII 文本转换为更易于输入的（十六进制）数字字符串，并将数字字符串转换为对某些软件实际上更有用的“二进制”/ASCII 字符。每个程序都在实现其自己的不同目的。

我希望这些答案能够解答您提出的问题，让事情变得更加清晰。我知道您提到了这一点，但我要指出的是，这个问题有点糟糕，因为它不是一个单一明确的问题，因此请考虑在新问题中提出后续问题。通常，最好在 Stack Exchange 上每个“问题页面”提出一个实际问题。

答案2

您的问题有部分内容不太有意义：

我使用“ibase=16;”发送到 BC 的任何其他十六进制序列都会吐出数字，没有字母。

嗯，默认的输出基数bc是十进制：

$ echo 'ibase=16; 100'   | bc
256

$ echo 'ibase=16; 1000'  | bc
4096

$ echo 'ibase=16; 10000' | bc
65536

那么你期望的是什么字母呢？如果你想bc输出十六进制数，你必须将其输出基数设置为 16。但如果输入基数和输出基数相同，则其输出将与输入相同（前导零被删除）：

$ echo 'obase=16; ibase=16; 100'  | bc
100

$ echo 'obase=16; ibase=16; 007F' | bc
7F

$ echo 'obase=16; ibase=16; CAFE' | bc
CAFE

$ echo 'obase=16; ibase=16; FACE' | bc
FACE

请注意，如果您想做这个毫无意义的练习，您必须说obase=16; ibase=16或，因为之后输入的任何数字都将被解释为十六进制。如果您说，则输出基数将设置为 22（16 （十六进制） = 10 （十六进制）  + 6 （十六进制） = 16+6 = 22）。ibase=16; obase=10ibase=16ibase=16; obase=16

“xxd -r -p”似乎输出传统的 ASCII。

要么你给出了xxd“传统 ASCII”文本的十六进制表示，要么你对“传统 ASCII”有一个非标准的定义。TOOGAM 说，xxd -r输出“二进制”/ASCII 字符，这是一种特殊的命名法。请注意TOOGAM 链接的“ASCII 图表” 只向上到达字符 7F，并且维基百科上的 ASCII 页面说

… ASCII 将 128 个指定字符编码为七位整数……

范围也从 00 到 7F。  xxd -r输出八位（“二进制”）字符。这是标准 ASCII 的超集。（术语扩展 ASCII指的是八位编码，但最好放弃这个短语，因为 Unicode 已经渗透到各个领域。）由于八位（“二进制”）字符构成了标准 ASCII 的超集， xxd -r 能输出传统 ASCII 字符；例如：

$ echo 464F4F0A | xxd -r -p
FOO

F 因为 46 是（字母表中的第 6 个字母）的 ASCII 码的十六进制表示，4F 是O （字母表中的第 15 个字母，其中 F 是 15 的十六进制表示）的 ASCII 码的十六进制表示，0A 是换行符的 ASCII 码的十六进制表示。但是

echo 000102030405067F | xxd -r -p

将输出不可打印的 ASCII 控制字符，并且

echo 80818283A0A1A2A3 | xxd -r –p

和

echo E29885E29FB9F09F98BA0A | xxd -r –p

将输出值大于 7F 的字节。这些字符（如果有）的行为（外观）由您的终端及其设置决定。

相关内容