当前位置：首页 > news >正文

【加解密与C】Base系列(六)Base100

news 2025/7/18 6:56:53

Base100 编码简介

Base100 是一种基于 Unicode 表情符号的编码方式，也称为 "Emoji Encoding"。它将二进制数据转换为一系列表情符号，通常用于娱乐或非正式场景。Base100 并非标准编码，但在某些社区（如程序员或社交媒体用户）中流行。

Base100 的工作原理

Base100 将每 8 位（1 字节）的数据映射到一个特定的表情符号。编码表通常包含 256 个不同的表情符号，每个符号对应一个唯一的字节值（0-255）。编码过程直接将字节流转换为表情符号序列，解码则是反向操作。

Base100 的特点

可视化强：编码结果是一串表情符号，易于识别。
非标准性：不属于官方编码标准，兼容性有限。
低效：每个字节转换为一个 4 字节的 Unicode 表情符号，数据膨胀严重。

Base100 的应用场景

社交媒体中的趣味编码。
程序员之间的玩笑或彩蛋。
非关键数据的可视化展示。

Base100 示例

以下是一个简单的 Base100 编码示例（假设使用某种编码表）：

原始数据（十六进制）：48 65 6C 6C 6F
对应 ASCII 文本：Hello
Base100 编码结果：🐟 🐠 🐡 🐡 🐢 （具体表情符号因编码表而异）

注意事项

不同工具或库可能使用不同的表情符号映射表，导致兼容性问题。
不适合存储或传输重要数据，仅建议用于娱乐用途。
解码需要相同的编码表支持，否则无法还原原始数据。

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <stdint.h>
#include <stdbool.h>// Base100字符集 - 256个Emoji表情（每个4字节UTF-8编码）
static const char* const BASE100_EMOJIS[256] = {"🐀", "🐁", "🐂", "🐃", "🐄", "🐅", "🐆", "🐇", "🐈", "🐉", "🐊", "🐋", "🐌", "🐍", "🐎", "🐏","🐐", "🐑", "🐒", "🐓", "🐔", "🐕", "🐖", "🐗", "🐘", "🐙", "🐚", "🐛", "🐜", "🐝", "🐞", "🐟","🐠", "🐡", "🐢", "🐣", "🐤", "🐥", "🐦", "🐧", "🐨", "🐩", "🐪", "🐫", "🐬", "🐭", "🐮", "🐯","🐰", "🐱", "🐲", "🐳", "🐴", "🐵", "🐶", "🐷", "🐸", "🐹", "🐺", "🐻", "🐼", "🐽", "🐾", "🐿","👀", "👁", "👂", "👃", "👄", "👅", "👆", "👇", "👈", "👉", "👊", "👋", "👌", "👍", "👎", "👏","👐", "👑", "👒", "👓", "👔", "👕", "👖", "👗", "👘", "👙", "👚", "👛", "👜", "👝", "👞", "👟","👠", "👡", "👢", "👣", "👤", "👥", "👦", "👧", "👨", "👩", "👪", "👫", "👬", "👭", "👮", "👯","👰", "👱", "👲", "👳", "👴", "👵", "👶", "👷", "👸", "👹", "👺", "👻", "👼", "👽", "👾", "👿","💀", "💁", "💂", "💃", "💄", "💅", "💆", "💇", "💈", "💉", "💊", "💋", "💌", "💍", "💎", "💏","💐", "💑", "💒", "💓", "💔", "💕", "💖", "💗", "💘", "💙", "💚", "💛", "💜", "💝", "💞", "💟","💠", "💡", "💢", "💣", "💤", "💥", "💦", "💧", "💨", "💩", "💪", "💫", "💬", "💭", "💮", "💯","💰", "💱", "💲", "💳", "💴", "💵", "💶", "💷", "💸", "💹", "💺", "💻", "💼", "💽", "💾", "💿","📀", "📁", "📂", "📃", "📄", "📅", "📆", "📇", "📈", "📉", "📊", "📋", "📌", "📍", "📎", "📏","📐", "📒", "📓", "📔", "📕", "📖", "📗", "📘", "📙", "📚", "📛", "📜", "📝", "📞", "📟", "📠","📡", "📢", "📣", "📤", "📥", "📦", "📧", "📨", "📩", "📪", "📫", "📬", "📭", "📮", "📯", "📰","📱", "📲", "📳", "📴", "📵", "📶", "📷", "📸", "📹", "📺", "📻", "📼", "📽", "📿", "🔀", "🔁"
};// 解码映射表（Emoji到字节值的映射）
static uint8_t base100_decode_map[256][256] = {0};
static bool decode_map_initialized = false;// 初始化解码映射表
static void init_decode_map() {if (decode_map_initialized) return;for (int i = 0; i < 256; i++) {const char* emoji = BASE100_EMOJIS[i];// 使用前4个字节作为键（Emoji通常是4字节UTF-8）uint32_t key = (emoji[0] << 24) | (emoji[1] << 16) | (emoji[2] << 8) | emoji[3];int index = key & 0xFF; // 使用低8位作为索引// 存储字节值base100_decode_map[index][0] = (key >> 24) & 0xFF;base100_decode_map[index][1] = (key >> 16) & 0xFF;base100_decode_map[index][2] = (key >> 8) & 0xFF;base100_decode_map[index][3] = key & 0xFF;base100_decode_map[index][4] = i; // 存储原始字节值}decode_map_initialized = true;
}/*** Base100编码 - 将二进制数据编码为Emoji字符串* @param data 输入二进制数据* @param len  输入数据长度* @return     编码后的Emoji字符串 (需调用者释放内存), NULL表示失败*/
char* base100_encode(const uint8_t* data, size_t len) {if (!data && len > 0) return NULL;// 每个字节编码为4字节的Emoji + 1字节分隔符（可选）size_t out_len = len * 4 + 1; // +1 for null-terminatorchar* output = malloc(out_len);if (!output) return NULL;size_t out_pos = 0;for (size_t i = 0; i < len; i++) {const char* emoji = BASE100_EMOJIS[data[i]];// 复制Emoji的4个字节memcpy(output + out_pos, emoji, 4);out_pos += 4;}output[out_pos] = '\0'; // 终止字符串return output;
}/*** Base100解码 - 将Emoji字符串解码为二进制数据* @param str      输入Base100字符串* @param out_len  输出解码后的数据长度* @return         解码后的二进制数据 (需调用者释放内存), NULL表示失败*/
uint8_t* base100_decode(const char* str, size_t* out_len) {if (!str || !out_len) return NULL;init_decode_map(); // 确保解码表初始化size_t len = strlen(str);if (len == 0) {*out_len = 0;return malloc(0); // 返回空缓冲区}// 验证长度有效性（必须是4的倍数）if (len % 4 != 0) {fprintf(stderr, "[ERROR] Invalid Base100 length: %zu (must be multiple of 4)\n", len);*out_len = 0;return NULL;}size_t data_len = len / 4;uint8_t* data = malloc(data_len);if (!data) return NULL;size_t data_pos = 0;for (size_t i = 0; i < len; i += 4) {// 构建Emoji的4字节键uint32_t key = ((uint32_t)(uint8_t)str[i] << 24) |((uint32_t)(uint8_t)str[i+1] << 16) |((uint32_t)(uint8_t)str[i+2] << 8) |(uint8_t)str[i+3];// 使用低8位作为索引int index = key & 0xFF;// 验证Emoji是否匹配if (base100_decode_map[index][0] == (key >> 24) &&base100_decode_map[index][1] == ((key >> 16) & 0xFF) &&base100_decode_map[index][2] == ((key >> 8) & 0xFF) &&base100_decode_map[index][3] == (key & 0xFF)) {data[data_pos++] = base100_decode_map[index][4];} else {fprintf(stderr, "[ERROR] Invalid Emoji sequence at position %zu\n", i);free(data);*out_len = 0;return NULL;}}*out_len = data_pos;return data;
}// ===================== 测试工具函数 =====================
static void print_hex(const char* label, const uint8_t* data, size_t len) {printf("%s: [", label);for (size_t i = 0; i < len; i++) {printf("%02X", data[i]);if (i < len - 1) printf(" ");}printf("]\n");
}static void test_encode_decode(const uint8_t* input, size_t len) {printf("测试: ");if (len == 0) {printf("(空输入)");} else if (len < 16) {// 尝试作为字符串打印int printable = 1;for (size_t i = 0; i < len; i++) {if (input[i] < 32 || input[i] > 126) printable = 0;}if (printable) {printf("\"%.*s\"", (int)len, (const char*)input);} else {print_hex("二进制数据", input, len);}} else {printf("(%zu字节数据)", len);}printf("\n");// 编码char* encoded = base100_encode(input, len);if (encoded) {printf("  编码: %s\n", encoded);} else {printf("  编码失败!\n");return;}// 解码size_t decoded_len;uint8_t* decoded = base100_decode(encoded, &decoded_len);if (decoded) {if (len == decoded_len && (len == 0 || memcmp(input, decoded, len) == 0)) {printf("  解码: ");if (len == 0) {printf("(空)");} else if (len < 16) {int printable = 1;for (size_t i = 0; i < len; i++) {if (decoded[i] < 32 || decoded[i] > 126) printable = 0;}if (printable) {printf("\"%.*s\"", (int)len, (const char*)decoded);} else {print_hex("二进制数据", decoded, len);}} else {printf("(%zu字节数据)", len);}printf(" \033[32m✓ 成功\033[0m\n");} else {printf("  解码结果不匹配!\n");print_hex("  预期", input, len);print_hex("  实际", decoded, decoded_len);}free(decoded);} else {printf("  解码失败!\n");}free(encoded);printf("\n");
}static void run_tests() {printf("=== Base100 编码/解码测试 ===\n\n");// 测试用例1: 空输入test_encode_decode(NULL, 0);// 测试用例2: 简单文本const char* text1 = "Hello";test_encode_decode((const uint8_t*)text1, strlen(text1));// 测试用例3: 单个字节uint8_t single_byte = 0xAB;test_encode_decode(&single_byte, 1);// 测试用例4: 二进制数据uint8_t binary_data[] = {0x00, 0xFF, 0x55, 0xAA, 0x01, 0x02, 0x80, 0x7F};test_encode_decode(binary_data, sizeof(binary_data));// 测试用例5: 长文本const char* long_text = "Base100编码将数据转换为Emoji表情符号，适用于趣味性数据传输";test_encode_decode((const uint8_t*)long_text, strlen(long_text));// 边界测试printf("=== 边界测试 ===\n\n");// 测试1: 无效长度const char* invalid_length = "🐀🐁"; // 只有2个字节size_t decoded_len;uint8_t* result = base100_decode(invalid_length, &decoded_len);if (!result) {printf("无效长度测试: \033[32m通过\033[0m\n");} else {printf("无效长度测试: \033[31m失败\033[0m\n");free(result);}// 测试2: 无效Emojiconst char* invalid_emoji = "ABCD"; // 不是有效的Emojiresult = base100_decode(invalid_emoji, &decoded_len);if (!result) {printf("无效Emoji测试: \033[32m通过\033[0m\n");} else {printf("无效Emoji测试: \033[31m失败\033[0m\n");free(result);}// 测试3: 最大字节值uint8_t max_byte = 0xFF;test_encode_decode(&max_byte, 1);// 测试4: 最小字节值uint8_t min_byte = 0x00;test_encode_decode(&min_byte, 1);printf("\n测试完成\n");
}int main() {run_tests();return 0;
}

查看全文

http://www.dtcms.com/a/284216.html