Base32

يُعرَّف نظام الترميز الأساسي 32 الأكثر استخدامًا في RFC 4648 §6 وفي RFC 3548 (2003) السابق . صُمِّم هذا النظام في الأصل عام 2000 بواسطة جون مايرز لصالح SASL / GSSAPI . ^{[ 2 ]} يستخدم هذا النظام أبجدية من A إلى Z ، متبوعة بالأرقام من 2 إلى 7. يتم حذف الرقمين 0 و 1 لتشابههما مع الحرفين O و I (وبالتالي فإن القيمة العشرية للرقم "2" هي 26 ). 

في بعض الحالات، لا يُشترط استخدام الحشو (يمكن استنتاجه من طول السلسلة بعد باقي قسمتها على 8). ينص RFC 4648 على وجوب استخدام الحشو ما لم تنص مواصفات المعيار (بالإشارة إلى RFC) صراحةً على خلاف ذلك. يُعدّ استبعاد الحشو مفيدًا عند استخدام بيانات مُشفّرة بنظام Base32 في رموز عناوين URL أو أسماء الملفات، حيث قد يُشكّل حرف الحشو مشكلة.

هذا مثال على تمثيل Base32 باستخدام مجموعة الأحرف الـ 32 الموصوفة سابقًا ( IPFS CIDv1 في ترميز Base32 للأحرف الكبيرة):BAFYBEICZSSCDSBS7FFQZ55ASQDF3SMV6KLCW3GOFSZVWLYARCI47BGF354

"النظام السداسي الممتد" الأساس 32 أو base32hex ، ^{[ 3 ]} وهو مخطط آخر للأساس 32 وفقًا لـ RFC 4648 §7 ، يوسع النظام السداسي بطريقة أكثر طبيعية: النصف السفلي منه مطابق للنظام السداسي، وبعد ذلك، يستمر base32hex ببساطة في استخدام الأبجدية حتى الحرف V.

اقترح كريستيان لانكتوت، وهو مبرمج يعمل في شركة Sage Software ، هذا النظام لأول مرة في رسالة إلى مجلة Dr. Dobb's في مارس 1999 ^{[ 4 ]} كجزء من حل مقترح لمشكلة عام 2000. وقد أشار إليه لانكتوت باسم "Double Hex". ووُصفت الأبجدية نفسها في عام 2000 في RFC 2938 تحت اسم "Base-32". بينما يُقر RFC 4648 بالاستخدام الحالي لهذا الإصدار في NSEC3 ، فإنه يشير إليه باسم base32hex وينصح بعدم الاكتفاء بالإشارة إليه باسم "base32" فقط. 

بما أن هذه الصيغة تستخدم الأرقام من 0 إلى 9 متبوعة بأحرف متتالية من الأبجدية، فإنها تتطابق مع الأرقام المستخدمة في دالة جافا سكريبت ^{[ 5 ]} ودالة البناء في بايثون ^{[ 6 ]} عند تحديد أساس أكبر من 10 (مثل 16 أو 32). كما أنها تحتفظ بخاصية النظام الست عشري المتمثلة في الحفاظ على ترتيب فرز البتات للبيانات المُمثلة، على عكس RFC 4648 §6 base32 أو base64. ^{[ 3 ]}parseInt()int()

على عكس العديد من أنظمة الترميز الأخرى ذات الأساس 32، فإن الأرقام التي تتجاوز 9 في نظام base32hex متجاورة. ومع ذلك، تتضمن مجموعة أرقامه أحرفًا قد تتعارض بصريًا. مع العديد من الخطوط، من الممكن التمييز بصريًا بين الأحرف المتشابهة مثل (0، O) و(1، I)، ولكن في خطوط أخرى قد يكون ذلك صعبًا، وبالتالي قد تكون غير مناسبة لعرض تسلسلات أحرف base32. هذا صحيح بشكل خاص في نظام ترميز يعبر عن الأرقام فقط، عندما لا يكون السياق الذي توفره اللغة الإنجليزية عادةً موجودًا. ^{[ ب ]} لا يتحكم الترميز أو التشفير في اختيار الخط، ومع ذلك لا يحاول نظام base32hex التعويض عن أوجه القصور في الخطوط المتأثرة. ^{[ ج ]}

z-base-32 ^{[ 7 ]} هو ترميز Base32 صممه زوكو ويلكوكس-أوهيرن ليكون أسهل استخدامًا وأكثر اختصارًا. يتضمن الأرقام 1 و 8 و 9 ، ولكنه يستثني l و v و 0 و 2 . كما أنه يُبدّل ترتيب الأحرف بحيث تكون الأحرف الأسهل هي الأكثر تكرارًا. يُشفّر z-base-32 سلاسل البتات التي لا يكون طولها من مضاعفات 8 بتات، ويحذف أحرف الحشو الزائدة. استُخدم z-base-32 في مشروع Mnet مفتوح المصدر، ويُستخدم حاليًا في بروتوكول ZRTP الخاص بفيل زيمرمان ، وفي مشروع Tahoe-LAFS مفتوح المصدر.

ابتكر دوغلاس كروكفورد تصميمًا بديلًا آخر لنظام Base32 ، يقترح فيه استخدام أحرف إضافية لحساب مجموع التحقق mod-37. ^{[ 8 ]} يستثني هذا التصميم الأحرف I وL وO لتجنب الخلط بينها وبين الأرقام، كما يستثني الحرف U لتقليل احتمالية إدخال ألفاظ بذيئة عن طريق الخطأ.

تتوفر مكتبات لترميز البيانات الثنائية في Base32 الخاص بـ Crockford في مجموعة متنوعة من اللغات.

استخدم المبرمجون العاملون على جهاز Electrologica X1 شكلاً سابقاً من نظام الترميز ذي الأساس 32 لتمثيل عناوين الأجهزة. وكانت "الأرقام" تُمثل بأعداد عشرية من 0 إلى 31. على سبيل المثال، يُمثل الرقم 12-16 عنوان الجهاز 400 (= 12 × 32 + 16).

في خوارزمية Geohash ، يُستخدم تمثيل Base32 مُعدَّل لتمثيل قيم خطوط الطول والعرض في عدد صحيح موجب واحد (مُتداخل البتات). ^{[ 9 ]} يستخدم هذا التمثيل جميع الأرقام العشرية (من 0 إلى 9) ومعظم الأحرف الصغيرة، باستثناء الأحرف "a" و"i" و"l" و"o"، كما هو موضح في خريطة الأحرف التالية:

في عام 1950 تقريبًا، ^{[ 10 ]} كتب آلان تورينج متطلبات البرمجيات لنظام الحوسبة مانشستر مارك 1. ^{[ 11 ]} تتوفر نسخة مكتوبة من دليل تورينج لنظام مارك 1 على موقع archive.org. ^{[ 12 ]}

يحتوي موقع أرشيف جامعة مانشستر، الذي يُخلّد ذكرى 60 عامًا من الحوسبة ^{[ 13 ]} ، على جدولٍ يُبيّن ترميز الأساس 32 الذي استخدمه تورينج. ويظهر الجدول والشرح المُصاحب له أيضًا في الدليل.

يظهر سرد آخر لهذه الفترة من حياة تورينج في صفحة سيرته الذاتية تحت عنوان " أجهزة الكمبيوتر المبكرة واختبار تورينج" .

قبل أن يصبح نظام NVRAM شائعًا، استخدمت العديد من ألعاب الفيديو لمنصات نينتندو نظام الأرقام ذي الأساس 31 لكلمات المرور . تحذف هذه الأنظمة حروف العلة (باستثناء Y) لمنع اللعبة من إدخال كلمة مرور بذيئة عن طريق الخطأ . لذا، تتكون الأحرف عادةً من مجموعة متنوعة قليلاً من الأحرف التالية: 0-9، B، C، D، F، G، H، J، K، L، M، N، P، Q، R، S، T، V، W، X، Y، Z، وبعض علامات الترقيم. ومن الألعاب المعروفة باستخدام هذا النظام: Mario Is Missing!، و Mario's Time Machine ، و Tetris Blast ، و The Lord of the Rings (Super NES) .

الأبجدية Base32 الآمنة للكلمات هي امتداد لأبجدية Open Location Code Base20 . تستخدم هذه الأبجدية 8 أرقام و12 حرفًا حساسًا لحالة الأحرف، تم اختيارها لتجنب تكوين كلمات عن طريق الخطأ. ينتج عن التعامل مع الأبجدية على أنها حساسة لحالة الأحرف مجموعة من 32 رقمًا (8+12+12).

يتمتع نظام Base32 بعدد من المزايا مقارنة بنظام Base64:

1. تكون مجموعة الأحرف الناتجة كلها من نوع واحد، وهو ما يمكن أن يكون مفيدًا في كثير من الأحيان عند استخدام نظام ملفات غير حساس لحالة الأحرف ، أو أسماء DNS ، أو اللغة المنطوقة، أو الذاكرة البشرية.
2. يمكن استخدام النتيجة كاسم ملف لأنه لا يمكن أن يحتوي على الرمز '/'، وهو فاصل مسار Unix .
3. يمكن اختيار الأبجدية لتجنب أزواج الرموز المختلفة المتشابهة، مما يسمح بنسخ السلاسل بدقة يدويًا. (على سبيل المثال، تحذف مجموعة رموز RFC 4648 §6 الأرقام 1 و8 و0، لأنها قد تُخلط مع الأحرف 'I' و'B' و'O'). 
4. يمكن تضمين نتيجة بدون حشو في عنوان URL دون ترميز أي أحرف.

يتمتع نظام Base32 بمزايا على نظام الست عشري / Base16 :

1. يستهلك تمثيل Base32 مساحة أقل بنسبة 20%. (يستهلك 1000 بت 200 حرف، مقارنة بـ 250 حرفًا لتمثيل Base16).

بالمقارنة مع التشفيرات القائمة على 8 بت، قد تتمتع أنظمة 5 بت أيضًا بمزايا عند استخدامها لنقل الأحرف:

1. بفضل الأبجدية الكاملة، يسمح مخطط RFC 4648 §6 Base32 وما شابهه بترميز حرفين إضافيين لكل عدد صحيح 32 بت (ليصبح المجموع 6 بدلاً من 4، مع وجود 2 بت احتياطي)، مما يوفر عرض النطاق الترددي في المجالات المقيدة مثل شبكات الراديو.

يستهلك تمثيل Base32 مساحة أكبر بنسبة 20% تقريبًا من Base64 . أيضًا، نظرًا لأنه يُشفّر خمسة بايتات من 8 بت (40 بت) إلى ثمانية أحرف Base32 من 5 بت، بدلًا من ثلاثة بايتات من 8 بت (24 بت) إلى أربعة أحرف Base64 من 6 بت، فإن إضافة حشو حتى حد 8 أحرف تُشكّل عبئًا أكبر على الرسائل القصيرة (وهو ما قد يكون سببًا لحذف الحشو، وهو خيار متاح في RFC 4648 ). 

على الرغم من أن نظام Base32 يشغل مساحة أقل بنسبة 20% تقريبًا من النظام الست عشري ، إلا أنه أقل استخدامًا بكثير. يمكن بسهولة تحويل النظام الست عشري إلى بايتات لأن كل رقمين ست عشريين يمثلان بايتًا واحدًا. أما نظام Base32 فلا يُحوّل إلى بايتات منفردة. مع ذلك، فإن كل رقمين في نظام Base32 يُقابلان عشرة بتات، والتي يمكنها ترميز (32 × 32 =) 1024 قيمة، مع تطبيقات واضحة لوحدات متعددة البايتات من حيث قوى العدد 1024.

يُعد النظام الست عشري أسهل في التعلم والتذكر، لأنه لا يتطلب سوى حفظ القيم العددية لستة رموز إضافية (من A إلى F)، وحتى إذا لم يتم تذكرها على الفور، فمن الأسهل العد من خلال عدد قليل من القيم.