اتفاقات روزمره ، اخبار مهم و دیگر مطالب میهن وب هاست را می توانید در این قسمت مطالعه کنید

روش رمزگذاری (Encoding) که شما به عنوان یک توسعه دهنده انتخاب می کنید، می تواند تاثیر گسترده ای روی کارایی، امنیت و عملکرد نرم افزار داشته باشد. به عبارت دیگر، نتیجه آن می تواند منجر به ارائه یک تجربه کاربری یکپارچه یا شکستی فاجعه بار شود.

ASCII یک استاندارد رمزگذاری کاراکتر محبوب است که حدود 95% وب سایت ها از آن استفاده می کنند و Unicode به سرعت در حال یافتن جایگاه خود در بسیاری از اپلیکیشن ها و بیش از 60% وب سایت ها می‌باشد. البته ممکن است گزینه‌های رمزگذاری زیادی وجود داشته باشند اما مقاله فعلی روی این دو تمرکز دارد.

رمزگذاری یا Encoding در توسعه وب

روش‌های رمزگذاری، نحوه نمایش دیجیتالی کاراکترها و نشانه‌ها را تعریف می‌کنند که بر نحوه ذخیره، پردازش و انتقال داده‌ها تأثیر می‌گذارد. به همین دلیل است که توسعه دهندگان باید روشی را انتخاب کنند که به بهترین وجه با نیازهای خاص آنها مطابقت پیدا کند.

Encoding نباید با encryption یا hashing اشتباه گرفته شود. encryption، تبدیل داده ها به کد برای محافظت از آنها در برابر دسترسی غیرمجاز است. به عنوان مثال، encryption اطلاعات حساسی مانند رمز عبور، شماره کارت اعتباری و داده های شخصی را ایمن می کند. از طرف دیگر، hashing یک تابع یک طرفه است که داده ها را به یک رشته کاراکتر با طول ثابت تبدیل خواهد کرد. به عنوان مثال، hashing معمولا برای ذخیره امن رمزهای عبور در پایگاه داده استفاده می شود.

ASCII چیست؟

تصویر(1)

ASCII یا American Standard Code for Information Interchange به معنی "کد استاندارد آمریکایی برای تبادل اطلاعات"، در دهه 1960 به عنوان اولین استاندارد رمزگذاری کاراکتر برای پردازش داده ها، ارائه شد. برای نمایش آن، اعداد (0-9)، الفبای انگلیسی (A-Z) با حروف بزرگ و کوچک و برخی از علائم (از جمله علائم نگارشی) استفاده می شود.

با وجود محبوبیت، ASCII محدودیت هایی نیز دارد. یکی از مهمترین محدودیت‌ها این است که صرفا برای رمزگذاری کاراکترها در زبان انگلیسی قابل استفاده می باشد و آن را برای زبان‌هایی که از الفبا و کاراکترهای متفاوت استفاده می‌کنند، مانند فارسی، عربی، هندی، ژاپنی و چینی، غیرکاربردی خواهد کرد. با این حال، همانطور که در ادامه مشاهده خواهید کرد، ASCII توسط اکثر سیستم های کامپیوتری مدرن پشتیبانی می شود و اساس بسیاری از استانداردهای رمزگذاری کاراکتر دیگر، از جمله Unicode است.

ASCII چگونه کار می کند؟

ASCII از 7 بیت برای نمایش 128 کاراکتر استفاده می کند. با استفاده گسترده از کامپیوترهای 8 بیتی، یک جدول ASCII تعمیم یافته ایجاد شد که از 8 بیت برای نمایش 256 کاراکتر بهره می برد. به هر کاراکتر یک مقدار عددی منحصر به فرد (یک کد ASCII) از 0 تا 127 اختصاص داده شده است. برای مثال، کد ASCII برای حرف "A" مقدار 65 می باشد، در حالی که کد ASCII برای عدد "1" مقدار 49 است.

تصویر(2)

هنگامی که داده ها با استفاده از ASCII کدگذاری می شوند، هر کاراکتر در متن به کد ASCII مربوطه تبدیل می گردد که به عنوان دنباله ای از ارقام باینری (0 و 1 ها) ذخیره می شود. این نمایش دودویی داده ها را می توان از یک رایانه به رایانه دیگر منتقل کرد، جایی که رمزگشایی و تبدیل آنها به متن اصلی امکان پذیر خواهد بود.

تصویر(3)

نکات مثبت استاندارد رمزگذاری کاراکتر ASCII

• پذیرش جهانی: ASCII یک استاندارد رمزگذاری کاراکتر است که آن را برای ارتباطات و تبادل داده بین سیستم ها و برنامه های رایانه ای، ایده آل می کند.
• ارتباطات را ساده می‌کند: ASCII به توسعه‌دهندگان اجازه می‌دهد تا رابط‌هایی را طراحی نمایند که هم انسان و هم رایانه می‌توانند آنها را درک کنند. در نتیجه برقراری ارتباط بین سیستم‌های مختلف را آسان‌تر خواهد کرد.
• کارآمد برای برنامه نویسی: ASCII یک استاندارد رمزگذاری ساده و کارآمد است که آن را برای برنامه نویسی ایده آل می کند. تعداد کاراکترهای آن محدود است که به ساده‌سازی وظایف خاص کمک کرده و رمزگذاری 7 بیتی آن امکان پردازش سریع و کارآمد داده‌ها را فراهم می‌کند.
• پشتیبانی از نرم افزارهای قدیمی: ASCII چندین دهه وجود داشته است و هنوز هم به طور گسترده مورد استفاده قرار می گیرد. بسیاری از سیستم ها و برنامه های قدیمی هنوز به ASCII متکی هستند و آن را به ابزاری ارزشمند برای توسعه دهندگانی تبدیل می کند که نیاز به کار با سیستم های قدیمی دارند.
• استفاده کم از منابع: ASCII به بیت های کمتری برای نمایش هر کاراکتر و همچنین فضای ذخیره سازی و پهنای باند کمتری برای انتقال داده نیاز دارد و آن را برای برنامه هایی که از منابع محدودی استفاده می کنند، ایده آل خواهد کرد.
• قدرتمند: ASCII یک استاندارد رمزگذاری قدرتمند است که نسبت به سایر استانداردهای رمزگذاری کمتر مستعد خطا و خرابی داده می باشد. این ویژگی آن را به گزینه ای قابل اعتماد برای توسعه دهندگانی تبدیل می کند که باید از صحت و اعتبار داده های خود اطمینان حاصل کنند.

معایب ASCII

• مجموعه کاراکترهای محدود: ناتوانی در رمزگذاری کاراکتر هایی غیر از الفبای انگلیسی، می تواند منجر به مشکلاتی در رمزگذاری داده های زبان های دیگر شود که منجر به خرابی یا از دست رفتن داده ها خواهد شد.
• منسوخ شده: ASCII زمانی ایجاد شد که استفاده از رایانه ها گسترده نبود و به همین دلیل، باید تعداد روزافزون زبان ها و کاراکترهای مورد استفاده برای محاسبات مدرن را در نظر گرفت. این بدان معنی است که می تواند جهت استفاده در برنامه های مدرن که نیاز به پشتیبانی طیف گسترده ای از کاراکترها و زبان ها را دارند، مناسب نباشد.
• آسیب پذیری در برابر خرابی داده ها: ASCII از یک سیستم رمزگذاری 7 بیتی استفاده می کند که آن را در برابر خرابی داده ها آسیب پذیر می کند. به عنوان مثال، فرض کنید یکی از بیت های کاراکترهای رمزگذاری شده با ASCII، از دست برود یا تغییر کند. در این صورت، سیستم دریافت کننده ممکن است کاراکترها را به درستی تفسیر نکند که منجر به خراب شدن یا از دست رفتن داده ها می شود.

• ناامنی: همچنین ASCII در برابر مسائل امنیتی آسیب پذیر است، مانند حملات جایگزینی کاراکتر، که در آن یک کاربر مخرب، کاراکترهای داده ها را جایگزین می کند تا معنای آن را تغییر دهد یا باعث آسیب شود. این موضوع به ویژه در برنامه‌هایی که اطلاعات حساسی مانند تراکنش‌های مالی یا سوابق پزشکی را منتقل می‌کنند، یک مسئله جدی است.

تصویر(4)

استاندارد رمزگذاری کاراکتر Unicode چیست؟

Unicode یک استاندارد در بحث محاسبات می باشد که برای رفع محدودیت های سیستم های رمزگذاری کاراکتر، مانند ASCII معرفی شده است. این روش رمزگذاری، مجموعه کاراکترهای استاندارد و جهانی را ارائه می‌کند که کاراکترهای مختلف را به خط‌ها و زبان‌های مختلف، از جمله لاتین، یونانی، عبری، عربی، هندی، چینی و بسیاری دیگر تبدیل خواهد کرد.

یونیکد حاوی بیش از 100000 کاراکتر است که امکان رمزگذاری متن را به هر زبان نوشتاری که امروزه استفاده می شود، فراهم می کند. با استفاده از چندین فرمت رمزگذاری معروف به UTF یا Unicode Transformation Format، یونیکد می تواند کاراکترها را به عنوان داده های باینری که رایانه ها می توانند پردازش کنند، نمایش دهد. UTF-8 پرکاربردترین فرمت کدگذاری برای محتوای وب است. Unicode به استاندارد رمزگذاری کاراکتر در بحث محاسبات تبدیل شده و استفاده گسترده از آن، به رفع مشکلات تبادل داده بین سیستم هایی که از متدهای رمزگذاری مختلف استفاده می کنند، کمک کرده است.

Unicode چگونه کار می کند؟

یونیکد یک عدد منحصر به فرد به نام code point را به هر کاراکتر از مجموعه کاراکترهای جهانی، اختصاص می دهد. این code point ها کاراکترها را به صورت باینری و با استفاده از یکی از قالب‌های رمزگذاری مشخص شده توسط یونیکد، مانند UTF-8، UTF-16، یا UTF-32 نمایش می‌دهند. هنگامی که متن در یک سیستم کامپیوتری ذخیره می گردد، code point ها به هر کاراکتر اختصاص داده می شود و سپس با استفاده از یکی از فرمت های رمزگذاری یونیکد، به شکل باینری کدگذاری خواهند شد. فرمت رمزگذاری، تعداد بایت های مورد استفاده برای نمایش هر کاراکتر را تعیین می کند و بر فضای ذخیره سازی مورد نیاز و سرعت پردازش تأثیر می گذارد.

جهت نمایش متن، مقدار دودویی code point ها به کاراکتر تبدیل می شود که امکان نمایش روی صفحه را خواهند داشت. فرآیند رمزگذاری و رمزگشایی تضمین می‌کند که متن بدون توجه به پلتفرم‌ها، برنامه‌ها یا زبان‌ها، ذخیره و ارسال می‌شود.

نکات مثبت یونیکد

• می تواند کاراکترهای بیشتری را نسبت به ASCII نمایش دهد. از جمله علائم، ایموجی ها و کاراکترهایی از اسکریپت ها و زبان های مختلف
• امکان بین المللی شدن و بومی سازی را فراهم می کند و توسعه برنامه ها را برای مخاطبان جهانی آسان تر خواهد کرد.
• سازگاری بهتر با سیستم ها و دستگاه های کامپیوتری مدرن
• یکپارچگی در رمزگذاری و نمایش را ارائه می دهد و مشکلات عدم سازگاری را کاهش خواهد داد.

تصویر(5)

معایب یونیکد

• پیچیدگی اجرای آن در مقایسه با ASCII
• نیاز به حافظه در مقایسه با ASCII افزایش یافته است. زیرا کاراکترهای یونیکد به بایت های بیشتری برای ذخیره سازی نیاز دارند.
• عملکرد کند در برنامه ها یا سیستم های خاصی که نیاز به رمزگذاری و رمزگشایی با سرعت بالا دارند.
• یونیکد در برابر حملات رمزگذاری یونیکد که از نقص مکانیسم رمزگشایی اجرا شده داخل برنامه ها سوء استفاده می کند، آسیب پذیر است.

• برخی از سیستم های قدیمی ممکن است به طور کامل از یونیکد پشتیبانی نکنند که منجر به مشکلات سازگاری می گردد که نیاز به استفاده از سیستم های جدیدتر خواهد بود.

تصویر(6)

نکاتی که هر توسعه دهنده باید در مورد رمزگذاری متن بداند

در ادامه چند نکنه که باید هنگام انتخاب بین ASCII و Unicode در نظر بگیرید، ذکر شده اند:

• پشتیبانی زبان: اگر پروژه شما نیاز به پشتیبانی از چندین زبان دارد، به ویژه اگر کاراکترهای موردنظر در مجموعه کاراکترهای ASCII گنجانده نشده است، Unicode انتخاب بهتری خواهد بود.
• الزامات ذخیره سازی: اگر محدودیتی در فضای ذخیره سازی دارید، ASCII می تواند انتخاب بهتری باشد زیرا به فضای کمتری نسبت به Unicode نیاز دارد.
• انتقال داده: اگر داده ها از طریق کانال های ارتباطی الکترونیکی مانند پیام های متنی منتقل شوند، ASCII انتخاب بهتری خواهد بود. زیرا از پهنای باند کمتری نسبت به یونیکد استفاده می کند.
• سازگاری با سیستم های موجود: در نظر بگیرید که پروژه شما باید با چه سیستم هایی سازگاری داشته باشد. زیرا ASCII به طور گسترده توسط سیستم های قدیمی پشتیبانی می شود و یونیکد معمولاً در سیستم های مدرن کاربرد دارد.

جدول(1)

• نگاه به آینده: هنگام در نظر گرفتن آینده پروژه، به یاد داشته باشید که یونیکد استانداردی برای محاسبات مدرن است و می تواند طیف وسیع تری از کاراکترها را نسبت به ASCII پوشش دهد. به گفته کنسرسیوم UNICODE، برای اینکه همه جوانب را در نظر بگیرید، از جمله شکلک‌هایی که 92 درصد افراد به صورت آنلاین از آنها استفاده می‌کنند، UNICODE بهترین گزینه خواهد بود.

نتیجه گیری

هنگام انتخاب سیستم رمزگذاری مناسب برای پروژه خود، مهم است که پشتیبانی زبان، الزامات ذخیره سازی، انتقال داده، سازگاری، امنیت و آینده و در مجموع استاندارد رمزگذاری کاراکتر را در نظر بگیرید. تطبیق رمزگذاری اولیه با راه حل های امنیتی خودکار، می تواند نتایجی چون کد های ایمن و اعتماد طولانی مدت را به همراه داشته باشد.