Инструмент экранирования строк URL

Введение

В области веб-разработки и интернет-коммуникаций URL (Унифицированные Указатели Ресурсов) играют ключевую роль в идентификации ресурсов в сети. Однако у URL есть ограничения на символы, которые они могут содержать. Некоторые символы имеют специальное значение, в то время как другие небезопасны для использования в URL из-за возможности неправильной интерпретации или повреждения во время передачи.

Кодирование URL, также известное как процентное кодирование, является механизмом преобразования специальных символов в формат, который может быть передан через Интернет. Этот инструмент позволяет вам вводить строку URL и экранировать специальные символы, гарантируя, что URL действителен и может быть правильно интерпретирован веб-браузерами и серверами.

Понимание кодирования URL

Что такое кодирование URL?

Кодирование URL включает замену небезопасных ASCII символов на %, за которым следуют две шестнадцатеричные цифры, представляющие код ASCII символа. Это гарантирует, что информация передается по Интернету без изменений.

Например, символ пробела ' ' заменяется на %20.

Почему кодирование URL необходимо?

URL могут быть отправлены по Интернету только с использованием набора символов ASCII. Поскольку URL часто содержат символы за пределами этого набора, их необходимо преобразовать в действительный ASCII формат. Кодирование URL гарантирует, что специальные символы не вызовут непредвиденных эффектов или ошибок в веб-запросах.

Символы, которые нужно кодировать

Согласно спецификации RFC 3986, следующие символы зарезервированы в URL и должны быть процентно закодированы, если они используются буквально:

• Общие разделители: :, /, ?, #, [, ], @
• Подразделители: !, $, &, ', (, ), *, +, ,, ;, =

Кроме того, любые не ASCII символы, включая символы в Unicode, должны быть закодированы.

Как работает кодирование URL?

Процесс кодирования

1. Идентификация специальных символов: Проанализируйте строку URL и определите символы, которые не являются не зарезервированными ASCII символами (буквы, цифры, -, ., _, ~).

2. Преобразование в код ASCII: Для каждого специального символа получите его код ASCII или кодовую точку Unicode.

3. Преобразование в байтовую последовательность UTF-8 (если необходимо): Для не ASCII символов закодируйте символ в один или несколько байтов, используя кодировку UTF-8.

4. Преобразование в шестнадцатеричное: Преобразуйте каждый байт в его двузначный шестнадцатеричный эквивалент.

5. Добавление символа процента: Предшествуйте каждому шестнадцатеричному байту символом %.

Пример кодирования

• Символ: ' ' (Пробел)

  • Код ASCII: 32
  • Шестнадцатеричный: 20
  • Закодированный URL: %20

• Символ: 'é'

  • Кодировка UTF-8: 0xC3 0xA9
  • Закодированный URL: %C3%A9

Учитываемые крайние случаи

• Символы Unicode: Не ASCII символы должны быть закодированы в UTF-8, а затем процентно закодированы.

• Уже закодированные символы процента: Символы процента, которые являются частью процентных кодов, не должны быть повторно закодированы.

• Зарезервированные символы в строках запроса: Некоторые символы имеют специальное значение в строках запроса и должны быть закодированы, чтобы предотвратить изменение структуры.

Декодирование URL

Что такое декодирование URL?

Декодирование URL — это обратный процесс кодирования URL. Оно преобразует процентно закодированные символы обратно в их исходную форму, делая URL читаемым и интерпретируемым людьми и системами.

Процесс декодирования

1. Идентификация последовательностей процентного кодирования: Найдите все символы %, за которыми следуют две шестнадцатеричные цифры в строке URL.

2. Преобразование шестнадцатеричного в байты: Переведите каждое шестнадцатеричное значение в его соответствующий байт.

3. Декодирование байтов UTF-8 (если необходимо): Для многобайтовых последовательностей объедините байты и декодируйте их с помощью кодировки UTF-8, чтобы получить исходный символ.

4. Замена закодированных последовательностей: Замените процентно закодированные последовательности декодированными символами.

Пример декодирования

• Закодированный: hello%20world

  • %20 переводится в пробел ' '
  • Декодированный: hello world

• Закодированный: J%C3%BCrgen

  • %C3%A4 переводится в 'ü' в UTF-8
  • Декодированный: Jürgen

Важность декодирования URL

Декодирование URL необходимо при обработке пользовательского ввода из URL, чтении параметров запроса или интерпретации данных, полученных из веб-запросов. Оно гарантирует, что информация, извлеченная из URL, находится в правильной, предполагаемой форме.

Сценарии использования

Веб-разработка

• Параметры запроса: Кодирование пользовательского ввода в параметрах запроса для предотвращения ошибок или уязвимостей безопасности.

• Параметры пути: Безопасное включение динамических данных в пути URL.

Передача данных

• API и веб-сервисы: Обеспечение правильного формата данных, отправляемых в API.

• Интернационализация: Поддержка URL с символами различных языков.

Безопасность

• Предотвращение атак внедрения: Кодирование вводов для снижения риска межсайтового скриптинга (XSS) и других атак внедрения.

Альтернативы

Хотя кодирование URL является важным, существуют сценарии, в которых другие методы кодирования могут быть более подходящими:

• Кодирование Base64: Используется для кодирования двоичных данных внутри URL или когда требуется более высокая плотность информации.

• Кодирование UTF-8 без процентного кодирования: Некоторые системы используют кодирование UTF-8 напрямую, но это может привести к проблемам, если не будет правильно обработано.

Учитывайте специфику вашего приложения, чтобы выбрать наиболее подходящий метод кодирования.

История

Кодирование URL было введено с ранними спецификациями стандартов URL и URI (Унифицированный Указатель Ресурсов) в 1990-х годах. Необходимость в последовательном способе кодирования специальных символов возникла из-за разнообразных систем и наборов символов, используемых по всему миру.

Ключевые события включают:

• RFC 1738 (1994): Определил URL и ввел процентное кодирование.

• RFC 3986 (2005): Обновил синтаксис URI, уточнив правила кодирования.

Со временем кодирование URL стало неотъемлемой частью веб-технологий, обеспечивая надежную связь между различными системами и платформами.

Примеры кода

Вот примеры того, как выполнить кодирование URL на различных языках программирования:

1' Пример Excel VBA
2Function URLEncode(ByVal Text As String) As String
3    Dim i As Integer
4    Dim CharCode As Integer
5    Dim Char As String
6    Dim EncodedText As String
7
8    For i = 1 To Len(Text)
9        Char = Mid(Text, i, 1)
10        CharCode = AscW(Char)
11        Select Case CharCode
12            Case 48 To 57, 65 To 90, 97 To 122, 45, 46, 95, 126 ' 0-9, A-Z, a-z, -, ., _, ~
13                EncodedText = EncodedText & Char
14            Case Else
15                If CharCode < 0 Then
16                    ' Обработка символов Unicode
17                    EncodedText = EncodedText & "%" & Hex(65536 + CharCode)
18                Else
19                    EncodedText = EncodedText & "%" & Right("0" & Hex(CharCode), 2)
20                End If
21        End Select
22    Next i
23    URLEncode = EncodedText
24End Function
25
26' Использование:
27' =URLEncode("https://example.com/?name=Jürgen")
28

1% Пример MATLAB
2function encodedURL = urlEncode(url)
3    import java.net.URLEncoder
4    encodedURL = char(URLEncoder.encode(url, 'UTF-8'));
5end
6
7% Использование:
8% encodedURL = urlEncode('https://example.com/?name=Jürgen');
9

1## Пример Ruby
2require 'uri'
3
4url = 'https://example.com/path?query=hello world&name=Jürgen'
5encoded_url = URI::DEFAULT_PARSER.escape(url)
6puts encoded_url
7## Вывод: https://example.com/path?query=hello%20world&name=J%C3%BCrgen
8

1// Пример Rust
2use url::form_urlencoded;
3
4fn main() {
5    let url = "https://example.com/path?query=hello world&name=Jürgen";
6    let encoded_url = percent_encode(url);
7    println!("{}", encoded_url);
8    // Вывод: https://example.com/path%3Fquery%3Dhello%20world%26name%3DJ%C3%BCrgen
9}
10
11fn percent_encode(input: &str) -> String {
12    use percent_encoding::{utf8_percent_encode, NON_ALPHANUMERIC};
13    utf8_percent_encode(input, NON_ALPHANUMERIC).to_string()
14}
15

1## Пример Python
2import urllib.parse
3
4url = 'https://example.com/path?query=hello world&name=Jürgen'
5encoded_url = urllib.parse.quote(url, safe=':/?&=')
6print(encoded_url)
7## Вывод: https://example.com/path?query=hello%20world&name=J%C3%BCrgen
8

1// Пример JavaScript
2const url = 'https://example.com/path?query=hello world&name=Jürgen';
3const encodedURL = encodeURI(url);
4console.log(encodedURL);
5// Вывод: https://example.com/path?query=hello%20world&name=J%C3%BCrgen
6

1// Пример Java
2import java.net.URLEncoder;
3import java.nio.charset.StandardCharsets;
4
5public class URLEncodeExample {
6    public static void main(String[] args) throws Exception {
7        String url = "https://example.com/path?query=hello world&name=Jürgen";
8        String encodedURL = URLEncoder.encode(url, StandardCharsets.UTF_8.toString());
9        // Замените "+" на "%20" для пробелов
10        encodedURL = encodedURL.replace("+", "%20");
11        System.out.println(encodedURL);
12        // Вывод: https%3A%2F%2Fexample.com%2Fpath%3Fquery%3Dhello%20world%26name%3DJ%C3%BCrgen
13    }
14}
15

1// Пример C#
2using System;
3using System.Net;
4
5class Program
6{
7    static void Main()
8    {
9        string url = "https://example.com/path?query=hello world&name=Jürgen";
10        string encodedURL = Uri.EscapeUriString(url);
11        Console.WriteLine(encodedURL);
12        // Вывод: https://example.com/path?query=hello%20world&name=J%C3%BCrgen
13    }
14}
15

1<?php
2// Пример PHP
3$url = 'https://example.com/path?query=hello world&name=Jürgen';
4$encodedURL = urlencode($url);
5echo $encodedURL;
6// Вывод: https%3A%2F%2Fexample.com%2Fpath%3Fquery%3Dhello+world%26name%3DJ%C3%BCrgen
7?>
8

1// Пример Go
2package main
3
4import (
5    "fmt"
6    "net/url"
7)
8
9func main() {
10    urlStr := "https://example.com/path?query=hello world&name=Jürgen"
11    encodedURL := url.QueryEscape(urlStr)
12    fmt.Println(encodedURL)
13    // Вывод: https%3A%2F%2Fexample.com%2Fpath%3Fquery%3Dhello+world%26name%3DJ%25C3%25BCrgen
14}
15

1// Пример Swift
2import Foundation
3
4let url = "https://example.com/path?query=hello world&name=Jürgen"
5if let encodedURL = url.addingPercentEncoding(withAllowedCharacters: .urlQueryAllowed) {
6    print(encodedURL)
7    // Вывод: https://example.com/path?query=hello%20world&name=J%C3%BCrgen
8}
9

1## Пример R
2url <- "https://example.com/path?query=hello world&name=Jürgen"
3encodedURL <- URLencode(url, reserved = TRUE)
4print(encodedURL)
5## Вывод: https://example.com/path?query=hello%20world&name=J%C3%BCrgen
6

Примечание: Вывод может немного отличаться в зависимости от того, как каждый язык обрабатывает зарезервированные символы и пробелы (например, кодирование пробелов как %20 или +).

SVG-диаграмма процесса кодирования URL

Соображения по безопасности

Правильное кодирование и декодирование URL имеют критическое значение для безопасности:

• Предотвращение атак внедрения: Кодирование пользовательского ввода помогает предотвратить выполнение вредоносного кода, снижая риски, такие как межсайтовый скриптинг (XSS) и SQL-инъекции.

• Целостность данных: Гарантирует, что данные передаются без изменений или повреждений.

• Соблюдение стандартов: Соблюдение стандартов кодирования предотвращает проблемы совместимости между системами.

Ссылки

1. RFC 3986 - Унифицированный указатель ресурса (URI): https://tools.ietf.org/html/rfc3986
2. Что такое кодирование URL и как оно работает? https://www.urlencoder.io/learn/
3. Процентное кодирование: https://en.wikipedia.org/wiki/Percent-encoding
4. Стандарт URL: https://url.spec.whatwg.org/
5. URI.escape устарело: https://stackoverflow.com/questions/2824126/why-is-uri-escape-deprecated

Заключение

Кодирование URL является важным аспектом веб-разработки и интернет-коммуникаций. Преобразуя специальные символы в безопасный формат, оно гарантирует, что URL правильно интерпретируются браузерами и серверами, сохраняя целостность и безопасность передачи данных. Этот инструмент предоставляет удобный способ экранирования специальных символов в ваших URL, улучшая совместимость и предотвращая потенциальные ошибки или уязвимости безопасности.