解讀天書 --談 Internet E-mail 的編碼與解碼

(原文刊載於網際空間雜誌85年10月號)


■前言

有人說，Internet是個無遠弗屆的世界，尤其是E-mail的傳遞，可讓您的訊
息迅速地傳送到收件人手中，大量減少了一般郵件所必須花費的費用及時間。
的確，E-mail的使用幾乎是所有網路人的必要項目，在E-mail的使用上，更早
已跨越了只能傳送文字的限制，不但可以傳送8bits的中文字，還可用attach檔
案的方式傳送一些非文字的檔案，它的使用可說是日益普及。但許多人仍會疑
惑，非文字的「檔案」怎麼傳送？又為什麼常常會有人收到一堆亂七八糟的「亂
碼」呢？本文撰寫的方式，將儘量以淺顯易懂的敘述，說明這些mail如何的傳
送、如何的順利解讀，讓您不再「望天書而興嘆」！本文並將著重於「如何解
碼」，對於編碼的原理及方式則不多贅述，因為對於一般使用者而言，原理並
不重要，能夠順利讀到親朋好的來信才是最重要的吧！


■為什麼要編碼

在Internet裡，E-mail的傳送是只能傳送US-ASCII格式的文字訊息，ASCII
是7位元碼，而非ASCII格式的檔案，在傳送過程中若不先經過編碼，先編成
7位元碼再傳送，則在傳送過程中會因為這7位元的限制而遭到拆解，拆解之
後只會讓收信方看到一堆亂七八糟不知所云的東西。經過編碼後的資料，在傳
送過程中可順利傳送，不會有「被截掉一個bit」的危險，但是收信方必須具
有解碼的程式，將這份經過編碼的東西還原，才能解讀「天書」，看到寄信人
要傳送的訊息是什麼。

尤其有一點要注意的是，大部份的人普遍會有「文字檔不需要編碼」的觀念，
但我們的中文是屬於8位元的文字，它並不是標準的ASCII格式，由於在台灣
中文是通行的文字，所以台灣的mail server都已能夠處理BIG-5中文碼，因而
的確是不需要做這種編碼、解碼的動作，可以直接傳送。但如果要送中文信到
國外，還是需要經過這種手續才能傳送，因為外國的mail server是無法辨認中
文碼的。中文碼在經過一些未支援中文碼的傳遞主機時，依然會被截掉一個
bit，造成支離破碎無法讀取的慘劇。而經過編碼的中文信，收信人收到後，將
檔案解碼還原，也是需要有中文系統才能看您寫的中文信。筆者常與幾位赴海
外留學的同學們通信，未免得英文能力表達能力不佳，也是習慣用中文來寫
mail，只是他們必須在自己的PC上先安裝上中文windows，才能順利使用中文
來溝通哩！在此也順便提醒讀者們，若準備出國留學，建議您帶著一套中文系
統出去，國外可不容易買到中文軟體唷！


■UU編碼（uuencode與uudecode）

uuencode原來是unix上用的一種編碼程式，後來有人改寫成為在DOS亦可
執行的程式，而在圖形介面的windows系統逐漸成為主流之時，自然這種功能
也被運用在windows軟體上。在早期要傳送非US-ASCII型式的資料，最常用的
便是這種UU編碼（Unix-to-Unix encoding）方式。執行的方法，在DOS之下
是先使用一種uuencode.exe的程式將檔案編成7位元ASCII檔案，把它寄出，
收信人收到後，可以用uudecode.exe的程式將這份資料還原為原來的檔案。而
windows的程式則通常是用一個軟體便可執行uuencode及uudecode的功能了。

筆者在此對於UU編碼的示範說明，便是以DOS之下的uuencode、uudecode
程式以及在windows之下的wincode軟體來做一範例。以上這些程式均屬於
shareware，可在各大Ftp Server找到，讀者朋友可使用網路上的archie功能來尋
找及取得，至於取得的方法，本文中不再多作介紹。

自ftp server取得uuencode及uudecode二支DOS程式後，我們可試著將要傳
送的檔案做一編碼。假設我們有這樣子的一段話，以中文Big5碼寫成的：

「大家好！我是梁孟君，很高興有機會在此向大家自我介紹，希望有緣與您做朋
友。」

這一段文字您可能是使用某些文字編輯軟體寫成，例如以PE2打完這段文字
後，以「myself」為檔名存檔。uuencode及eedecode的使用方式如下：

uuencode file_1 file_2 ==>file_1為原始檔案之檔名
file_2為編碼後之檔名（可自取一個檔名）

如果您不預設這個file_2檔名，它內定會產生一個名為file_1.uue的檔案，
接著可將file_2寄出（編好後的file_2看起來是一堆亂碼）。

收信方收到後存檔，檔名取為file_3，再使用uudecode.exe解碼：
uudecode file_3，這時會產生一個和原先一模一樣的file_1

我們以上例的「myself」來看編碼的結果：

uuencode myself，按下enter鍵後，我們可以看到在磁碟裡多出了一個myself.uue
的檔案，用文書軟體叫出這個myself.uue後，內容如下：


section 1 of uuencode 5.21 of file myself by R.E.M.

begin 644 myself
MI&JN8:9NH4FGVJQ/L>>I<Z=GH4&KW+"JO[.FL[[WMWRF8J:YIE:D:JYAIMN
G=VJ2VLM"A0:?&#0JQYJ:SO72[4+%ZL+6J0J3-H4/-4
`
end
sum -r/size 32014/129 section (from "begin" to "end")
sum -r/size 43769/74 entire input file

其中第一行的「section 1 of uuencode 5.21 of file myself by R.E.M.」以及最
後二行「sum -r/size 32014/129 section (from "begin" to "end")」「sum -r/size
43769/74 entire input file」只是這個軟體的設計者的加註說明，不是很重要，最
重要的是在「begin 644 myself」與「end」之間的文字，那就是我們原文編碼
後所呈現的模樣。您可以把它copy到您的E-mail軟體中，加上收信人的E-mail
address就可以把它寄出了。要注意的是您必須讓這一行「begin 644 myself」與
「end」以及它們之間所有的文字都完整的出現在您的mail中，對方使用
uudecode時才能根據其「begin」、「end」自動抓取內文而還原第一行「begin
644」之後的檔名，也就是我們原來的那個檔案。

假設我是收信人，我收到的mail內文如下：

From [email protected] Mon Sep 2 01:10:20 1996
Return-Path: <[email protected]>
X-Sender: [email protected] (Unverified)
Date: Mon, 02 Sep 1996 01:08:36 +0800
To: [email protected]
From: Maggie Liang <[email protected]>
Subject: test uuencode

This is a test mail, it's encoded by uuencode.exe.
Please use uudecode.exe to decode it.

begin 644 myself
MI&JN8:9NH4FGVJQ/L>>I<Z=GH4&KW+"JO[.FL[[WMWRF8J:YIE:D:JYAIMN
G=VJ2VLM"A0:?&#0JQYJ:SO72[4+%ZL+6J0J3-H4/-
`
end

我只要將這個mail存檔，例如我可以將之存成test.txt，然後以uudecode test.txt
的指令去還原，我就可以看到原來那篇文字「大家好！我是梁孟君，很高興有
機會在此向大家自我介紹，希望有緣與您做朋友。」

上述是以DOS之下的程式去做這個動作，事實上有許多windows的軟體也有
這種功能，下面將介紹wincode的使用。既然都是執行uuencode、uudecode，
原理上和DOS程式沒什麼兩樣，只是在windows的介面下，操作是更為簡便。
wincode這套軟體除支援UU編碼之外，也支援MIME、BINHEX等編碼格式，
應用範圍頗為廣泛，因而筆者在此推薦給讀者朋友們。wincode在一般ftp server
的檔名是wncod266.zip，其「266」指的是版本別，您可能找到的是wncod260.zip
或是其它版本，截至筆者完稿之時，所看到最新的版本是266，但即使您尋找
到的是較舊的版本，其功能上的差異不大，各位讀者仍可使用它來操作本文所
介紹的功能。

wincode在解壓縮並安裝完成後，我們可以執行其主程式，在進入主畫面之後
，可先點選功能表中的「Options」，設定您需要的項目。在此例中，我們要執
行uuencode及uudecode，可在「Options」中的「Configuration」設定encode及
以decode的code type，選擇UUE，即是採行UU編碼。

主功能表中的「File」選項，則讓您選擇是要encode還是要decode。選擇encode
後，它會尋問您Input file，並出現樹狀目錄讓您選擇。點選之後，則出現一行
「Enter a VALID DOS filename」，請您輸入encode後要將檔案存成何種檔名，
其內定值即是將您的原來檔名加上UUE的副檔名。而進行decode時，也只要
在「File」中選擇decode，即出現樹狀目錄讓您選擇您要decode的檔案，點選
之後同樣出現「Enter a VALID DOS filename」，請您輸入要存檔的檔名。一般
會根據其原文中第一行「begin 644 filename」中的filename做為預設值，您也
可以更改它，另存新檔。uuencode在編碼時，會在這第一行自動記錄原來未編
碼時的檔名。

有些mail軟體內附有decode的功能，在收到這種uuencode編碼的mail，可
直接在mail軟體中解碼，例如Winspan的mailer。您可以在收到mail後，在「收
信郵箱」中點選您要decode的那封mail，然後選擇功能表的「訊息」，點選
「UUDECODE」，即可decode這個檔案。



以上介紹的UU編碼，並非只能編中文文字，任何您要寄送的檔案，例如exe
檔，都可以先編碼再寄送，收信方解碼還原即可得到您寄給他的檔案。




■MIME(Multipurpose Internet Mail Extentions)

UU編碼解決了mail只能傳送ASCII檔案的問題，但這種方式其實並不是很
方便，而後又發展出一種稱之為MIME的編碼規格，其全名是Multipurpose
Internet Mail Extentions，一般翻譯成「多媒體傳送模式」。顧名思義，它標榜
的就是可以傳送多媒體型式的檔案，可以在一封mail中附加各種型式檔案一起
送出。

在MIME的規格訂定出來後，MIME已成為Internet E-mail的主流，它的好處
是以物件包裝方式，可將多種不同檔案一起打包再傳送，送信人只要將檔案選
好，它在傳送時即時編碼，收信人的軟體收到也是即時解碼還原，完全自動化，
是非常方便的一種傳送方式。當然先決條件是雙方的軟體都必須具有這種功
能，要不然送信人很方便的把信送出去了，但收信人的軟體如果沒有這種功
能，無法把它還原，他看到的也就是一大堆亂碼了！使用這種方式，user根本
不需要知道它是如何編碼、解碼的，如果只是用文字寫寫信，一樣是打好字便
寄出，如果是要寄檔案，只要做選檔案的動作，選完寄出，其餘的工作您的
mail軟體會幫您做。由於MIME的方便，愈來愈多mail軟體採用這種方式，例
如Acacia Mail、Eudora、Microsoft Exchange等等。

雖說在使用MIME這種編碼規格時，user是可以不用知道如何編碼，只要具
有這種支援MIME的E-mail軟體即可收發自如，但本文仍對於它的編碼方式略
作說明，以防萬一您的E-mail軟體並不支援MIME，您在收到這種「天書」時，
還能夠有辦法解讀天書。

MIME定義的是一種規格，也可以說是一種統稱，其實能夠符合這種規格的
編碼方式並不是單一的一種，只要符號這種MIME規格便可順傳送。以貨運作
為比喻，若貨運公司規定送交貨運的規格是一公尺見方的箱子便可託運，您只
要使用一公尺見方的貨運箱，它並沒有限制一定要用木板釘成的箱子或是鐵皮
箱，只要是一公尺見方，貨運公司就幫您送達。而至於箱子裡您是要裝食品或
是書本或是衣服或是混合著裝也沒有限定，也就是說內容可以多種型態的檔案
一起寄送。

就上例而言，「一公尺見方」是貨運規格，也就是我們的MIME規格；木箱
或鐵皮箱是編碼方式，現在我們就來看看您有哪些箱子種類可以選擇！MIME
定義兩種編碼方法：Base64 與QP(Quote-Printable)，兩者使用時機不同，QP
的規則是對於資料中的7bits無須重複encode，僅8bits資料轉成7bits。QP編
碼適用於非US-ASCII的文字內容，例如我們的中文檔案，而Base64的編碼規
則，是將整個檔案重新編碼，編成7bits，它是用於傳送binary檔案時使用。由
於編碼的方式不同，會影響編碼之後的檔案大小。一般在具有MIME功能的
E-mail軟體中會自動判別您的mail內容，自動選擇是要使用QP或是Base64，
有些較懶惰的軟體便都一律採用Base64編碼了。

QP編碼的方式，是將一個字元用二個16進位法的數值表示，然後前面再加
個「＝」字元（等號），所以我們看到經過QP編碼後的文字是這個樣子：

=A4j=AEa=A6n=A1I=A7=DA=ACO=B1=E7=A9s=A7g=A1A=AB=DC=B0=AA=B
F=B3=A6=B3=BE=F7=
=B7|=A6b=A6=B9=A6V=A4j=AEa=A6=DB=A7=DA=A4=B6=B2=D0=A1A=A7=C
6=
B1=E6=A6=B3=BDt=BBP=B1z=B0=B5=AAB=A4=CD=A1C

這就是我們前面的例子中，「myself」這個檔案經過QP編碼後的模樣，您是
否真覺得它像是「天書」呢？我們可以再看看「myself」經過Base64之後又是
什麼德性呢？

pGquYaZuoUmn2qxPseepc6dnoUGr3LCqv7Oms773t3ymYqa5plakaq5hptu
n2qS2stChQafG
DQqx5qazvXS7ULF6sLWqQqTNoUM=

上段文字便是我們的「myself」經過Base64後的結果。收信方如何去判定要以
QP或是Base64去解碼呢？我們可以看一下這封mail範例：

From [email protected] Mon Sep 2 11:57:11 1996
Return-Path: <[email protected]>
Received: from maggie.seed.net.tw ([139.175.49.16]) by iii.org.tw (4.1/SMI-
4.1)
id AA29902; Mon, 2 Sep 96 11:57:03 CST
Message-Id: <[email protected]>
X-Sender: [email protected]
X-Mailer: Windows Eudora Light Version 1.5.4 (32)
Mime-Version: 1.0
Content-Type: multipart/mixed;
boundary="=====================_841608510==_"
Date: Mon, 02 Sep 1996 12:08:30 +0800
To: [email protected]
From: Maggie Liang <[email protected]>
Subject: Test MIME mail!
X-Attachments: C:\code\mimeqp\Mimeqp.exe;
Status: R

--=====================_841608510==_
Content-Type: text/plain; charset="iso-8859-1"
Content-Transfer-Encoding: quoted-printable

=B3o=A4@=AB=CAmail=A1A=ACO=ADn=B4=FA=B8=D5MIME=AA=BA=A5\=A
F=E0=A1A=A8=C3=AA=
=FE=B1H=A4@=AD=D3binary=C0=C9=AE=D7
mimeqp.exe=A1C


--=====================_841607721==_
Content-Type: application/octet-stream; name="Mimeqp.exe"
Content-Transfer-Encoding: base64
Content-Disposition: attachment; filename="Mimeqp.exe"

TVoQABYAAQAgAAAA//95AoAAAAAAAAAAIgAAAAEA+yByagEAAAAAAAAA
AAAAAAAAAAAAAAAAAAAA
AAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAA
AAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAA
AAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAA
AAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAA
AAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAA
AAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAA
AAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAA
AAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAA
（因編碼後文件太長，以下之base64碼省略）

我們可以很清楚地看到，這一封送出去的mail中，其head中已很清楚地定義
這是遵循MIME ver1.0的規格，並且前面一段的文字定義「Content-
Transfer-Encoding: quoted-printable」是用QP編碼，後面附寄的binary檔案，
則在這幾行中也交待清楚：
Content-Type: application/octet-stream; name="Mimeqp.exe"
Content-Transfer-Encoding: base64
Content-Disposition: attachment; filename="Mimeqp.exe"
是要寄一個名為mimeqp.exe的檔案，並且已經用Base64編過碼了。

其實這些訊息都是我的Eudora軟體在送信時自動完成編碼、加註、寄出等
動作，我只在信件中寫下這些字「這一封mail，是要測試MIME的功能，並
附寄一個binary檔案mimeqp.exe。」然後選擇我的attach檔案，Eudora
在把信件送出時自動轉換變成了上面那些文字與符號，將這些訊息送到了mail
server，經由mail server的傳遞送到了收信人的mail server。而收信人在
收信時，如果他也用這種支援MIME格式的軟體來收信，那麼他的軟體在讀取
mailserver送過來的訊息時，會自動再翻譯回來「這一封mail，是要測試
MIME的功能，並附寄一個binary檔案mimeqp.exe。」而且把這個附寄的
mimeqp.exe檔案存在他的硬碟裡，他收到的是一段完整的文字，以及一個完整
的檔案，而不是有如天書般的亂碼。

如果很不幸地，收信人沒有這種支援MIME的軟體，他看到的東西就是我們
上面那些一大段的符號了。另外，上封mail筆者是為了測試QP編碼，所以在
文字部份也指定編碼，因而形成「=B3o=A4@=AB=CAmail=A1A」這樣子的符
號，但如同本文一開始所述，事實上在台灣的mail server都能夠處理中文碼，
中文碼可以不用編碼就寄出。如果把QP編碼的功能取消，亦即文字部份不先
編碼而直接寄出，則這位沒有MIME軟體的收信人是可以看到完整的原文的。

這位不幸地收信人如果恰好是您，別急，您仍然可以先將這份天書存檔，然
後使用一些decode軟體把它翻譯回來的。但目前筆者尚未找到可以同時處理QP
與Base64的解碼軟體，若您收到含有QP碼又有Base64碼的mail，可能只得分
二次處理了。

在Base64碼的部份，您可以使用前文所介紹之wincode軟體來執行decode工
作，只要將decode type設為Base64即可，方式如同UU碼。可惜的是wincode
並沒有支援QP碼。

筆者在此另外再介紹一個於DOS下執行的程式：base64.zip。讀者們可用
archie尋找ftp server中是否有這個程式。這個壓縮檔解壓縮後會產生encode64.exe
與decode64.exe二個檔以及其說明檔base64.doc。使用方法非常簡單，舉例而言，
若要將一個名為test.com的檔案編碼，只要以下列指令：

encode64 test.com

按下enter之後，它會自動產生test.64這個檔案，其內容便是test.com的base64
編碼。如欲解碼，亦只要以下列指令：

decode64 test.64

便可以把該檔案還原。因此倘若您沒有可支援MIME的mail軟體，您只要將收
到的mail先存檔，例如存成一個名為「myfile」的檔案，然後去執行decode
功能，不論您用的是wincode或是decode64，它會依據這一行的記錄，把檔案
還原回來的檔名（在"name="之後的檔名）。

Content-Type: application/octet-stream; name="test.com"

至於QP編碼，筆者尚未找到適合的windows軟體，因而在此介紹的是二支
DOS程式：cvnt_qp與mimeqp。同樣地，我們可以在ftp server找到這二支
程式，其檔名分別是cnvt_qp.zip與mimeqp.zip。其使用方法與前面所介紹的
base64差不多。

cnvt_qp在解壓縮之後，會產生cnvt_qp.exe，除了一個說明檔qp.doc外，
作者尚附上其C語言寫成的原始程式碼，cnvt_qp.c，有興趣的讀者可自行參
考這支程式的設計。使用上，執行cnvt_qp.exe後，會出現一簡單的功能表，
讓您選擇是要將8bits文字檔encode成QP碼，或是將QP碼decode成一般文
字檔。選擇您需要的項目後，只要再輸入您要encode或decode的檔名即可。

mimeqp的使用也相當簡便，其指令如下，亦可以mimeqp -? 來看其說明：

mimeqp -e filename 將檔案編碼（encode）
mimeqp -d filename 將檔案解碼（decode）


■ Binhex編碼

Binhex的編碼方式較常用於Mac機器，在PC上是較少使用的一種編碼方式。
一般PC上的mail軟體，亦多數支援MIME的規格，少有支援Binhex格式。在
筆者常用的mail軟體中，唯Eudora具有這種功能，可直接解讀Binhex之編碼。
如果您收到了這種由Binhex所編碼的mail，而且您的mail軟體並不是Eudora
或其他有支援Binhex格式的軟體，那怎麼辦呢？別急，我們這兒也介紹一個
解讀Binhex的程式給您！

這也是一個shareware，您可以在一些ftp server找到的，檔名是
binhex13.exe，它是一個在DOS之下執行的程式。同樣地，先把您收到的「天
書」存檔，然後在DOS下執行這個binhex13.exe。執行後它會出現一個簡易視
窗，螢幕最下方則是功能表。我們可以看到其F1是help、F2是「Bin2Hex」，
也就是把binary檔案轉換成Binhex碼；而F3是「Hex2Bin」，也就是把Binhex
碼還原成binary檔案。因此您可以按下鍵盤上的功能鍵F3，然後它會出現一
個小對話視窗，讓您選擇您要解碼的檔案，這時選取剛剛您把mail存下來的
檔案，按下enter鍵，您會看到螢幕上出現「filename successfulely
converted」，它已經幫您把檔案解碼還原啦！

在windows之下，您還可以用我們前面所介紹的wincode來解碼，看到這兒，
您是不是要讚嘆wincode的功能真是強大，本文介紹的UU編碼、MIME、Binhex
居然都可以用它來處理！是的，它是一個不錯的編碼、解碼軟體，可處理多種
格式之編碼方式。稍微可惜的是對於MIME，它只處理base64之編碼，如果能
再加上QP的功能，您真的可以靠它走遍天下了！


■ 結語

經由本文的介紹說明，相信各位讀者已對於各種編碼方式具相當的瞭解，您
是否覺得它其實一點也不困難呢？雖然好像有點複雜，但其實在MIME幾乎已
成標準規格的現在，用一套支援MIME的軟體來做收發E-mail的工作，這些編
碼、解碼是不勞您去傷腦筋的。不要覺得很麻煩，想想看如果您有位遠方的朋
友過生日，您親自用繪圖軟體畫了一張精美賀卡，還用音效程式錄下您美妙的
歌聲唱著生日快樂歌，然後用E-mail在一瞬間傳送到他那兒，是多麼溫馨感
人呀！如果您正是那位令人羡慕的壽星，偏偏您又沒有適當的mail軟體來收
取這份祝福，那怎麼辦呢？相信閱讀本文後，必定不再讓您感到遺憾，任何的
祝福您都不會錯過。