在 PowerShell 中将十六进制字符串转换为 base 64

Question

我正在尝试在 PowerShell 中复制以下 Python 代码段的功能：

allowed_mac_separators = [':', '-', '.']
for sep in allowed_mac_separators:
    if sep in mac_address:
        test = codecs.decode(mac_address.replace(sep, ''), 'hex')
        b64_mac_address = codecs.encode(test, 'base64')
        address = codecs.decode(b64_mac_address, 'utf-8').rstrip()

它需要一个 MAC 地址，删除分隔符，将其转换为十六进制，然后是 base64。 （我没有编写 Python 函数，也无法控制它或它是如何工作的。）

例如，MAC 地址AA:BB:CC:DD:E2:00 将转换为AABBCCDDE200，然后转换为b'\xaa\xbb\xcc\xdd\xe2\x00'，最后作为输出b'qrvM3eIA'。我尝试做类似的事情：

$bytes = 'AABBCCDDE200' | Format-Hex
[System.BitConverter]::ToString($bytes);

但这会产生MethodException: Cannot find an overload for "ToString" and the argument count: "1".，我不确定它在寻找什么。我发现使用该调用的所有示例都只有一个参数。这有效：

[System.Convert]::ToBase64String([System.Text.Encoding]::UTF8.GetBytes('AABBCCDDE200'))

但显然不会先将其转换为十六进制，因此会产生不正确的结果。任何帮助表示赞赏。

Answer 1

# Remove everything except word characters from the string.
# In effect, this removes any punctuation ('-', ':', '.')
$sanitizedHexStr = 'AA:BB:CC:DD:E2:00' -replace '\W'

# Convert all hex-digit pairs in the string to an array of bytes.
$bytes = [byte[]] -split ($sanitizedHexStr -replace '..', '0x$& ')

# Get the Base64 encoding of the byte array.
[System.Convert]::ToBase64String($bytes)

有关用于创建 $bytes 数组的技术的说明，以及更简单的 PowerShell (Core) 7.1+ / .NET 5+ 替代方案（简称：[System.Convert]::FromHexString('AABBCCDDE200')） ，见this answer。

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至于你尝试了什么：

Format-Hex 不返回字节数组（直接），其主要目的是可视化十六进制格式的输入数据供人类观察者使用.

一般来说，Format-* cmdlet 输出对象的唯一目的是为 PowerShell 的输出格式化系统提供格式化指令 - 请参阅 this answer。简而言之：永远只使用Format-* cmdlet 来格式化数据用于显示，从不用于后续编程处理。

也就是说，在 Format-Hex 的特定情况下，输出对象是 [Microsoft.PowerShell.Commands.ByteCollection] 类型，确实包含有用的数据，并且确实包含输入字符串.Bytes 属性的转码字符的字节，正如Cpt.Whale 指出的那样。

但是，$bytes = ($sanitizedHexStr | Format-Hex).Bytes 在您的情况下不起作用，因为您将有效地获得反映字符的 ASCII 代码点 的字节值，例如 A (见下文） - 而您需要将这些字符解释为 hex 数字。

但即使在一般情况下我建议不要依赖Format-Hex 进行到字节数组的转换：

• 如前所述，从哲学上讲，Format-* cmdlet 的目的是产生 for-display 输出，而不是 data，值得观察这种区别，尽管有这个例外 - 输出对象的类型可以被视为一个实现细节。

• Format-Hex 首先应用固定字符转码将字符串转换为字节（例如，您无法获得.NET字符串的字节表示原样，基于 UTF-16 代码单元），以及 Windows PowerShell 和 PowerShell (Core) 之间的固定转码不同：

  • 在 Windows PowerShell 中，.NET 字符串被转码为 ASCII(!)，导致非 ASCII 范围的字符丢失 - 它们被转码为文字 ?

  • 在 PowerShell (Core) 中，通过转码为 UTF-8 可以避免该问题。

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System.BitConverter.ToString 失败，因为您的代码中的 $bytes 本身不是字节数组 ([byte[]])，只有它的 .Bytes 属性值是（但不包含感兴趣的值）。

也就是说，您不希望将字节重新转换为 字符串，您希望将字节直接转换为 Base64 编码，如上所示。