Das perfekte Versprechen

Sicher sehr bekannt ist das Werkzeug ftp. Weniger bekannt sind die sechs spezifizierten Übertragungsarten, die FTP unterstützt – nur zwei davon sind brauchbar: ASCII und binär. Wenn nun z. B. eine Textdatei im binären Modus von einem Unix- auf ein Windows-System übertragen wird, erscheinen die einzelnen Ursprungszeilen wie aneinandergehängt. Das liegt an den unterschiedlichen Konventionen des Zeilenumbruchs auf den beiden Systemen. Im ASCII-Modus wäre die Datei für die Zielmaschine durch das FTP-Programm passend konvertiert worden. Wird umgekehrt eine binäre Datei, z. B. ein Programm oder eine Bilddatei, nicht im binären Modus übertragen, glaubt das Übertragungsprogramm, einen Text vor sich zu haben, und konvertiert ihn munter in einen Haufen Müll; jedenfalls ist das Endergebnis als binäre Datei nicht mehr verwendbar.

Um den FTP-Client anzuweisen, binäre oder ASCII-Übertragung zu verwenden, werden die Befehle binary und ascii verwendet, die auch abgekürzt werden dürfen (bin und asc):

ftp> binary
200 Type set to I.
ftp> ascii
200 Type set to A.

Dies ist nur ein Beispiel dafür, wie eine Datei bei der Übertragung zerstört werden kann. Ein weiteres ist die Benutzung von Steuersignalen, die viele Programme früher verwendeten. So wurden verschiedene Bytes mit besonders kleinen oder besonders hohen numerischen Werten (kleiner als 0x20 oder größer als 0x80) zur Steuerung übertragen. Ergebnis: Man kann sich heute nicht darauf verlassen, dass alle Rechner, die zwischen einem Quell- und Zielrechner liegen, alle Bytes unverstümmelt durchlassen. Eine der ersten Lösungen für dieses Problem waren die Unix-Kommandos uuencode und uudecode. (Der Name der Kommandos sollte klar machen, dass uuencode für die Vorbereitung einer binären Datei zur Übersendung dient und uudecode diese wieder rückgängig machen kann.)

Bit-Schnitzer

Das Programm uuencode verwandelt eine binäre Datei so, dass sie nur druckbare Zeichen enthält. So kann die entstandene Datei auch mit simplen Mail-Programmen wie mail verschickt werden. Dafür werden die Bits in der Ursprungsdatei ein wenig verschoben und umformatiert. Außerdem werden noch ein Dateiname und die Berechtigungsmodi mit ausgegeben, damit beim Wiederherstellen das Programm uudecode weiß, wie die Datei heißt und welche Berechtigungen sie haben soll. Das Ganze wird noch in einen "begin-end"-Block gepackt und in die Ergebnisdatei geschrieben. Eine typische mit uuencode behandelte Datei hat das folgende Aussehen:

begin 644 bild.jpg
M`P($`P4%!`0```%]`0(#``01!1(A,4$&$U%A!R)Q%#*!D:$((T*QP152T?`D
M,V)R@@D*%A<8&1HE)BAH*2HT-38W.#DZ0T1%1D=(24I35%565UA96F-D969G
…
end

Was beim uu-Kodieren mit den Bits selbst passiert, ist leicht beschrieben: Das Kommando uuencode liest je drei Bytes (also 24 Bits) der Binärdatei ein und splittet diese in vier Päckchen zu je sechs Bits auf. Diesen vier Päckchen wird dann noch 0x20 (dezimal: 32) hinzugefügt und dann jedes als eigenes Byte (führende Bits mit 0 aufgefüllt) ausgegeben. Dieser Algorithmus stellt sicher, dass sich die Ausgabe-Bytes im Bereich von 0x20 bis 0x5f (0x5f = 0x3f + 0x20 bei sechs gesetzten Bits im Päckchen) bewegen.

Abbildung 1: Dieses Schema beschreibt den uuencode-Algorithmus

Es ist daher nicht verwunderlich, dass die Größe einer mit uuencode behandelten Datei um 36% bis 37% wächst. Kasten 1 zeigt, wie ein C-Programm an diese Aufgabe heranginge.

Zielbyte1 = 0x20 + ((A >> 2) & 0x3f)
Zielbyte2 = 0x20 + (((A << 4 ) | ((B >> 4) & 0x0f)) & 0x3f
Zielbyte3 = 0x20 + (((B << 2 ) | ((C >> 6) & 0x03)) & 0x3f
Zielbyte4 = 0x20 + (C & 0x3f)

Tabelle 1 zeigt die uuencode-Verarbeitung einer 6 Byte großen Datei, deren Bytes den ASCII-Codes 1 bis 6 entsprechen. In der Praxis sieht das so aus:

$ uuencode 123456.txt 123456.txt
begin 644 123456.txt
&`0(#!`4&
`
end

Bei der Benutzung von uuencode ist der zweite Parameter der Text, der in das Endergebnis hinter die Angabe der Modi geschrieben wird; er dient beim späteren Dekodieren als Dateiname.

Der Stand der Dinge

Nun ist uuencode nicht die einzige Möglichkeit, binäre Dateien über das Internet durch "Nur-Text-Kanäle" zu verschicken. Die drei wichtigsten Möglichkeiten beherrscht heute bereits standardmäßig der Netscape Messenger (aber auch viele andere Mailprogramme); so braucht sich der mausklickende Anwender eigentlich keine große Gedanken mehr darüber zu machen, was denn nun wie verschickt wird. Dass uuencode auch heute noch nützlich ist, sehen wir später. Die drei wichtigsten Varianten sind BinHex, MIME (auch Base64 genannt) und das bereits besprochene uuencode.