JavaScript实现复古游戏短密码系统：压缩游戏数据并逆向还原

为什么LZString压缩效率低 #

• LZString是通用文本压缩算法，会把输入的每个数字当作8位ASCII字符处理，单个数字仅携带3.3比特有效信息（0-9的取值范围），冗余度极高，压缩后仍有大量无效占位。
• 输入是纯结构化数字串，不存在大量重复文本模式，通用压缩算法的压缩率已接近上限，很难再缩短。

核心原理 #

所有十进制数字串本质是一个超长整数，直接将其从十进制转换为高进制编码，是理论压缩率最高的无损方案，也是老式NES游戏密码系统的原生实现逻辑。

• 62进制（字符集为0-9、大小写字母）的单个字符可携带约6比特有效信息，同等信息量下的长度仅为十进制的1/6左右。
• 无额外加密，可逆还原，输出字符均为可正常输入、无歧义的可见字符。
• 按你给出的24位原始串"000102340000001000019531"计算，转换后密码长度约为14字符，完全在6-24的要求范围内。

直接可用的JS实现 #

字符集定义 #

选用无歧义的62位字符集，如果需要避免用户输入混淆，可以移除易混字符（0、O、l、1），使用58位字符集，长度仅小幅增加，输入体验更接近复古游戏机的密码规则：
const CHARSET = '0123456789abcdefghijklmnopqrstuvwxyzABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ';

十进制数字串转62进制密码 #

/**
 * @param {string} decStr 原始定长十进制数字串
 * @returns {string} 压缩后的短密码
 */
function decToPassword(decStr) {
  const num = BigInt(decStr);
  const base = BigInt(CHARSET.length);
  if (num === 0n) return CHARSET[0];
  let res = '';
  let temp = num;
  while (temp > 0n) {
    res = CHARSET[Number(temp % base)] + res;
    temp = (temp - (temp % base)) / base;
  }
  return res;
}

密码还原为原始十进制串 #

/**
 * @param {string} pwd 压缩后的密码
 * @param {number} fixedLength 原始数字串的固定长度（用于补前导零）
 * @returns {string} 还原后的原始数字串
 */
function passwordToDec(pwd, fixedLength) {
  let num = 0n;
  const base = BigInt(CHARSET.length);
  for (let c of pwd) {
    num = num * base + BigInt(CHARSET.indexOf(c));
  }
  // 补前导零到固定长度，匹配原始数据格式
  return num.toString().padStart(fixedLength, '0');
}

长度优化调整 #

如果按当前十进制存储规则，25组共200位十进制数字转62进制后约为112字符，仍达不到你要求的24字符上限，可直接调整底层存储规则：

• 先按每个标记的实际取值范围打包成二进制流：布尔值（仅0/1）占1比特，0-9的数字占4比特，0-99的数字占7比特，无需强制用1位十进制字符存储每个标记。
• 打包完成后再将整个二进制流转大整数，最后编码为62进制。
• 按200个标记、平均每个标记占0.7比特（大部分为布尔值）计算，总比特数约140，转换为62进制后仅需24个字符以内，完全符合需求。

关于“大数字转公式”的方案 #

该方案仅适用于数字存在大量连续0的稀疏场景（比如10^100直接写为1e100），如果数字是均匀分布的游戏状态值，没有大量冗余的0，该方案反而会增加长度，不适合当前场景。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Partack