零宽字符Zero-Width Characters

零宽字符在开发中的应用与注意事项

零宽字符（Zero-Width Characters）是一类不可见但实际存在的Unicode字符，它们在开发中有多种用途但也可能带来问题。

常见的零宽字符

零宽度空格 (U+200B)
- 最常见的零宽字符
- HTML中可用&ZeroWidthSpace;表示
零宽度非连接符 (U+200C)
- 用于某些语言的排版
  （例如，"A\u200CB" 与 "AB" 在程序中被视为不相等）
零宽度连接符 (U+200D)
- 用于表情符号的组合
左至右标记 (U+200E) 和 右至左标记 (U+200F)
- 控制文本方向
单词连接符 (U+2060)
- 防止换行时断开单词

开发中的用途

水印与隐藏信息
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// 在文本中嵌入隐藏信息 function embedHiddenText(visibleText, hiddenText) { const zeroWidthSpace = '\u200B'; const zeroWidthNonJoiner = '\u200C'; let binaryHidden = hiddenText.split('').map(c => c.charCodeAt(0).toString(2).padStart(8, '0') ).join(''); let steganographed = visibleText; binaryHidden.split('').forEach(bit => { steganographed += bit === '0' ? zeroWidthSpace : zeroWidthNonJoiner; }); return steganographed; }
防止恶意爬取
- 在关键数据中插入零宽字符，干扰爬虫解析
文本格式标记
- 在不影响显示的情况下标记文本段落

潜在问题与解决方案

调试困难
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// 检测字符串中的零宽字符 function hasZeroWidthChars(str) { const zeroWidthRegex = /[\u200B-\u200F\u2060\uFEFF]/g; return zeroWidthRegex.test(str); } // 移除所有零宽字符 function removeZeroWidthChars(str) { return str.replace(/[\u200B-\u200F\u2060\uFEFF]/g, ''); }
数据验证问题
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// 严格的用户名验证（排除零宽字符） function isValidUsername(username) { return !/[\u200B-\u200F\u2060\uFEFF]/.test(username) && /^[a-zA-Z0-9_\-]{3,20}$/.test(username); }
数据库存储问题
- MySQL: SET NAMES utf8mb4 COLLATE utf8mb4_bin
- PostgreSQL: TEXT COLLATE "C"

最佳实践

明确文档记录何时使用零宽字符
添加注释说明使用原因
输入过滤关键字段应过滤这类字符
输出转义在显示前处理可能有害的零宽字符

实现说明

编码过程：
- encodeToInvisible函数首先将输入字符串的每个字符转换为16位的二进制表示（确保统一长度）
- 然后将每个二进制数字替换为对应的零宽度Unicode字符：
  - 1 → \u200b（零宽度空格）
  - 0 → \u200c（零宽度非连接符）
  - → \u200d（零宽度连接符）
- 最后在前面添加一个\ufeff作为标记
解码过程：
- decodeFromInvisible函数反向操作，将零宽度字符转换回二进制数字和空格
- 然后将每16位二进制数转换回原始的Unicode字符
特点：
- 完全不可见的隐写术技术
- Unicode兼容性好，可以在大多数现代系统中使用
- JS内置支持，无需额外库

注意事项

安全性：这不是加密，只是隐写术。任何知道这个方法的人都可以解码内容。
长度限制：编码后的长度会显著增加（大约16倍）。
兼容性：某些系统可能会过滤或修改这些特殊Unicode字符。
应用场景：适用于水印、元数据隐藏等场景。

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// 编码函数：将普通字符串转为隐形字符
function encodeToInvisible(text) {
    // 将字符串转换为二进制表示
    let binaryString = '';
    for (let i = 0; i < text.length; i++) {
        // 获取字符的Unicode码点，然后转换为16位二进制字符串
        const charCode = text.charCodeAt(i);
        binaryString += charCode.toString(2).padStart(16, '0') + ' ';
    }
    
    // 移除最后一个多余的空格
    binaryString = binaryString.trim();
    
    // 替换二进制数字为不可见字符
    let invisibleString = '';
    for (const char of binaryString) {
        switch (char) {
            case '1':
                invisibleString += '\u200b'; // Zero Width Space
                break;
            case '0':
                invisibleString += '\u200c'; // Zero Width Non-Joiner
                break;
            case ' ':
                invisibleString += '\u200d'; // Zero Width Joiner
                break;
        }
    }
    
    // 使用零宽度非断空格符作为分隔符（虽然这里我们没有多个部分要分隔）
    return '\ufeff' + invisibleString;
}

// 解码函数：将隐形字符转回普通字符串
function decodeFromInvisible(invisibleText) {
    // 移除开头的\ufeff分隔符（如果有）
    if (invisibleText.startsWith('\ufeff')) {
        invisibleText = invisibleText.substring(1);
    }
    
    // 将不可见字符转换回二进制数字和空格
    let binaryString = '';
    for (const char of invisibleText) {
        switch (char) {
            case '\u200b':
                binaryString += '1';
                break;
            case '\u200c':
                binaryString += '0';
                break;
            case '\u200d':
                binaryString += ' ';
                break;
        }
    }
    
    // 分割二进制字符串为各个字符的二进制表示
	const binaryParts = binaryString.split(' ');
	
	// 将每个16位二进制转换回Unicode字符
	let originalText = '';
	for (const part of binaryParts) {
		if (part.length === 16) { // 确保是16位二进制数
			const charCode = parseInt(part, 2);
			originalText += String.fromCharCode(charCode);
		}
	}
	
	return originalText;
}

// 使用示例
const originalText = "Hello, World!";
console.log("原始文本:", originalText);

// 编码为隐形字符
const encodedText = encodeToInvisible(originalText);
console.log("编码后的隐形文本:", encodedText);
console.log("编码后长度:", encodedText.length);
console.log("看起来是空的:", encodedText === "" ? "是" : "否");

// 解码回原始文本
const decodedText = decodeFromInvisible(encodedText);
console.log("解码后的文本:", decodedText);

// 验证是否一致
console.log("是否匹配原始文本:", decodedText === originalText ? "是" : "否");

// Vue/React组件示例：安全显示可能包含零宽字符的文本 function SafeText({ children }) { const cleanText = children.replace(/[\u200B-\u200F\u2060\uFEFF]/g, ''); return <span>{cleanText}</span>; }

在实际开发中，合理利用零宽字符可以解决特定问题，但也要注意它们可能带来的副作用。