base64 編碼原理例項分析

預處理時經常會用到base64的編碼方式，但其實base64能基於64個可列印字元來表示任意二進位制資料，其過程是可逆的。

根據乙個例項來表示編碼過程，比如單詞：image

1、首先，我們根據ascii碼對應**找到每個字母對應的值：

2、因為base64的碼值範圍在0~63，所以只需要6bit即可表示，上面5個字母的二進位制連在一起 5*8=40 bit的資料並不能被6整除，所以需要在末尾補零，每次補8個，直到既能被6整除，又能被8整除（最小公倍數），在這個例子中只需要補一次得到 48bit 正好可以滿足：

原始： 01101001 01101101 01100001 01100111 01100101 （每8bit寫在一起）

轉換並補零：011010 010110 110101 100001 011001 110110 010100 000000 （每6bit寫在一起）

3、將轉換後的資料，按照base64的編碼表進行編碼，需要注意的是如果6bit的資料都來自於填充，那麼用』='編碼（也就是說base64其實是使用了65個字元來編碼的）：

011010(26,a) 010110(22,w) 110101(53,1) 100001(33,h) 011001(25,z) 110110(54,2) 010100(20,u) 000000(填充0,=)

所以編碼結果為：aw1hz2u=

補充：對於 a 和 = 的區別可以通過乙個例子解釋，假設輸入為 x

按照之前的步驟，x對應的ascii碼值為：01011000每6位劃分為：010110 00進行補零 8+8=16 不能被6整除，所以再次補零 16+8=24 滿足條件，所以最終轉化為：010110 000000 000000 000000

按照base64表對其編碼：010110(22,w) 000000(前兩bit非填充,a) 000000(填充0,=) 000000(填充0,=)

所以編碼結果為：wa==

平時使用python進行base64編譯碼時，只需要簡單的呼叫函式即可：

（注意：python3中字元都為unicode編碼，而b64encode函式的引數為byte型別，所以必須先轉碼。）

s = "image"
bs = base64.b64encode(s.encode("utf-8")) # 將字元為unicode編碼轉換為utf-8編碼
print(bs) # 得到的編碼結果前帶有 b
>>> b'aw1hz2u='   
#與之前原理推導結果相同
bbs = str(base64.b64decode(bs), "utf-8")
print(bbs) # 解碼
>>> image
bs = str(base64.b64encode(s.encode("utf-8")), "utf-8")
print(bs) # 去掉編碼結果前的 b
>>> aw1hz2u=
bbs = str(base64.b64decode(bs), "utf-8")
print(bbs) # 解碼
>>> image
#帶不帶b，解碼方式相同

base64 編碼原理例項分析

Base64編碼原理分析

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