Base64編碼及其作用

2022-07-14 17:51:10 字數 3105 閱讀 5987

base64編碼的作用:由於某些系統中只能使用ascii字元。base64就是用來將非ascii字元的資料轉換成ascii字元的一種方法。它使用下面表中所使用的字元與編碼。

而且base64特別適合在http,mime協議下快速傳輸資料。

base64其實不是安全領域下的加密解密演算法。雖然有時候經常看到所謂的base64加密解密。其實base64只能算是乙個編碼演算法,對資料內容進行編碼來適合傳輸。雖然base64編碼過後原文也變成不能看到的字元格式,但是這種方式很初級,很簡單。

base64編碼方法要求把每三個8bit的位元組轉換為四個6bit的位元組,其中,轉換之後的這四個位元組中每6個有效bit為是有效資料,空餘的那兩個 bit用0補上成為乙個位元組。因此base64所造成資料冗餘不是很嚴重,base64是當今比較流行的編碼方法,因為它編起來速度快而且簡單

舉個例子,有三個位元組的原始資料:aaaaaabb bbbbccccc ccdddddd(這裡每個字母表示乙個bit位)

那麼編碼之後會變成:      00aaaaaa 00bbbbbb 00cccccc 00dddddd

所以可以看出base64編碼簡單,雖然編碼後不是明文,看不出原文,但是解碼也很簡單

各位看官應該都是資深的網蟲了,小弟斗膽在此問問大家,平時上網時,除了泡mm、到論壇灌水、扔版磚……之外,進行的最多的是什麼活動?對了,你一定會說:是收發電子郵件!(誰敢說自己沒收/發過電子郵件的?拉出去槍斃了!!) 

收 /發e-mail的時候有乙個安全性的問題--假想一下,你花了一整天時間給系花寫的情書,在傳送的過程中被隔壁宿舍張三那小子截獲了(難道他是黑 客??),更糟的是他是你的情敵啊……天,後果不堪設想!!因此,我們必須有一種比較可靠的加密方法,能夠對電子郵件的明文進行轉換,至少要得出乙個無法 被別人一眼就看出內容來的東西,而且編碼/解碼的速度還要足夠快。(這時你可以再假想一下啦,張三那傢伙截獲了你的肉麻情書,可是他一看:「咦?怎麼亂七 八糟的?垃圾郵件!!」--這樣一來你不就逃過大難了?!)

base64就是在這種背景下產生的加密方法。它的特點是:1、速度非常快。2、能夠將字串a轉換成字串b,而且如果你光看字串b,是絕對猜不出字串a的內容來的。不信嗎?讓我們來看看下面這串東西:

xoo6w6osu7btrbniwdnaz8letctnzbfxzoy12koh

呵呵,是什麼啊?猜出來了嗎?其實它就是下面這段文字經過base64編碼產生的東東:

你好,歡迎光臨老羅的繽紛天地!

介紹說完啦,讓我們開始**實質性的東西。

base64是網路上最常見的用於傳輸8bit位元組**的編碼方式之一,大家可以檢視rfc2045~rfc2049,上面有mime的詳細規範。

base64要求把每三個8bit的位元組轉換為四個6bit的位元組(3*8 = 4*6 = 24),然後把6bit再添兩位高位0,組成四個8bit的位元組,也就是說,轉換後的字串理論上將要比原來的長1/3。

這樣說會不會太抽象了?不怕,我們來看乙個例子:

轉換前 aaaaaabb ccccdddd eeffffff 

轉換後 00aaaaaa 00bbcccc 00ddddee 00ffffff

應該很清楚了吧?上面的三個位元組是原文,下面的四個位元組是轉換後的base64編碼,其前兩位均為0。

轉換後,我們用乙個碼表來得到我們想要的字串(也就是最終的base64編碼),這個表是這樣的:(摘自rfc2045)

table 1: the base64 alphabet

value encoding value encoding value encoding value encoding 

0 a 17 r 34 i 51 z 

1 b 18 s 35 j 52 0 

2 c 19 t 36 k 53 1 

3 d 20 u 37 l 54 2 

4 e 21 v 38 m 55 3 

5 f 22 w 39 n 56 4 

6 g 23 x 40 o 57 5 

7 h 24 y 41 p 58 6 

8 i 25 z 42 q 59 7 

9 j 26 a 43 r 60 8 

10 k 27 b 44 s 61 9 

11 l 28 c 45 t 62 + 

12 m 29 d 46 u 63 / 

13 n 30 e 47 v 

14 o 31 f 48 w (pad) = 

15 p 32 g 49 x 

16 q 33 h 50 y

讓我們再來看乙個實際的例子,加深印象!

轉換前 10101101 10111010 01110110 

轉換後 00101011 00011011 00101001 00110110 

十進位制 43 27 42 54 

對應碼表中的值 r b q 2

所以上面的24位編碼,編碼後的base64值為 rbq2 

解碼同理,把 rbq2 的二進位制位連線上再重組得到三個8位值,得出原碼。 

(解碼只是編碼的逆過程,在此我就不多說了,另外有關mime的rfc還是有很多的,如果需要詳細情況請自行查詢。)

用更接近於程式設計的思維來說,編碼的過程是這樣的:

第乙個字元通過右移2位獲得第乙個目標字元的base64表位置,根據這個數值取到表上相應的字元,就是第乙個目標字元。 

然後將第乙個字元左移6位加上第二個字元右移4位,即獲得第二個目標字元。 

再將第二個字元左移4位加上第三個字元右移6位,獲得第三個目標字元。 

最後取第三個字元的右6位即獲得第四個目標字元.

so easy! that』s all!!!

可是等等……聰明的你可能會問到,原文的位元組數量應該是3的倍數啊,如果這個條件不能滿足的話,那該怎麼辦呢?

我們的解決辦法是這樣的:原文的位元組不夠的地方可以用全0來補足,轉換時base64編碼用=號來代替。這就是為什麼有些base64編碼會以乙個或兩個等號結束的原因,但等號最多只有兩個。因為:

餘數 = 原文位元組數 mod 3

所以餘數任何情況下都只可能是0,1,2這三個數中的乙個。如果餘數是0的話,就表示原文位元組數正好是3的倍數(最理想的情況啦)。如果是1的話,為了讓base64編碼是4的倍數,就要補2個等號;同理,如果是2的話,就要補1個等號。

講到這裡,大夥兒應該全明白了吧?如果還有不清楚的話就返回去再仔細看看,其實不難理解的。

Base64編碼及其作用

最重要的是 1.便於網路傳輸。2.不可見性。一 encoding vs.encryption 很多人都以為編碼 encoding 和加密 encryption 是同乙個意思。編碼和加密都是對格式的一種轉換,但是它們是有區別的。編碼是 公開的,比如下面要介紹的base 64編碼,任何人都可以解碼 而加...

Base64編碼及其作用

base64編碼的作用 1.由於某些系統中只能使用ascii字元。base64就是用來將非ascii字元的資料轉換成ascii字元的一種方法。它使用下面表中所使用的字元與編碼。2.base64特別適合在http,mime協議下快速傳輸資料。一些證書也好,電子郵件資料也好,那麼為什麼要作一下這樣的編碼...

Base64編碼及其作用

最重要的是 1.便於網路傳輸。2.不可見性。一 encoding vs.encryption 很多人都以為編碼 encoding 和加密 encryption 是同乙個意思。編碼和加密都是對格式的一種轉換,但是它們是有區別的。編碼是 公開的,比如下面要介紹的base 64編碼,任何人都可以解碼 而加...