首页 > 其他分享 >Base64编码及其作用

Base64编码及其作用

时间:2024-07-12 18:43:48浏览次数:3  
标签:编码 base64 转换 字节 字符 及其 Base64

https://blog.csdn.net/benbenxiongyuan/article/details/7756912

 

Base64编码的作用:由于某些系统中只能使用ASCII字符。Base64就是用来将非ASCII字符的数据转换成ASCII字符的一种方法。它使用下面表中所使用的字符与编码。

而且base64特别适合在http,mime协议下快速传输数据。

base64其实不是安全领域下的加密解密算法。虽然有时候经常看到所谓的base64加密解密。其实base64只能算是一个编码算法,对数据内容进行编码来适合传输。虽然base64编码过后原文也变成不能看到的字符格式,但是这种方式很初级,很简单。

 Base64编码方法要求把每三个8Bit的字节转换为四个6Bit的字节,其中,转换之后的这四个字节中每6个有效bit为是有效数据,空余的那两个 bit用0补上成为一个字节。因此Base64所造成数据冗余不是很严重,Base64是当今比较流行的编码方法,因为它编起来速度快而且简单

 举个例子,有三个字节的原始数据:aaaaaabb bbbbccccc ccdddddd(这里每个字母表示一个bit位)

  那么编码之后会变成:      00aaaaaa 00bbbbbb 00cccccc 00dddddd

所以可以看出base64编码简单,虽然编码后不是明文,看不出原文,但是解码也很简单  

各位看官应该都是资深的网虫了,小弟斗胆在此问问大家,平时上网时,除了泡MM、到论坛灌水、扔版砖……之外,进行的最多的是什么活动?对了,你一定会说:是收发电子邮件!(谁敢说自己没收/发过电子邮件的?拉出去枪毙了!!) 
收 /发E-mail的时候有一个安全性的问题--假想一下,你花了一整天时间给系花写的情书,在发送的过程中被隔壁宿舍张三那小子截获了(难道他是黑 客??),更糟的是他是你的情敌啊……天,后果不堪设想!!因此,我们必须有一种比较可靠的加密方法,能够对电子邮件的明文进行转换,至少要得出一个无法 被别人一眼就看出内容来的东西,而且编码/解码的速度还要足够快。(这时你可以再假想一下啦,张三那家伙截获了你的肉麻情书,可是他一看:“咦?怎么乱七 八糟的?垃圾邮件!!”--这样一来你不就逃过大难了?!)

Base64就是在这种背景下产生的加密方法。它的特点是:1、速度非常快。2、能够将字符串A转换成字符串B,而且如果你光看字符串B,是绝对猜不出字符串A的内容来的。不信吗?让我们来看看下面这串东西:

xOO6w6Osu7bTrbniwdnAz8LetcTnzbfXzOy12KOh

呵呵,是什么啊?猜出来了吗?其实它就是下面这段文字经过Base64编码产生的东东:

你好,欢迎光临老罗的缤纷天地!

介绍说完啦,让我们开始探讨实质性的东西。

Base64是网络上最常见的用于传输8Bit字节代码的编码方式之一,大家可以查看RFC2045~RFC2049,上面有MIME的详细规范。

Base64要求把每三个8Bit的字节转换为四个6Bit的字节(3*8 = 4*6 = 24),然后把6Bit再添两位高位0,组成四个8Bit的字节,也就是说,转换后的字符串理论上将要比原来的长1/3。

这样说会不会太抽象了?不怕,我们来看一个例子:

转换前 aaaaaabb ccccdddd eeffffff 
转换后 00aaaaaa 00bbcccc 00ddddee 00ffffff

应该很清楚了吧?上面的三个字节是原文,下面的四个字节是转换后的Base64编码,其前两位均为0。

转换后,我们用一个码表来得到我们想要的字符串(也就是最终的Base64编码),这个表是这样的:(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


让我们再来看一个实际的例子,加深印象!

转换前 10101101 10111010 01110110 
转换后 00101011 00011011 00101001 00110110 
十进制 43 27 42 54 
对应码表中的值 r b q 2


所以上面的24位编码,编码后的Base64值为 rbq2 
解码同理,把 rbq2 的二进制位连接上再重组得到三个8位值,得出原码。 
(解码只是编码的逆过程,在此我就不多说了,另外有关MIME的RFC还是有很多的,如果需要详细情况请自行查找。)

用更接近于编程的思维来说,编码的过程是这样的:

第一个字符通过右移2位获得第一个目标字符的Base64表位置,根据这个数值取到表上相应的字符,就是第一个目标字符。 
然后将第一个字符左移6位加上第二个字符右移4位,即获得第二个目标字符。 
再将第二个字符左移4位加上第三个字符右移6位,获得第三个目标字符。 
最后取第三个字符的右6位即获得第四个目标字符.

So easy! That’s all!!!

可是等等……聪明的你可能会问到,原文的字节数量应该是3的倍数啊,如果这个条件不能满足的话,那该怎么办呢?

我们的解决办法是这样的:原文的字节不够的地方可以用全0来补足,转换时Base64编码用=号来代替。这就是为什么有些Base64编码会以一个或两个等号结束的原因,但等号最多只有两个。因为:

余数 = 原文字节数 MOD 3

所以余数任何情况下都只可能是0,1,2这三个数中的一个。如果余数是0的话,就表示原文字节数正好是3的倍数(最理想的情况啦)。如果是1的话,为了让Base64编码是4的倍数,就要补2个等号;同理,如果是2的话,就要补1个等号。

讲到这里,大伙儿应该全明白了吧?如果还有不清楚的话就返回去再仔细看看,其实不难理解的。

标签:编码,base64,转换,字节,字符,及其,Base64
From: https://www.cnblogs.com/joe-tang/p/9213835.html

相关文章

  • 【Linux】02.shell命令及其运行原理
    一、概念与功能广义上的Linux操作系统分为Linux内核和Linux外壳。内核部分就是我们实际的Linux操作系统,我们称之为核心(kernel)。我们一般用户,不擅长也不能直接使用kernel,而是通过kernel的外壳程序,也就是所谓的shell来与kernel沟通。那么如何理解?为什么不能直接使用kerne......
  • 光催化反应器技术及其应用前景的探讨
    光催化反应器技术及其应用前景的探讨随着科技的不断发展,光催化反应器作为一种新兴技术正受到越来越多的关注。本文将深入探讨光催化反应器的技术原理、应用领域以及未来发展趋势,以期为读者提供全面的了解。一、光催化反应器的技术原理光催化反应器是一种利用光能驱动化学反应的设......
  • stm32 EC11编码器
    #include"encoder.h"//A线作为时钟线,B线作为信号线//*******************************************************************///功能:初始化EC11旋转编码器相关参数//返回:无//详解:对EC11旋转编码器的连接IO口做IO口模式设置。以及将相关的变量进行初始化//************......
  • ASCII编码,将英文存储到计算机
    计算机是以二进制的形式来存储数据的,它只认识0和1两个数字,我们在屏幕上看到的文字,在存储之前都被转换成了二进制(0和1序列),在显示时也要根据二进制找到对应的字符。可想而知,特定的文字必然对应着固定的二进制,否则在转换时将发生混乱。那么,怎样将文字与二进制对应起来呢?这就......
  • 测试基础-进制编码
    测试基础-进制编码二进制介绍二进制是一种数学进制,只有0和1两个基数。计算机底层用到的就是二进制。高电位|高电压:1(逻辑的真:true)低电位|低电压:0(逻辑的假:false)进制之间可以随意转化编码翻译:人说的话要让计算机识别就必须使用编码当出现中文的时候,对照的ascii码表没有对应的......
  • [笔记]网络原理3 - 传输层及其相关协议
    1.传输层中的一些基本概念TCP和UDP的一些区别UDP的数据格式,伪首部是固定的12bytes,源IP为017,也是固定表示UDP的。伪首部仅仅是用来计算校验和,不会传给网络层。源端口/目标端口:就是平时用到的port。源端口是临时开启的随机端口,目标端口有一些常用端口号如下图UDP......
  • [笔记]网络原理2 - 互连模型,物理层,数据链路层,网络层及其相关协议
    1.五层模型层层叠加,层层封装2.数据链路层中的一些概念MTU:最大传输单元,每一种数据链路层协议都规定了最大能传送的帧的数据长度上限,以太网的MTU最大为1500bytes,最小为64bytes。数据链路层会在数据包的左边(帧开始/结束符)右边(帧开始/结束符)都封装一些东西,封装成帧。......
  • [笔记]网络原理4 -应用层及其相关协议
    1.常见的协议HTTP/HTTPSFTP,文件传输DHCP,动态主机配置DNS,域名系统2.DNS,DomainNameSystem域名的出现是因为IP不好记,而且不能表达组织/公司的名字和性质。市面上的网页虽然是域名访问,但是实际还是要靠IP,毕竟服务器过路由器只能通过IP。域名申请注册的一个链接DNS......
  • unity 用gps获取经纬度,然后将经纬度通过逆地理编码转换成中文地址(百度API)
    1.通过GPS获取经纬度直接上代码了usingSystem.Collections;usingSystem.Collections.Generic;usingUnityEngine;usingUnityEngine.UI;publicclassGetGPS:MonoBehaviour{stringGetGps="";//publicButtonupdateBtn;Vector2jingWei=newVe......
  • 衡庐浅析·C语言程序设计·第二章·运算符及其优先级关系(练习题一)
        本文适用于大学的期中期末考试、专升本(专接本、专插本)考试、408等考研预科。如有相关题目疑问或建议欢迎在评论区进行互动。    转载请标明出处。不知道大家有没有消化完第二章的内容。在这里我们将列出一些关于运算符及其优先级关系的课后练习题,方便大家......