详述图片base64加密的原理，告诉你啥是"/9j/"

Posted 2023-04-16

参考技术A

在日常的生活中，我们肯定都经历过类似这样的场景：报名考试上传图片，网站要求的是上传的照片不能大于多少，而且要求是“.jpg”的格式。

于是你高高兴兴地把自己最漂亮的照片上传上去了，但是网站却提示你照片格式不正确，让你重新上传。这个时候内心不知道有多少疑惑涌上心头（其实是奔腾）我的照片明明就是“.jpg”结尾的，而且大小也符合规范，为啥就不行呢？

我们通常的会认为（Windows电脑情况下，Mac不知道，毕竟我没有图片）“.jpg”图片结尾的就一定是符合规范的“JPG”文件类型。其实一开始我也是这样认为的，直到前几天，我在对接项目的时候踩了一个大坑，很大的坑！

我对接的项目要求的是图片是“JPG”类型的文件，并且经过base64进行编码之后要以"/9j"开头的文件。于是我就把我电脑上保存的看似符合规范的图片上传上去了，结果就是一堆报错信息。于是我再次尝试，换一些其他的图片进行测试，发现有的就好使，有的就不好使。说实话，我的内心崩溃了！那种感觉你懂得图片

回到家之后我思来想去就是不知道为什么要求什么"/9j"开头的？我打开了百度，输入了关键词“/9j”之后，呵呵！我笑了，都是些什么？完全跟我的问题不着边！

什么玩意？这到底是什么玩意？竟然连强大的百度都没有给出结果！就这样，我搜索到了凌晨12点......

扛不住了，我就去睡觉了。但是躺在床上我辗转难眠，打开手机继续各种搜索着......突然！我看了一个关于电脑图片文件头信息解析的文章！一道灵光从我脑门上闪过。于是我起床，默默打开了电脑，打开了百度......

原来电脑在存储的时候是存储了图片的基本信息的，比如图片是什么类型的，图片的宽高等基本信息，这些个基本信息叫做图片头信息。好吧！原谅我的无知，曾经的我天真的以为是按照文件后缀名区分的呢。

我们应知道，图片在计算机中存储是一个一个的像素点，最底层也是二进制文件，所以需要文件头来保存文件信息。经查找资料，我找到如下对图片不同格式的文件头标识信息（16进制标识）：

于是我在电脑上保存了一个为“.jpg”后缀结尾的图片，然后使用UE这个强大的工具打开，果然不出我所料，看看这个文件的内容信息。

不出意外的话，你肯定看不懂这些东西，因为这些是16进制文件。但是重要的我已经给你标注出来了，那就是“FF D8”。

在这里我给大家稍微简单科普下base64的编码规则：假如我们有个“hello”这样的关键字进行base64编码，需要先把“hello”转换成二进制，也就是"110100011001011101100110 11001101111"。我这里给了一个ASCII表，这里对应的是10进制的，需要把十进制转化成2进制的。

关于base64 有个规定就是，一个字符转换之后如果位数不为8位，需要在高位补0，然后再6位截取，最后不够6位的，低位补0。然后把分割后的2进制转换成10进制并对照base64编码表进行解析。那么上述的“hello”的解析过程就如下：

所以“hello”base64编码之后的最终结果就是“aGVsbG8=”。也许你会疑惑，为什么多了个“=” 这个其实是base64的规定，编码完毕之后自动添加一个或两个“=”。

那么再回到“FF D8”，jpg文件的标识头，他经过base64转码之后是什么呢？

谢天谢地，可算搞明白为什么是“/9j”开头的了。其实还有另外一种方式快速查看是不是jpg格式文件。我们可以使用记事本的方式打开一个jpg文件。

打开之后，你肯定还是看不懂这些东西，但是重要的我已经给你标注出来了，那就是“JFIF”，这个是一个很重要的标识，所谓的“JFIF”就是"JPEG File Interchonge Format"即JPEG文件交换格式。

为了还原我之前明明是“.jpg”后缀的文件，但是识别失败的问题。我们把一个格式为“.png”图片，通过改后缀名的方式，改成“.jpg”。然后也用记事本打开查看文件的内容。

可以看到，并不是“JFIF”，因此这并不是一个jpg文件，所以上传无法识别。

带着问题去睡觉，果然是睡不着的！通过这次的经历，我知道了base64的编码原理，明白了文件在电脑中存储并不是靠简简单单的后缀名来区分的，而是有文件头信息的。文件到底是一个什么文件，还是要靠文件头信息来决定的。所以，你以后的程序判断文件类型千万不要仅仅判断后缀名就完事了哦！

base64 加密原理 解密原理

假设需要加密的字符串是Jasmine

 

具体转换步骤：

第一步 将待转换的字符串转为一个个字符
第二步　　计算每一个字符对应的ASCII码十进制
第三步　　计算出十进制对应的二进制，若不足8位，在前面添加0进行补全
第四步　　将8位的二进制码，按照6个6个一组划分，若不能整除6，在最末添加0补足6位
第五步 计算对应的十进制编码
第六步 按照base64表，查看对应的字符
第七步 将加密后的字符3个3个分成一组，不足3位的添加=进行补全
第八步 得到最终结果

同时得到base64位加密后的特征：
长度是3的倍数
只含有65中字符，大写的A至Z，小写的a至z,数字0到9，以及3种符号+/ =

 

 

转换表如上

 

 

sun.misc.中自带Base64的加密和解密函数

public class TestBase {

    String a = "Jasmine";
    String b= "SmFzbWluZQ==";


    @Test
    public void Test() throws IOException {
        BASE64Encoder encoder=new BASE64Encoder();
        String content=new String(encoder.encodeBuffer(a.getBytes("UTF-8")));
        BASE64Decoder decoder = new BASE64Decoder();
        String content2 =new String(decoder.decodeBuffer(b),"UTF-8");
        System.out.println(content);
        System.out.println(content2);
    }



}