Python学习笔记__12.3章 base64

Posted 2020-11-05

# 这是学习廖雪峰老师python教程的学习笔记

Base64是一种用64个字符来表示任意二进制数据的方法。

Base64是一种最常见的二进制编码方法，用作二进制到字符串的转换

1、Base64的原理

        1）准备一个包含64个字符的数组：

['A', 'B', 'C', ... 'a', 'b', 'c', ... '0', '1', ... '+', '/']

        2）对二进制数据进行处理，每3个字节一组，一共是3x8=24bit，划为4组，每组正好6个bit：

这样我们得到4个数字作为索引，然后查表，获得相应的4个字符，就是编码后的字符串。

Base64编码把3字节的二进制数据编码为4字节的文本数据后，虽然长度增加33%，但好处是编码后的文本数据可以在邮件正文、网页等直接显示。

如果要编码的二进制数据不是3的倍数，最后会剩下1个或2个字节。Base64会用\x00字节在末尾补足后，再在编码的末尾加上1个或2个=号，表示补了多少字节，解码的时候，会自动去掉。

2、Base64应用

        1）Python内置的base64可以直接进行base64的编解码

>>> import base64

>>> base64.b64encode(b'binary\x00string')  #编码

b'YmluYXJ5AHN0cmluZw=='

>>> base64.b64decode(b'YmluYXJ5AHN0cmluZw==') #解码

b'binary\x00string'

        2）"url safe"的base64编码

由于标准的Base64编码后可能出现字符+和/，在URL中就不能直接作为参数，所以又有一种"url safe"的base64编码，其实就是把字符+和/分别变成-和_：

>>> base64.b64encode(b'i\xb7\x1d\xfb\xef\xff')

b'abcd++//'

>>> base64.urlsafe_b64encode(b'i\xb7\x1d\xfb\xef\xff')

b'abcd--__'

>>> base64.urlsafe_b64decode('abcd--__')

b'i\xb7\x1d\xfb\xef\xff'

3、小结

        1）可以自己定义64个字符的排列顺序，这样就可以自定义Base64编码，不过，通常情况下完全没有必要。

        2）Base64是一种通过查表的编码方法，不能用于加密，即使使用自定义的编码表也不行。

        3）Base64适用于小段内容的编码，比如数字证书签名、Cookie的内容等。

        4）由于=字符也可能出现在Base64编码中，但=用在URL、Cookie里面会造成歧义，所以，很多Base64编码后会把=去掉。解码时会自动加上

# 标准Base64:

'abcd' -> 'YWJjZA=='

# 自动去掉=:

'abcd' -> 'YWJjZA'

1. Base64是一种任意二进制到文本字符串的编码方法，常用于在URL、Cookie、网页中传输少量二进制数据。

 

4、例子

1、请写一个能处理去掉=的base64解码函数：

# -*- coding: utf-8 -*-
import base64

 

def safe_base64_decode(s):

    s += b'==='  #为数据加上三个=

    return base64.b64decode(s[:-1*(len(s)%4)]) #s[:-1*(len(s)%4)] 不显示最后几个元素

 

# 测试:
assert b'abcd' == safe_base64_decode(b'YWJjZA=='), safe_base64_decode('YWJjZA==')
assert b'abcd' == safe_base64_decode(b'YWJjZA'), safe_base64_decode('YWJjZA')
print('ok')