base64 数据编码原理

Posted 2020-10-07

例子

• macOS 终端输入：echo d3d3LmNuYmxvZ3MuY29tL3poZW5nYmlu | base64 -D
• Linux 终端输入：echo d3d3LmNuYmxvZ3MuY29tL3poZW5nYmlu | base64 -d

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什么是base64？

Base64 是网络上最常见的用于传输 8Bit 字节码的编码方式之一，Base64 就是一种基于 64 个可打印字符来表示二进制数据的方法。可查看 RFC2045～RFC2049，上面有 MIME 的详细规范。

base 64 使用 A-Z、a-z、0-9、+、\\，这 64 个字符组成

应用

用 Telnet 客户端远程登录邮件服务器时，提示输入用户名、密码的提示信息和输入的用户名密码信息，是通过 base64 进行编码的

原理

原理是将 3 字节转换成 4 字节（3*8=24=4*6）

• 3 * 8 = 24 = 4 * 6 的含义就是，3 个字节是 24 位，可分为 4 组，每组 6 位，又因为 6 位不能表示一字节，所以在头部补两个 0
• 将字符串转换为对应的 ascii 编码，再将 ascii 编码转换为二进制
• 每次读取六位，不足的用 0 补位
• 因为是 3 字节 转 4 字节，如果字符串不满 3 字节（3 * 8 = 24 位）则用 = 字符补全

举例：

1. "A"：
   1. 对应的 ascii 为 65，65 对应的二进制为 01000001
   2. 只有 1 字节，8 位，那么需要在二进制后补 4 位，8 + 4 = 12 = 2 * 6，也就是补 4 位后，只组成了两组（2个字节），base 64 原理是将 3 字节转为 4 字节，所以剩下的两个字节用 = 字符代替
   3. 最终 A 加密后为：QQ==
2. "AS":
   1. ascii 分别为 65、83
   2. 转换为二进制为 01000001、01010011
   3. 2 * 8 = 16 + 2 = 3 * 6
   4. 所以，将二进制分为 3 组，每组 6 位，少的两位，末尾补 0
   5. 也就是 010000、010101、001100 这 3 组
   6. 然后对这 3 组的首位进行补 0，即 00010000、00010101、00001100
   7. 对应对照表即：QVM，又因为是 3 字节转 4 字节，所以部 =
   8. 最终结果就是 QVM=

经过了上面两个例子，发现 2 个字节加密后就是 4 个字节，1 个字节加密后也是 4 个字节

参考资料

[1] Base64加密原理(转)