Base64编码及其作用
而且base64特別適合在http,mime協(xié)議下快速傳輸數(shù)據(jù)。
base64其實(shí)不是安全領(lǐng)域下的加密解密算法。雖然有時(shí)候經(jīng)常看到所謂的base64加密解密。其實(shí)base64只能算是一個(gè)編碼算法,對(duì)數(shù)據(jù)內(nèi)容進(jìn)行編碼來(lái)適合傳輸。雖然base64編碼過(guò)后原文也變成不能看到的字符格式,但是這種方式很初級(jí),很簡(jiǎn)單。
Base64編碼方法要求把每三個(gè)8Bit的字節(jié)轉(zhuǎn)換為四個(gè)6Bit的字節(jié),其中,轉(zhuǎn)換之后的這四個(gè)字節(jié)中每6個(gè)有效bit為是有效數(shù)據(jù),空余的那兩個(gè) bit用0補(bǔ)上成為一個(gè)字節(jié)。因此Base64所造成數(shù)據(jù)冗余不是很?chē)?yán)重,Base64是當(dāng)今比較流行的編碼方法,因?yàn)樗幤饋?lái)速度快而且簡(jiǎn)單
舉個(gè)例子,有三個(gè)字節(jié)的原始數(shù)據(jù):aaaaaabb bbbbccccc ccdddddd(這里每個(gè)字母表示一個(gè)bit位) 那么編碼之后會(huì)變成: 00aaaaaa 00bbbbbb 00cccccc 00dddddd
所以可以看出base64編碼簡(jiǎn)單,雖然編碼后不是明文,看不出原文,但是解碼也很簡(jiǎn)單
各位看官應(yīng)該都是資深的網(wǎng)蟲(chóng)了,小弟斗膽在此問(wèn)問(wèn)大家,平時(shí)上網(wǎng)時(shí),除了泡MM、到論壇灌水、扔版磚……之外,進(jìn)行的最多的是什么活動(dòng)?對(duì)了,你一定會(huì)說(shuō):是收發(fā)電子郵件!(誰(shuí)敢說(shuō)自己沒(méi)收/發(fā)過(guò)電子郵件的?拉出去槍斃了!!)?
收 /發(fā)E-mail的時(shí)候有一個(gè)安全性的問(wèn)題--假想一下,你花了一整天時(shí)間給系花寫(xiě)的情書(shū),在發(fā)送的過(guò)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,后果不堪設(shè)想!!因此,我們必須有一種比較可靠的加密方法,能夠?qū)﹄娮余]件的明文進(jìn)行轉(zhuǎn)換,至少要得出一個(gè)無(wú)法 被別人一眼就看出內(nèi)容來(lái)的東西,而且編碼/解碼的速度還要足夠快。(這時(shí)你可以再假想一下啦,張三那家伙截獲了你的肉麻情書(shū),可是他一看:“咦?怎么亂七 八糟的?垃圾郵件!!”--這樣一來(lái)你不就逃過(guò)大難了?!)
Base64就是在這種背景下產(chǎn)生的加密方法。它的特點(diǎn)是:1、速度非常快。2、能夠?qū)⒆址瓵轉(zhuǎn)換成字符串B,而且如果你光看字符串B,是絕對(duì)猜不出字符串A的內(nèi)容來(lái)的。不信嗎?讓我們來(lái)看看下面這串東西:
xOO6w6Osu7bTrbniwdnAz8LetcTnzbfXzOy12KOh
呵呵,是什么啊?猜出來(lái)了嗎?其實(shí)它就是下面這段文字經(jīng)過(guò)Base64編碼產(chǎn)生的東東:
你好,歡迎光臨老羅的繽紛天地!
介紹說(shuō)完啦,讓我們開(kāi)始探討實(shí)質(zhì)性的東西。
Base64是網(wǎng)絡(luò)上最常見(jiàn)的用于傳輸8Bit字節(jié)代碼的編碼方式之一,大家可以查看RFC2045~RFC2049,上面有MIME的詳細(xì)規(guī)范。
Base64要求把每三個(gè)8Bit的字節(jié)轉(zhuǎn)換為四個(gè)6Bit的字節(jié)(3*8 = 4*6 = 24),然后把6Bit再添兩位高位0,組成四個(gè)8Bit的字節(jié),也就是說(shuō),轉(zhuǎn)換后的字符串理論上將要比原來(lái)的長(zhǎng)1/3。
這樣說(shuō)會(huì)不會(huì)太抽象了?不怕,我們來(lái)看一個(gè)例子:
轉(zhuǎn)換前 aaaaaabb ccccdddd eeffffff?
轉(zhuǎn)換后 00aaaaaa 00bbcccc 00ddddee 00ffffff
應(yīng)該很清楚了吧?上面的三個(gè)字節(jié)是原文,下面的四個(gè)字節(jié)是轉(zhuǎn)換后的Base64編碼,其前兩位均為0。
轉(zhuǎn)換后,我們用一個(gè)碼表來(lái)得到我們想要的字符串(也就是最終的Base64編碼),這個(gè)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?cè)賮?lái)看一個(gè)實(shí)際的例子,加深印象!
轉(zhuǎn)換前 10101101 10111010 01110110?
轉(zhuǎn)換后 00101011 00011011 00101001 00110110?
十進(jìn)制 43 27 42 54?
對(duì)應(yīng)碼表中的值 r b q 2
所以上面的24位編碼,編碼后的Base64值為 rbq2?
解碼同理,把 rbq2 的二進(jìn)制位連接上再重組得到三個(gè)8位值,得出原碼。?
(解碼只是編碼的逆過(guò)程,在此我就不多說(shuō)了,另外有關(guān)MIME的RFC還是有很多的,如果需要詳細(xì)情況請(qǐng)自行查找。)
用更接近于編程的思維來(lái)說(shuō),編碼的過(guò)程是這樣的:
第一個(gè)字符通過(guò)右移2位獲得第一個(gè)目標(biāo)字符的Base64表位置,根據(jù)這個(gè)數(shù)值取到表上相應(yīng)的字符,就是第一個(gè)目標(biāo)字符。?
然后將第一個(gè)字符左移6位加上第二個(gè)字符右移4位,即獲得第二個(gè)目標(biāo)字符。?
再將第二個(gè)字符左移4位加上第三個(gè)字符右移6位,獲得第三個(gè)目標(biāo)字符。?
最后取第三個(gè)字符的右6位即獲得第四個(gè)目標(biāo)字符.
So easy! That’s all!!!
可是等等……聰明的你可能會(huì)問(wèn)到,原文的字節(jié)數(shù)量應(yīng)該是3的倍數(shù)啊,如果這個(gè)條件不能滿足的話,那該怎么辦呢?
我們的解決辦法是這樣的:原文的字節(jié)不夠的地方可以用全0來(lái)補(bǔ)足,轉(zhuǎn)換時(shí)Base64編碼用=號(hào)來(lái)代替。這就是為什么有些Base64編碼會(huì)以一個(gè)或兩個(gè)等號(hào)結(jié)束的原因,但等號(hào)最多只有兩個(gè)。因?yàn)?#xff1a;
余數(shù) = 原文字節(jié)數(shù) MOD 3
所以余數(shù)任何情況下都只可能是0,1,2這三個(gè)數(shù)中的一個(gè)。如果余數(shù)是0的話,就表示原文字節(jié)數(shù)正好是3的倍數(shù)(最理想的情況啦)。如果是1的話,為了讓Base64編碼是4的倍數(shù),就要補(bǔ)2個(gè)等號(hào);同理,如果是2的話,就要補(bǔ)1個(gè)等號(hào)。
講到這里,大伙兒應(yīng)該全明白了吧?如果還有不清楚的話就返回去再仔細(xì)看看,其實(shí)不難理解的。
總結(jié)
以上是生活随笔為你收集整理的Base64编码及其作用的全部?jī)?nèi)容,希望文章能夠幫你解決所遇到的問(wèn)題。
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