base64 2018-07-31

小結

base64是一種用64個可打印字符表示任意二進制數據的編碼方式。
簡單說它將3字節(24bit)轉換成4字節字符。

引用

下面,詳細介紹的編碼轉換方式。

所謂Base64,就是說選出64個字符----小寫字母a-z、大寫字母A-Z、數字0-9、符號"+"、"/"(再加上作為墊字的"=",實際上是65個字符)----作為一個基本字符集。然后,其他所有符號都轉換成這個字符集中的字符。

具體來說,轉換方式可以分為四步。
第一步,將每三個字節作為一組,一共是24個二進制位。
第二步,將這24個二進制位分為四組,每個組有6個二進制位。
第三步,在每組前面加兩個00,擴展成32個二進制位,即四個字節。
第四步,根據下表,得到擴展后的每個字節的對應符號,這就是Base64的編碼值。

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

15 P  32 g   49 x

16 Q  33 h   50 y

因為,Base64將三個字節轉化成四個字節,因此Base64編碼后的文本,會比原文本大出三分之一左右。

通常情況

舉一個具體的實例,演示英語單詞Man如何轉成Base64編碼。


image.png

第一步,"M"、"a"、"n"的ASCII值分別是77、97、110,對應的二進制值是01001101、01100001、01101110,將它們連成一個24位的二進制字符串010011010110000101101110。

第二步,將這個24位的二進制字符串分成4組,每組6個二進制位:010011、010110、000101、101110。

第三步,在每組前面加兩個00,擴展成32個二進制位,即四個字節:00010011、00010110、00000101、00101110。它們的十進制值分別是19、22、5、46。

第四步,根據上表,得到每個值對應Base64編碼,即T、W、F、u。

因此,Man的Base64編碼就是TWFu。

其他2種情況

如果字節數不足三,則這樣處理:

a)二個字節的情況:將這二個字節的一共16個二進制位,按照上面的規則,轉成三組,最后一組除了前面加兩個0以外,后面也要加兩個0。這樣得到一個三位的Base64編碼,再在末尾補上一個"="號。
比如,"Ma"這個字符串是兩個字節,可以轉化成三組00010011、00010110、00010000以后,對應Base64值分別為T、W、E,再補上一個"="號,因此"Ma"的Base64編碼就是TWE=。

b)一個字節的情況:將這一個字節的8個二進制位,按照上面的規則轉成二組,最后一組除了前面加二個0以外,后面再加4個0。這樣得到一個二位的Base64編碼,再在末尾補上兩個"="號。
比如,"M"這個字母是一個字節,可以轉化為二組00010011、00010000,對應的Base64值分別為T、Q,再補上二個"="號,因此"M"的Base64編碼就是TQ==。

參考來源

  1. http://www.ruanyifeng.com/blog/2008/06/base64.html
  2. https://www.liaoxuefeng.com/wiki/0014316089557264a6b348958f449949df42a6d3a2e542c000/001431954588961d6b6f51000ca4279a3415ce14ed9d709000
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