Base64 算法原理,以及编码、解码【加密、解密】 介绍
Base64編碼,是我們程序開發(fā)中經(jīng)常使用到的編碼方法。它是一種基于用64個可打印字符來表示二進制數(shù)據(jù)的表示方法。它通常用作存儲、傳輸一些二進制數(shù)據(jù)編碼方法!也是MIME(多用途互聯(lián)網(wǎng)郵件擴展,主要用作電子郵件標準)中一種可打印字符表示二進制數(shù)據(jù)的常見編碼方法!它其實只是定義用可打印字符傳輸內(nèi)容一種方法,并不會產(chǎn)生新的字符集!有時候,我們學習轉(zhuǎn)換的思路后,我們其實也可以結合自己的實際需要,構造一些自己接口定義編碼方式。好了,我們一起看看,它的轉(zhuǎn)換思路吧!
Base64實現(xiàn)轉(zhuǎn)換原理
??? 它是用64個可打印字符表示二進制所有數(shù)據(jù)方法。由于2的6次方等于64,所以可以用每6個位元為一個單元,對應某個可打印字符。我們知道三個字節(jié)有24個位元,就可以剛好對應于4個Base64單元,即3個字節(jié)需要用4個Base64的可打印字符來表示。在Base64中的可打印字符包括字母A-Z、a-z、數(shù)字0-9 ,這樣共有62個字符,此外兩個可打印符號在不同的系統(tǒng)中一般有所不同。但是,我們經(jīng)常所說的Base64另外2個字符是:“+/”。這64個字符,所對應表如下。
| 0 | A | 16 | Q | 32 | g | 48 | w |
| 1 | B | 17 | R | 33 | h | 49 | x |
| 2 | C | 18 | S | 34 | i | 50 | y |
| 3 | D | 19 | T | 35 | j | 51 | z |
| 4 | E | 20 | U | 36 | k | 52 | 0 |
| 5 | F | 21 | V | 37 | l | 53 | 1 |
| 6 | G | 22 | W | 38 | m | 54 | 2 |
| 7 | H | 23 | X | 39 | n | 55 | 3 |
| 8 | I | 24 | Y | 40 | o | 56 | 4 |
| 9 | J | 25 | Z | 41 | p | 57 | 5 |
| 10 | K | 26 | a | 42 | q | 58 | 6 |
| 11 | L | 27 | b | 43 | r | 59 | 7 |
| 12 | M | 28 | c | 44 | s | 60 | 8 |
| 13 | N | 29 | d | 45 | t | 61 | 9 |
| 14 | O | 30 | e | 46 | u | 62 | + |
| 15 | P | 31 | f | 47 | v | 63 | / |
??? 轉(zhuǎn)換的時候,將三個byte的數(shù)據(jù),先后放入一個24bit的緩沖區(qū)中,先來的byte占高位。數(shù)據(jù)不足3byte的話,于緩沖區(qū)中剩下的bit用0補足。然后,每次取出6個bit,按照其值選擇
ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZabcdefghijklmnopqrstuvwxyz0123456789+/中的字符作為編碼后的輸出。不斷進行,直到全部輸入數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換完成。
??? 如果最后剩下兩個輸入數(shù)據(jù),在編碼結果后加1個“=”;如果最后剩下一個輸入數(shù)據(jù),編碼結果后加2個“=”;如果沒有剩下任何數(shù)據(jù),就什么都不要加,這樣才可以保證資料還原的正確性。
??? 編碼后的數(shù)據(jù)比原始數(shù)據(jù)略長,為原來的4/3。無論什么樣的字符都會全部被編碼,因此不像Quoted-printable?編碼,還保留部分可打印字符。所以,它的可讀性不如Quoted-printable編碼!
| M | a | n | |||||||||||||||||||||
| 77 | 97 | 110 | |||||||||||||||||||||
| 0 | 1 | 0 | 0 | 1 | 1 | 0 | 1 | 0 | 1 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 | 0 | 1 | 1 | 0 | 1 | 1 | 1 | 0 |
| 19 | 22 | 5 | 46 | ||||||||||||||||||||
| T | W | F | u | ||||||||||||||||||||
???? M的Ascii碼是77,前六位對應值為19,對應base64字符是T,如此類推。其它字符編碼就可以自動轉(zhuǎn)換得到!我們看看另外不是剛好是3個字節(jié)的情況!
| A | ? | ? | |||||||||||||||||||||
| 0 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 | ? | ? | ? | ? | ? | ? | ? | ? | ? | ? | ? | ? | ? | ? | ? | ? |
| 0 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | ? | ? | ? | ? | ? | ? | ? | ? | ? | ? | ? | ? |
| Q | Q | = | = | ||||||||||||||||||||
| B | C | ? | |||||||||||||||||||||
| 0 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 | 0 | 0 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 | 1 | ? | ? | x | x | x | x | x | x |
| 0 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 | 0 | 0 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 | 1 | 0 | 0 | x | x | x | x | x | x |
| Q | k | M | ?= | ||||||||||||||||||||
Base64轉(zhuǎn)換代碼實現(xiàn)
???? 既然知道了方法,那么我們?nèi)绻约簩憘€簡單轉(zhuǎn)換,好像也是很容易的!下面,我寫下我做轉(zhuǎn)換php代碼!
<?php
/**
*base64編碼方法、本方法只是做base64轉(zhuǎn)換過程代碼舉例說明,通過該例子可以任意改造不同語言版
*@author 程默
*@copyright?http://blog.chacuo.net
*@param $src 原字符串
*@return string base64字符串*
*/
function?c_base64_encode($src)
{
static?$base="ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZabcdefghijklmnopqrstuvwxyz0123456789+/";
將原始的3個字節(jié)轉(zhuǎn)換為4個字節(jié)
$slen=strlen($src);
$smod?= ($slen%3);
$snum?=?floor($slen/3);
$desc?=?array();
for($i=0;$i<$snum;$i++)
{
讀取3個字節(jié)
$_arr?=?array_map('ord',str_split(substr($src,$i*3,3)));
///計算每一個base64值
$_dec0=?$_arr[0]>>2;
$_dec1= (($_arr[0]&3)<<4)|($_arr[1]>>4);
$_dec2= (($_arr[1]&0xF)<<2)|($_arr[2]>>6);?
$_dec3=?$_arr[2]&63;
$desc?=?array_merge($desc,array($base[$_dec0],$base[$_dec1],$base[$_dec2],$base[$_dec3]));
}
if($smod==0)?return?implode('',$desc);
///計算非3倍數(shù)字節(jié)
$_arr?=?array_map('ord',str_split(substr($src,$snum*3,3)));
$_dec0=?$_arr[0]>>2;
///只有一個字節(jié)
if(!isset($_arr[1]))
{
$_dec1= (($_arr[0]&3)<<4);
$_dec2=$_dec3="=";
}
else
{
///2個字節(jié)
$_dec1= (($_arr[0]&3)<<4)|($_arr[1]>>4);
$_dec2=?$base[($_arr[1]&7)<<2];
$_dec3="=";
}
$desc?=?array_merge($desc,array($base[$_dec0],$base[$_dec1],$_dec2,$_dec3));
return?implode('',$desc);
}
??? 好了,通過這個例子,我想base64編碼轉(zhuǎn)換原理、算法有些了解了吧!它轉(zhuǎn)換過程很簡單,只需要做個映射表,然后將原先做一些移位運算就可以完成!我們通過該例子,是不是可以做個自己的base32這類的編碼呢!歡迎朋友們交流!
總結
以上是生活随笔為你收集整理的Base64 算法原理,以及编码、解码【加密、解密】 介绍的全部內(nèi)容,希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
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