Base64编码原理

Base64编码之所以称为Base64,是因为其使用64个字符来对任意数据进行编码,同理有Base32、Base16编码。标准Base64编码使用的64个字符为:

这64个字符是各种字符编码(比如ASCII码)所使用字符的子集,并可打印。唯一有点特殊的是最后两个字符。

Base64本质上是一种将二进制数据转成文本数据的方案。对于非二进制数据,是先将其转换成二进制形式,然后每连续6比特(2的6次方=64)计算其十进制值,根据该值在上面的索引表中找到对应的字符,最终得到一个文本字符串。假设我们对Hello!进行Base64编码,按照ASCII表,其转换过程如下图所示:

 

可知Hello!的Base64编码结果为SGVsbG8h,原始字符串长度为6个字符串,编码后长度为8个字符,每3个原始字符经编码成4个字符。

 

但要注意,Base64编码是每3个原始字符编码成4个字符,如果原始字符串长度不能被3整除,怎么办?使用0来补充原始字符串。

 

以Hello!!为例,其转换过程为:

 

 

Hello!! Base64编码的结果为 SGVsbG8hIQAA 。最后2个零值只是为了Base64编码而补充的,在原始字符中并没有对应的字符,那么Base64编码结果中的最后两个字符 AA 实际不带有效信息,所以需要特殊处理,以免解码错误。

标准Base64编码通常用 = 字符来替换最后的 A,即编码结果为 SGVsbG8hIQ==。因为 = 字符并不在Base64编码索引表中,其意义在于结束符号,在Base64解码时遇到 = 时即可知道一个Base64编码字符串结束。

如果Base64编码字符串不会相互拼接再传输,那么最后的 = 也可以省略,解码时如果发现Base64编码字符串长度不能被4整除,则先补充 = 字符,再解码即可。

解码是对编码的逆向操作,但注意一点:对于最后的两个 = 字符,转换成两个A 字符,再转成对应的两个6比特二进制0值,接着转成原始字符之前,需要将最后的两个6比特二进制0值丢弃,因为它们实际上不携带有效信息。

posted on 2016-10-22 21:23  christychang  阅读(3664)  评论(0编辑  收藏  举报