_002_数据编码_base家族：base16、base32和base64

原文链接： https://blog.csdn.net/xx326664162/article/details/78122139

转发，感谢作者的无私分享。

1  基本概念

ASCII 是用128（2的8次方）个字符，对二进制数据进行编码的方式

base64编码是用64（2的6次方）个字符，对二进制数据进行编码的方式

base32就是用32（2的5次方）个字符，对二进制数据进行编码的方式

base16就是用16（2的4次方）个字符，对二进制数据进行编码的方式

Base-64编码保证了二进制数据的安全
Base-64编码可以将任意一组字节转换为较长的常见文本字符序列，从而可以合法地作为首部字段值。Base-64编码将用户输入或二进制数据，打包成一种安全格式，将其作为HTTP首部字段的值发送出去，而无须担心其中包含会破坏HTTP分析程序的冒号、换行符或二进制值。 
Base-64编码是作为MIME多媒体电子邮件标准的一部分开发的，这样MIME就可以在不同的合法电子邮件网关之间传输富文本和任意的二进制数据里。Base-64编码与将二进制数据文本化表示的uuencode和BinHex标准在本质上类似，但空间效率更高。

2  索引表

base64索引表：

base32索引表：

base16索引表：

3  转码原理

(1)转码

这里只介绍Base-64转码，其他的原理一样

Base-64编码将一个8位子节序列拆散为6位的片段，并为每6位分配一个字符（见索引表）。这64个字符都是很常见的，可以安全地放在HTTP首部字段中。这64个字符中包括大小写字母、数字、＋和／，特殊字符＝

(2)示例

上面的三个字符“Man”是原文，下面的四个字符“TWFu”是Base64编码后的字符

经过base64编码后，字符串理论上比之前长1/3，也就是原来的4/3。（除下面两种情况外）。

4  base64填充

base64编码收到一个8bit字节数据，将这个二进制序列每6bit划分一个块。二进制序列有时不能正好平均地分为6位的块，在这种情况下，就在序列末尾填充零位，使二进制序列的长度成为24的倍数(6和8的最小公倍数)。

6bit里面的数据，全部是填充的，它显示的符号是第65个符号”=”。
6bit里面的数据，部分是填充的，按照索引表正常显示

(1)示例

输入字符串为”a:a”为3个字节(24位)。24是24的倍数，因此按照上面给出的例子计算。无需填充就会得到base64编码为”YTph”。

输入字符串变为”a:aa”为4个字节(32位)。要凑为24的倍数，最小的值是48。因此要添加16个填充码。

a:a -- 011000 010011 101001 100001 -- YTph
a:aa -- 011000 010011 101001 100001 011000 01xxxx xxxxxx xxxxxx -- YTphYQ==
a:aaa -- 011000 010011 101001 100001 011000 010110 0001xx xxxxxx -- YTphYWE=
a:aaaa -- 011000 010011 101001 100001 011000 010110 000101 1000001 -- YTphYWFh