密码学3——Java BASE64加密解密

Base64是网络上最常见的用于传输8Bit字节代码的编码方式之一，大家可以查看RFC2045～RFC2049，上面有MIME的详细规范。Base64编码可用于在HTTP环境下传递较长的标识信息。例如，在Java Persistence系统Hibernate中，就采用了Base64来将一个较长的唯一标识符（一般为128-bit的UUID）编码为一个字符串，用作HTTP表单和HTTP GET URL中的参数。在其他应用程序中，也常常需要把二进制数据编码为适合放在URL（包括隐藏表单域）中的形式。此时，采用Base64编码不仅比较简短，同时也具有不可读性，即所编码的数据不会被人用肉眼所直接看到。

 

RFC2045还规定每行位76个字符，每行末尾需添加一个回车换行符，即便是最后一行不够76个字符，也要加换行符。

 

 

 

实现原理

 

Base64实际上是对二进制码做分组转换操作

1.每3个8位二进制码位一组，转换为4个6位二进制码为一组（不足6位时地位补0）。3个8位二进制码和4个6位二进制码长度都是24位。

2.对获得的4个6位二进制码补位，每个6位二进制码添加两位高位0，组成4个8位二进制码。

3.将获得的4个8位二进制码转换为4个十进制码。

4.将获得的十进制码转换为Base64字符表中对应的字符。

 

 

 

 

字符串“A”，进行Base64编码，如下所示：

 

字符                A

ASCII码           65

二进制码          01000001

 

4个6位二进制码 010000          010000

4个8位二进制码 00010000       00010000

十进制码          16                 16

字符表映射码     Q                  Q                   =                 =

 

 

字符串“A”经过Base64编码后得到字符串“QQ==”。

结果出现了两个等号。很显然，当原文的二进制码长度不足24位，最终转换为十进制时也不足4项，这时就需要用等号补位。

将Base64编码后的字符串最多会有2个等号，这时因为：

余数 = 原文字节数 MOD 3。

 

 

 

 

 

 

 

 

字符串“密”，对其使用UTF-8编码等到Byte数组{-27，-81，-122}，

 

字符                密

UTF-8编码        -27                -81               -122

二进制码          11100101       10101111       10000110

4个6位二进制码 111001          011010           111110          000110

4个8位二进制码 00111001       00011010       00111110       00000110

十进制码          57                 26                  62                6

字符表映射码     5                   a                   +                 G

 

字符串“密”经过Base64编码后得到字符串“5a+G”。

 

 

对照表：

 

 

索引	对应字符	索引	对应字符	索引	对应字符	索引	对应字符
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

 

 

 java实现

 

1.JDK实现：

 import sun.misc.BASE64Decoder;
 import sun.misc.BASE64Encoder;

 /** * BASE64加密解密 */
 public class BASE64 {
     /** * BASE64解密 * @param key * @return * @throws Exception */
     public static byte[] decryptBASE64(String key) throws Exception {
         return (new BASE64Decoder()).decodeBuffer(key);
     }

     /** * BASE64加密 * @param key * @return * @throws Exception */
     public static String encryptBASE64(byte[] key) throws Exception {
         return (new BASE64Encoder()).encodeBuffer(key);
     }

     public static void main(String[] args) throws Exception {
         String data = BASE64.encryptBASE64("http://aub.iteye.com/".getBytes());
         System.out.println("加密前：" + data);
         byte[] byteArray = BASE64.decryptBASE64(data);
         System.out.println("解密后：" + new String(byteArray));
     }
 }

 

  注意，sun.misc包是Sun公司提供给内部使用的专用API，在java API文档中我们看不到任何有关BASE64影子，不建议使用。

 

 

2.Apache的实现：（建议使用这种方式，当然，自己实现也可以）

 参考org.apache.commons.codec.binary.Base64
下载地址：http://commons.apache.org/codec/download_codec.cgi

 

Apache还提供了，非标准的实现方式：

1.不再添加回车符。

2.Url Base64,也就是将“+”和“\”换成了“-”和“_”符号，且不适用补位。