Base64编码 概念和用途

Base64概念

什么是Base64?

按照RFC2045的定义,Base64被定义为:Base64内容传送编码被设计用来把任意序列的8位字节描述为一种不易被人直接识别的形式。(The Base64 Content-Transfer-Encoding is designed to represent arbitrary sequences of octets in a form that need not be humanly readable.)


Base64作用

由于某些系统中只能使用ASCII字符。Base64就是用来将非ASCII字符的数据转换成ASCII字符的一种方法。

base64特别适合在http,mime协议下快速传输数据。

base64其实不是安全领域下的加密解密算法。虽然有时候经常看到所谓的base64加密解密。其实base64只能算是一个编码算法,对数据内容进行编码来适合传输。虽然base64编码过后原文也变成不能看到的字符格式,但是这种方式很初级,很简单。


Base64原理

Base64编码方法要求把每三个8Bit的字节转换为四个6Bit的字节,其中,转换之后的这四个字节中每6个有效bit为是有效数据,空余的那两个 bit用0补上成为一个字节。因此Base64所造成数据冗余不是很严重,Base64是当今比较流行的编码方法,因为它编起来速度快而且简单

 举个例子,有三个字节的原始数据:aaaaaabb bbbbccccc ccdddddd(这里每个字母表示一个bit位)
  那么编码之后会变成:      00aaaaaa 00bbbbbb 00cccccc 00dddddd

所以可以看出base64编码简单,虽然编码后不是明文,看不出原文,但是解码也很简单


为什么要使用Base64?

在设计这个编码的时候,我想设计人员最主要考虑了3个问题:
1.是否加密?
2.加密算法复杂程度和效率
3.如何处理传输?

加密是肯定的,但是加密的目的不是让用户发送非常安全的Email。这种加密方式主要就是“防君子不防小人”。即达到一眼望去完全看不出内容即可。
基于这个目的加密算法的复杂程度和效率也就不能太大和太低。和上一个理由类似,MIME协议等用于发送Email的协议解决的是如何收发Email,而并不是如何安全的收发Email。因此算法的复杂程度要小,效率要高,否则因为发送Email而大量占用资源,路就有点走歪了。

但是,如果是基于以上两点,那么我们使用最简单的恺撒法即可,为什么Base64看起来要比恺撒法复杂呢?这是因为在Email的传送过程中,由于历史原因,Email只被允许传送ASCII字符,即一个8位字节的低7位。因此,如果您发送了一封带有非ASCII字符(即字节的最高位是1)的Email通过有“历史问题”的网关时就可能会出现问题。网关可能会把最高位置为0!很明显,问题就这样产生了!因此,为了能够正常的传送Email,这个问题就必须考虑!所以,单单靠改变字母的位置的恺撒之类的方案也就不行了。关于这一点可以参考RFC2046。
基于以上的一些主要原因产生了Base64编码。


算法实现

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