【Base64笔记】「建议收藏」

1.昨天的《MIME笔记》中提到,MIME主要使用两种编码转换方式—-Quoted-printable和Base64—-将8位的非英语字符转化为7位的ASCII字符。…

大家好,又见面了,我是全栈君。

1.

天的《MIME笔记》中提到,MIME主要使用两种编码转换方式—-Quoted-printable和Base64—-将8位的非英语字符转化为7位的ASCII字符。


虽然这样的初衷,是为了满足电子邮件中不能直接使用非ASCII码字符的规定,但是也有其他重要的意义:

a)所有的二进制文件,都可以因此转化为可打印的文本编码,使用文本软件进行编辑;

b)能够对文本进行简单的加密。

2.

首先,简单介绍一下Quoted-printable编码转换方式。它主要用于ACSII文本中夹杂少量非ASCII码字符的情况,不适合于转换纯二进制文件。

它规定将每一个8位的字节,转换为3个字符。

第一个字符是”=”号,这是固定不变的。

后面二个字符是二个十六进制数,分别代表了这个字节前四位和后四位的数值。

举例来说,ASCII码中”换页键”(form feed)是12,二进制形式是00001100,写成十六进制就是0C,因此它的编码值为”=0C”。”=”号的ASCII值是61,二进制形式是00111101,因为它的编码值是”=3D”。除了可打印的ASCII码以外,所有其他字符都必须用这种方式进行转换。

所有可打印的ASCII码字符(十进制值从33到126)都保持原样不变,”=”(十进制值61)除外。

3.

下面,详细介绍Base64的编码转换方式。

所谓Base64,就是说选出64个字符—-小写字母a-z、大写字母A-Z、数字0-9、符号”+”、”/”(再加上作为垫字的”=”,实际上是65个字符)—-作为一个基本字符集。然后,其他所有符号都转换成这个字符集中的字符。

具体来说,转换方式可以分为四步。

第一步,将每三个字节作为一组,一共是24个二进制位。

第二步,将这24个二进制位分为四组,每个组有6个二进制位。

第三步,在每组前面加两个00,扩展成32个二进制位,即四个字节。

第四步,根据下表,得到扩展后的每个字节的对应符号,这就是Base64的编码值。

  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

因为,Base64将三个字节转化成四个字节,因此Base64编码后的文本,会比原文本大出三分之一左右。

4.

举一个具体的实例,演示英语单词Man如何转成Base64编码。

Text content M a n
ASCII 77 97 110
Bit pattern 0 1 0 0 1 1 0 1 0 1 1 0 0 0 0 1 0 1 1 0 1 1 1 0
Index 19 22 5 46
Base64-Encoded T W F u

第一步,”M”、”a”、”n”的ASCII值分别是77、97、110,对应的二进制值是01001101、01100001、01101110,将它们连成一个24位的二进制字符串010011010110000101101110。

第二步,将这个24位的二进制字符串分成4组,每组6个二进制位:010011、010110、000101、101110。

第三步,在每组前面加两个00,扩展成32个二进制位,即四个字节:00010011、00010110、00000101、00101110。它们的十进制值分别是19、22、5、46。

第四步,根据上表,得到每个值对应Base64编码,即T、W、F、u。

因此,Man的Base64编码就是TWFu。

5.

如果字节数不足三,则这样处理:

a)二个字节的情况:将这二个字节的一共16个二进制位,按照上面的规则,转成三组,最后一组除了前面加两个0以外,后面也要加两个0。这样得到一个三位的Base64编码,再在末尾补上一个”=”号。

比如,”Ma”这个字符串是两个字节,可以转化成三组00010011、00010110、00010000以后,对应Base64值分别为T、W、E,再补上一个”=”号,因此”Ma”的Base64编码就是TWE=。

b)一个字节的情况:将这一个字节的8个二进制位,按照上面的规则转成二组,最后一组除了前面加二个0以外,后面再加4个0。这样得到一个二位的Base64编码,再在末尾补上两个”=”号。

比如,”M”这个字母是一个字节,可以转化为二组00010011、00010000,对应的Base64值分别为T、Q,再补上二个”=”号,因此”M”的Base64编码就是TQ==。

6.

再举一个中文的例子,汉字”严”如何转化成Base64编码?

这里需要注意,汉字本身可以有多种编码,比如gb2312、utf-8、gbk等等,每一种编码的Base64对应值都不一样。下面的例子以utf-8为例。

首先,”严”的utf-8编码为E4B8A5,写成二进制就是三字节的”11100100 10111000 10100101″。将这个24位的二进制字符串,按照第3节中的规则,转换成四组一共32位的二进制值”00111001 00001011 00100010 00100101″,相应的十进制数为57、11、34、37,它们对应的Base64值就为5、L、i、l。

所以,汉字”严”(utf-8编码)的Base64值就是5Lil。

7.

在PHP语言中,有一对专门的函数用于Base64转换:base64_encode()用于编码、base64_decode()用于解码。

这对函数的特点是,它们不管输入文本的编码是什么,都会按照规则进行Base64编码。因此,如果你想得到utf-8编码下的Base64对应值,你就必须自己保证,输入的文本是utf-8编码的。

8.

这一节介绍如何用Javascript语言进行Base64编码。

首先,假定网页的编码是utf-8,我们希望对于同样的字符串,用PHP和Javascript可以得到同样的Base64编码。

这里就会产生一个问题。因为Javascript内部的字符串,都以utf-16的形式进行保存,因此编码的时候,我们首先必须将utf-8的值转成utf-16再编码,解码的时候,则是解码后还需要将utf-16的值转回成utf-8。

网上已经有人写好了现成的Javascript函数:

/* utf.js – UTF-8 <=> UTF-16 convertion
*
* Copyright (C) 1999 Masanao Izumo <iz@onicos.co.jp>
* Version: 1.0
* LastModified: Dec 25 1999
* This library is free. You can redistribute it and/or modify it.
*/

/*
* Interfaces:
* utf8 = utf16to8(utf16);
* utf16 = utf8to16(utf8);
*/

function utf16to8(str) {
var out, i, len, c;

out = “”;
len = str.length;
for(i = 0; i < len; i++) {
c = str.charCodeAt(i);
if ((c >= 0x0001) && (c <= 0x007F)) {
out += str.charAt(i);
} else if (c > 0x07FF) {
out += String.fromCharCode(0xE0 | ((c >> 12) & 0x0F));
out += String.fromCharCode(0x80 | ((c >> 6) & 0x3F));
out += String.fromCharCode(0x80 | ((c >> 0) & 0x3F));
} else {
out += String.fromCharCode(0xC0 | ((c >> 6) & 0x1F));
out += String.fromCharCode(0x80 | ((c >> 0) & 0x3F));
}
}
return out;
}

function utf8to16(str) {
var out, i, len, c;
var char2, char3;

out = “”;
len = str.length;
i = 0;
while(i < len) {
c = str.charCodeAt(i++);
switch(c >> 4)
{
case 0: case 1: case 2: case 3: case 4: case 5: case 6: case 7:
// 0xxxxxxx
out += str.charAt(i-1);
break;
case 12: case 13:
// 110x xxxx 10xx xxxx
char2 = str.charCodeAt(i++);
out += String.fromCharCode(((c & 0x1F) << 6) | (char2 & 0x3F));
break;
case 14:
// 1110 xxxx 10xx xxxx 10xx xxxx
char2 = str.charCodeAt(i++);
char3 = str.charCodeAt(i++);
out += String.fromCharCode(((c & 0x0F) << 12) |
((char2 & 0x3F) << 6) |
((char3 & 0x3F) << 0));
break;
}
}

return out;
}

上面的这段代码中定义了两个函数,utf16to8()用于将utf-16转成utf-8,utf8to16用于将utf-8转成utf-16。

下面才是真正用于base64编码的函数。

/* Copyright (C) 1999 Masanao Izumo <iz@onicos.co.jp>
* Version: 1.0
* LastModified: Dec 25 1999
* This library is free. You can redistribute it and/or modify it.
*/

/*
* Interfaces:
* b64 = base64encode(data);
* data = base64decode(b64);
*/

var base64EncodeChars = “ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZabcdefghijklmnopqrstuvwxyz0123456789+/”;
var base64DecodeChars = new Array(
-1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1,
-1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1,
-1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, 62, -1, -1, -1, 63,
52, 53, 54, 55, 56, 57, 58, 59, 60, 61, -1, -1, -1, -1, -1, -1,
-1, 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14,
15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, -1, -1, -1, -1, -1,
-1, 26, 27, 28, 29, 30, 31, 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38, 39, 40,
41, 42, 43, 44, 45, 46, 47, 48, 49, 50, 51, -1, -1, -1, -1, -1);

function base64encode(str) {
var out, i, len;
var c1, c2, c3;

len = str.length;
i = 0;
out = “”;
while(i < len) {
c1 = str.charCodeAt(i++) & 0xff;
if(i == len)
{
out += base64EncodeChars.charAt(c1 >> 2);
out += base64EncodeChars.charAt((c1 & 0x3) << 4);
out += “==”;
break;
}
c2 = str.charCodeAt(i++);
if(i == len)
{
out += base64EncodeChars.charAt(c1 >> 2);
out += base64EncodeChars.charAt(((c1 & 0x3)<< 4) | ((c2 & 0xF0) >> 4));
out += base64EncodeChars.charAt((c2 & 0xF) << 2);
out += “=”;
break;
}
c3 = str.charCodeAt(i++);
out += base64EncodeChars.charAt(c1 >> 2);
out += base64EncodeChars.charAt(((c1 & 0x3)<< 4) | ((c2 & 0xF0) >> 4));
out += base64EncodeChars.charAt(((c2 & 0xF) << 2) | ((c3 & 0xC0) >>6));
out += base64EncodeChars.charAt(c3 & 0x3F);
}
return out;
}

function base64decode(str) {
var c1, c2, c3, c4;
var i, len, out;

len = str.length;
i = 0;
out = “”;
while(i < len) {
/* c1 */
do {
c1 = base64DecodeChars[str.charCodeAt(i++) & 0xff];
} while(i < len && c1 == -1);
if(c1 == -1)
break;

/* c2 */
do {
c2 = base64DecodeChars[str.charCodeAt(i++) & 0xff];
} while(i < len && c2 == -1);
if(c2 == -1)
break;

out += String.fromCharCode((c1 << 2) | ((c2 & 0x30) >> 4));

/* c3 */
do {
c3 = str.charCodeAt(i++) & 0xff;
if(c3 == 61)
return out;
c3 = base64DecodeChars[c3];
} while(i < len && c3 == -1);
if(c3 == -1)
break;

out += String.fromCharCode(((c2 & 0XF) << 4) | ((c3 & 0x3C) >> 2));

/* c4 */
do {
c4 = str.charCodeAt(i++) & 0xff;
if(c4 == 61)
return out;
c4 = base64DecodeChars[c4];
} while(i < len && c4 == -1);
if(c4 == -1)
break;
out += String.fromCharCode(((c3 & 0x03) << 6) | c4);
}
return out;
}

上面代码中的base64encode()用于编码,base64decode()用于解码。

因此,对utf-8字符进行编码要这样写:

sEncoded=base64encode(utf16to8(str));

然后,解码要这样写:

sDecoded=utf8to16(base64decode(sEncoded));

(完)

版权声明:本文内容由互联网用户自发贡献,该文观点仅代表作者本人。本站仅提供信息存储空间服务,不拥有所有权,不承担相关法律责任。如发现本站有涉嫌侵权/违法违规的内容, 请发送邮件至 举报,一经查实,本站将立刻删除。

发布者:全栈程序员-用户IM,转载请注明出处:https://javaforall.cn/120845.html原文链接:https://javaforall.cn

【正版授权,激活自己账号】: Jetbrains全家桶Ide使用,1年售后保障,每天仅需1毛

【官方授权 正版激活】: 官方授权 正版激活 支持Jetbrains家族下所有IDE 使用个人JB账号...

(0)


相关推荐

  • navicat2021激活码【中文破解版】

    (navicat2021激活码)最近有小伙伴私信我,问我这边有没有免费的intellijIdea的激活码,然后我将全栈君台教程分享给他了。激活成功之后他一直表示感谢,哈哈~IntelliJ2021最新激活注册码,破解教程可免费永久激活,亲测有效,下面是详细链接哦~https://javaforall.cn/100143.html3Y…

  • pytorch senet_lstm pytorch

    pytorch senet_lstm pytorchgithub博客传送门博客园传送门论文在此:DenselyConnectedConvolutionalNetworks论文下载:https://arxiv.org/pdf/1608.06993.pdf网络结构图:Pytorch代码实现:importtorchimporttorch.nnasnnimporttorch.nn.functionalasFf…

  • 使用RenderControl方法把GridView控件导出到EXCEL

    使用RenderControl方法把GridView控件导出到EXCEL// 把GridView输出到Excel文件       privatevoidExportExcel(GridViewgridView,stringtitle,stringtitle2,stringfileName)       {           intnHideCols=0;           //如果不想输出出某列,将Visible

  • JAVA中SQL查询语句大全,select多表查询,各种查询

    JAVA中SQL查询语句大全,select多表查询,各种查询以员工表:emp为例idnamegenderbirthdaydeptjobsalbonus编号姓名性别生日部门职位薪资奖金基本查询–查询emp表中的所有员工信息select*fromemp;–查询emp表中的所有员工的姓名、薪资、奖金selectname,sal,bonusfromemp;–查询emp表中…

  • idea 2020 3.3 激活码_通用破解码

    idea 2020 3.3 激活码_通用破解码,https://javaforall.cn/100143.html。详细ieda激活码不妨到全栈程序员必看教程网一起来了解一下吧!

  • 循环队列 基本概念「建议收藏」

    循环队列 基本概念「建议收藏」循环队列是队列的一种特殊形式。首先介绍队列,然后引申出循环队列。队列又称为“先进先出”(FIFO)线性表限定插入操作只能在队尾进行,而删除操作只能在队首进行队列也可以采用顺序存储结构或链表结构来实现,分别称为顺序队列和链队列队列的顺序表示—顺序队列用一组连续的存储单元依次存放从队首到队尾的元素,附设两个指针head和tail分别指向队首元素和队尾元素的位置,(有的地方用f…

发表回复

您的电子邮箱地址不会被公开。

关注全栈程序员社区公众号