Bse64是一种以64个可打印字符对二进制数据进行编码的编码算法。base64在对数据进行编码时以三个8位字符型数据为一组,取这三个字符型数据的ASCII码,然后以6位为一组组成4个新的数据,这4个新的数据有6位,所以它的最大值为2^6=64。我们以4个6位数据的十进制数从base64表中得到最终编码后的字符。

Base64 编码表

Value Char  Value Char  Value Char  Value Char 
0 A 16 Q 32 g 48 w
1 B 17 R 33 h 49 x
2 C 18 S 34 i 50 y
3 D 19 T 35 j 51 z
4 E 20 U 36 k 52 0
5 F 21 V 37 l 53 1
6 G 22 W 38 m 54 2
7 H 23 X 39 n 55 3
8 I 24 Y 40 o 56 4
9 J 25 Z 41 p 57 5
10 K 26 a 42 q 58 6
11 L 27 b 43 r 59 7
12 M 28 c 44 s 60 8
13 N 29 d 45 t 61 9
14 O 30 e 46 u 62 +
15 P 31 f 47 v 63 /

由于base64编码是将编码前的3*8位数据,分解成4个6位的数据,所以经过base64编码后的字符串长度是4的倍数。但往往我们进行编码的数据长度并不是3的倍数,这就造成了“编码”后的位数不为4的倍数,比如Brisk共5×8=40位,以6位为一组可以分为7组,这样“编码”后就有7个字符,但base64编码后的字符长度应该是4的倍数,显然这里就出问题了,那么怎么办呢?前面的不可以抛弃掉,所以就只有“追加”了,所以Brisk经过base64编码后的长度应该是8个字符,而第8个编码后的字符是'=',再比如对单个字符a进行base64编码,由于它的长度不是3的倍数,以3个字节为一组它只能分一组,再以6位为一位它只能分两组,所以经过“编码”后它的长度是2,但base64编码后的个数应该是4的倍数,所以它的长度应该是4,所以在后面补上两个‘=’,由于一个数求余3后有三个不同的结果,0、1、2,所以在对一个数据进行base64进行编码后它的长度为:

(1)当进行编码的数据长度是3的倍数时,len=strlen(str_in)/3*4;

(2)当进行编码的数据长度不是3的倍数时,len=(strlen(str_in)/3+1)*4;

我们以Brisk这个例子来说明一下base64编码的过程。首先我们以3个字符为一组将Brisk进行分组,Brisk被氛围两组:Bri 和 sk;然后我们取出这两个分组中每个字节的ASCII码,B:66
r:114 i:105 s:115 k:107。它们对应的二进制数为  B:01000010 r:01110010 i:01101001 s:01110011 k:01101011;

第一组,我们以6位为一组对每一个3字节分组进行再分组就变成了010000 100111 001001 101001。所对应的十进制数是16 39 9 41,对应base64表中的结果是 Q n J p;

第二组,011100 110110 101100(不够补0),所以对应的十进制数是 28 54 44,对应base64表中的结果是 c 2 s,最终结果为QnJpc2s=(因为第二组“编码”后只有三个字节)。

解码的过程是一个逆过程,我们将经过编码后的字符按4个字符为一组,然后对照base64表得到相应的十进制数,再将其通过拆分和组合,组成3个8位数据,这个数据就是解码后的数据,下面给一个c语言实现编码和解码的代码。

/*base64.h*/
#ifndef _BASE64_H
#define _BASE64_H #include <stdlib.h>
#include <string.h> unsigned char *base64_encode(unsigned char *str); unsigned char *bae64_decode(unsigned char *code); #endif
/*base64.c*/
#include "base64.h" unsigned char *base64_encode(unsigned char *str)
{
long len;
long str_len;
unsigned char *res;
int i,j;
//定义base64编码表
unsigned char *base64_table="ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZabcdefghijklmnopqrstuvwxyz0123456789+/"; //计算经过base64编码后的字符串长度
str_len=strlen(str);
if(str_len % 3 == 0)
len=str_len/3*4;
else
len=(str_len/3+1)*4; res=malloc(sizeof(unsigned char)*len+1);
res[len]='\0'; //以3个8位字符为一组进行编码
for(i=0,j=0;i<len-2;j+=3,i+=4)
{
res[i]=base64_table[str[j]>>2]; //取出第一个字符的前6位并找出对应的结果字符
res[i+1]=base64_table[(str[j]&0x3)<<4 | (str[j+1]>>4)]; //将第一个字符的后位与第二个字符的前4位进行组合并找到对应的结果字符
res[i+2]=base64_table[(str[j+1]&0xf)<<2 | (str[j+2]>>6)]; //将第二个字符的后4位与第三个字符的前2位组合并找出对应的结果字符
res[i+3]=base64_table[str[j+2]&0x3f]; //取出第三个字符的后6位并找出结果字符
} switch(str_len % 3)
{
case 1:
res[i-2]='=';
res[i-1]='=';
break;
case 2:
res[i-1]='=';
break;
} return res;
} unsigned char *base64_decode(unsigned char *code)
{
//根据base64表,以字符找到对应的十进制数据
int table[]={0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,
0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,
0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,
0,0,0,0,0,0,0,62,0,0,0,
63,52,53,54,55,56,57,58,
59,60,61,0,0,0,0,0,0,0,0,
1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,
13,14,15,16,17,18,19,20,21,
22,23,24,25,0,0,0,0,0,0,26,
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
};
long len;
long str_len;
unsigned char *res;
int i,j; //计算解码后的字符串长度
len=strlen(code);
//判断编码后的字符串后是否有=
if(strstr(code,"=="))
str_len=len/4*3-2;
else if(strstr(code,"="))
str_len=len/4*3-1;
else
str_len=len/4; res=malloc(sizeof(unsigned char)*str_len+1);
res[str_len]='\0'; //以4个字符为一位进行解码
for(i=0,j=0;i < len-2;j+=3,i+=4)
{
res[j]=((unsigned char)table[code[i]])<<2 | (((unsigned char)table[code[i+1]])>>4); //取出第一个字符对应base64表的十进制数的前6位与第二个字符对应base64表的十进制数的后2位进行组合
res[j+1]=(((unsigned char)table[code[i+1]])<<4) | (((unsigned char)table[code[i+2]])>>2); //取出第二个字符对应base64表的十进制数的后4位与第三个字符对应bas464表的十进制数的后4位进行组合
res[j+2]=(((unsigned char)table[code[i+2]])<<6) | ((unsigned char)table[code[i+3]]); //取出第三个字符对应base64表的十进制数的后2位与第4个字符进行组合
} return res; }
/*一个测试程序*/
#include "base64.h"
#include <stdio.h> int main(int argc,char **argv)
{
if(strcmp(argv[1],"-d") == 0)
printf("%s\n",base64_decode(argv[2]));
else
printf("%s\n",base64_encode(argv[1])); return 0;
}

编译  

gcc -o test test.c base64.c

./test a123456

YTEyMzQ1Ng==

./test -d YTEyMzQ1Ng==

a123456

转自:http://blog.163.com/lixiangqiu_9202/blog/static/5357503720140593058179/

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