介绍

首先 Base64 是一种编码算法，严格意义上不是加密算法。其输入源为二进制数据，输出为文本数据。 既然其不是加密算法，我们为什么要使用呢。

原因主要是通过base64算法，我们可以将很多不同类型的信息先转换为二进制数据，然后转换为文本数据，加以传输和存储。而且由于base64的特性，其大小增加很有限，编码后，不会明显扩大原有文件的大小。

伪代码：

byte[] byteArray = {0, 2, 3 ,4, 127};

String encryptedText = Base64(byteArray);

这里，encryptedText 不可人眼直接识别，不知道加密算法情况下也无法确认信息内容，从而实现加密的目的。

实现

首先Base64算法的输出文本只有64个，从A-Z, a-z, 1-9,+,/ 这64个字符。也就是说任何输入的二进制数都会被编码成这64个字符中的一个。

那么很容易联想到，$64=2^6$, 所以就是将输入的二进制串6个一组，加密成字符串。如果不足6位，则低位补0。通过上述表格映射成对应的字符，最后形成结果字符串。

⚠ 需要注意的是，生成的 encryptedText 的长度必须为 4 的倍数。否则需要在末尾补上对应缺少个数的“=”。比如生成的 TQ ，就因为长度不满足4的倍数，在后面补了两个“=”。

使用场景

Base64 的使用场景有很多，这些都是属于需要传输文本，但是不适合被直接看到内容的情况。

✅例如，在MIME格式的电子邮件中会使用Base64算法进行加密传输。通过Base64的加密，其大小增长非常有限仅仅接近 8/6，属于完全可控的范围。

✅又例如在JWT（Json Web Token）的signature的加密中，使用到了变种的Base64算法Base64url。其区别是将“+”和“/” 替换为了 “-”和“_”。而且去掉了padding部分，也就是不会补齐 “=”。 引用一下官方文档的解释：

JWT uses a variant of Base64 encoding that is safe for URLs. This encoding basically substitutes the “+” and “/” characters for the “-” and “_” characters, respectively. Padding is removed as well. This variant is known as base64url$^3$ . Note that all references to Base64 encoding in this document refer to this variant.

✅Base64 算法是很适合在HTTP环境下使用的，因为HTTP是以传输文本为主的协议，而Base64算法正好可以把传输内容变成文本。