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ASCII编码
ASCII编码,从A-Z、a-z、0-9和一些其他的特殊字符,这些字符都有唯一的一个数字来表示。比如说a是97,A是65。
Base是什么
Base64是一种用64个字符来表示任意二进制数据的方法。
Base64原理
Base64编码
Base64编码,范围是”A-Z“、”a-z“、”0-9“、”+“、”/“一共64个字符(0-63)。这个比ASCII编码要简单多了,只有64个。
Base64基本原理
首先,准备一个包含64个字符的数组:
['A', 'B', 'C', ... 'a', 'b', 'c', ... '0', '1', ... '+', '/']
然后,对二进制数据进行处理,每3个字节一组,一共是3x8=24bit,划为4组,每组正好6个bit:
这样我们得到4个数字作为索引,然后查表,获得相应的4个字符,就是编码后的字符串。
所以,Base64编码会把3字节的二进制数据编码为4字节的文本数据,长度增加33%,好处是编码后的文本数据可以在邮件正文、网页等直接显示。
如果要编码的二进制数据不是3的倍数,最后会剩下1个或2个字节怎么办?Base64用\x00字节在末尾补足后,再在编码的末尾加上1个或2个=号,表示补了多少字节,解码的时候,会自动去掉。
实战:ASCII编码转Base64
实例
比如说有一封邮件,我们想要对其使用Base64进行编码。怎么办呢?基本步骤如下:
(1)对邮件的数据进行切分,每三个字节一组,一共24个bit。
(2)对切分后的数据重组,24个bit重组为4组,每组6个bit。
(3)对重组后的数据处理,每组最前面添加两个“0”,构成每组8个bit。此时一共32个bit。
(4)根据Base64编码表,获取相应的编码值。
此时一封完整的邮件,被切分重组处理之后就变成了Base64编码了。
实例验证
比如说电子邮件里面出现了三个字母sky。我们要对这个三个字符使用Base64进行编码。
(1)对邮件的数据进行切分,每三个字节一组,一共24个bit
数据 s k y
ASCII编码 115 107 121
二进制 01110011 01101011 01111001
(2)对切分后的数据重组,24个bit重组为4组,每组6个bit
原二进制
01110011 01101011 01111001
转换后(将三组切分为4组)
011100 110110 101101 111001
(3)对重组后的数据处理,每组最前面添加两个“0”,构成每组8个bit。由于在最前面添加的0,所以对数值不构成影响。
(4)根据Base64编码表,获取相应的编码值。
转换后二进制
011100 110110 101101 111001
相应的编码值(二进制转十进制)
0 16 8 4 0 0 ; 32 16 0 4 2 0 ; 32 0 8 4 0 1 ; 32 16 8 0 0 1
28 54 45 57
(5)完成编码的转换
根据相应编码值对照Base64编码表
28 54 45 57
c 2 t 5
到这我们基本上就是实现了Base64编码机制从sky到c2t5的转换。
总结
(1)在第三步中,最前面添加了两个0,所以最终编码之后要比之前多出三分之一的大小。
(2)上面的例子中,我们使用的是ASCII编码,但是如果我们使用UTF-8,对应Base64编码的结果是不一样的。
(3)Base64只是进行了编码,方便数据的传输而已。Base64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。这可不是加密。
Java代码实现(java的base64与byte[]字节数组之间的相互转换)
import sun.misc.BASE64Decoder;
import sun.misc.BASE64Encoder;
import java.io.IOException;
public class Base64_ByteTest {
public static void main(String args[]) throws IOException {
/**
* 编码
*/
// 定义一个BASE64Encoder
BASE64Encoder encode = new BASE64Encoder();
// 将byte[]转换为base64
String base64 = encode.encode("五笔字型电子计算机".getBytes());
// 输出base64
System.out.println(base64);
/**
* 解码
*/
// 新建一个BASE64Decoder
BASE64Decoder decode = new BASE64Decoder();
// 将base64转换为byte[]
byte[] b = decode.decodeBuffer(base64);
// 输出转换后的byte[]
System.out.println(new String(b));
}
}