Base64编码-简单剖析

base64

百度百科：

　　Base64是网络上最常见的用于传输8Bit字节代码的编码方式之一，大家可以查看RFC2045～RFC2049，上面有MIME的详细规范。Base64编码可用于在HTTP环境下传递较长的标识信息。例如，在Java Persistence系统Hibernate中，就采用了Base64来将一个较长的唯一标识符（一般为128-bit的UUID）编码为一个字符串，用作HTTP表单和HTTP GET URL中的参数。在其他应用程序中，也常常需要把二进制数据编码为适合放在URL（包括隐藏表单域）中的形式。此时，采用Base64编码具有不可读性，即所编码的数据不会被人用肉眼所直接看到。

　　Base-64编码将一个8位子节序列拆散为6位的片段，并为每个6位的片短分配一个字符，这个字符是Base-64字母表中的64个字符之一

    

简单的Base64 编码实现，现输入值 " Ow! "进行Base64编码：

  1.将字符串拆分成3个8位的字节（0x4f、0x77、0x21）

  2.这3个字节构成24位的二进制      0100 1111         0111 0111          0010 0001

  3.将二进制以每6位的序列划分        010011     110111      011100     100001

  4.在Base64编码表中索引对应的字符         T(19)        3(55)         c(28)        h(33)

----------------------------------   分割线 ---------------------------------------

        O(0x4f)             w(0x77)             !(0x21)

      0100 1111         0111 0111          0010 0001

        010011     110111      011100     100001

         T(19)        3(55)         c(28)          h(33)

------------------------------------------------------------------------------------

  编码输出为：T3ch

Base64填充

      base64编码收到一个8位字节序列，将这个二进制序列流划分成6位的块。二进制序列有时不能正好平均地分为6位的块，在这种情况下，就在序列末尾填充零位，使二进制序列的长度成为24的倍数(6和8的最小公倍数)。
对已填充的二进制进行编码时，任何完全填充(不包括原始数组中的位)的6位组都有特殊的第65个符号"="表示。如果6位组是部分填充的，就将填充位设置为0.

现输入值” a : a a "进行Base64编码：

1.将字符串拆分成4个8位的字节（0x61、0x3A、0x61、0x61）

2.这4个字节构成32位的而进制    01100001  00111010   01100001  01100001

3.将二进制以每6位的顺序划分（因为32不是6和8的公倍数，所以要添加16个字节以达到6和8的公倍数48）  011000  010011 101001 100001  011000  01xxxx  xxxxxx  xxxxxx

4.在Base64编码表中索引对应的字符       Y(24)   T(19)     P(41)    h(33)    Y(24)     Q(16)      =        =

----------------------------------   分割线 ---------------------------------------

           a                 :                a           a

          0x61         0x3A           0x61        0x61

       01100001  00111010   01100001  01100001

 011000  010011 101001 100001  011000  01xxxx  xxxxxx  xxxxxx

     Y(24)   T(19)     P(41)    h(33)    Y(24)     Q(16)      =        =

------------------------------------------------------------------------------------

编码结果：YTphYq==

c++实现代码（借鉴网上的代码，实现的不太标准有部分问题）：

#include <iostream>
#include <cstring>
using namespace std;
using std::cout;
using std::endl;
using std::string;

static const char b64_table[]="ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZabcdefghijklmnopqrstuvwxyz0123456789+/=";


bool Encode(const unsigned char* pIn, unsigned long uInLen,std::string& strOut){


    unsigned long i,len2,leven;
    strOut = "";

    len2 = ((uInLen + 2)/3 )<<2;



    leven = 3 * (uInLen/3);

    for (i=0;i <leven ; ++i) {

        strOut += b64_table[pIn[0] >>2];
        strOut += b64_table[((pIn[0]&3)<<4)+(pIn[1]>>4)];
        strOut += b64_table[((pIn[1]&0xf)<<2)+(pIn[2]>>6)];
        strOut += b64_table[pIn[2]&0x3f];
        pIn +=3;
    }


    if (i < uInLen){

        unsigned char a = pIn[0];
        unsigned char b = ((i+1)<uInLen)? pIn[1] : 0;
        unsigned char c = 0;

        strOut += b64_table[a >> 2];
        strOut += b64_table[((a & 3)<<4) + (b>>4)];
        strOut += ((i+1) <uInLen )?b64_table[((b & 0xf)<<2)+(c>>6)]:'=';
        strOut += '=';

    }

    return true;

}
int main(){


    //base64 编码

    unsigned char pIn[100];
    memcpy(pIn,"a:aa",5);

    string strout;

    cout<<pIn<<endl;
    if (Encode(pIn,4,strout))
        //printf("编码成功！");
        cout<<strout<<endl;
    else
        cout<<"编码失败"<<endl;


return 0;
}