Python之Base64加解密

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1、什么是Base64

Base64是一种基于64个可打印字符来表示二进制数据的表示方法。由于2^6=64，所以每6个比特为一个单元，对应某个可打印字符。

3个字节有24个比特，对应于4个Base64单元，即3个字节可由4个可打印字符来表示。在Base64中的可打印字符包括字母A-Z、a-z、数字0-9，这样共有62个字符，此外两个可打印符号在不同的系统中而不同。

Base64模块真正用得上的方法只有8个，分别是：

encode, decode, encodestring, decodestring, b64encode, b64decode, urlsafe_b64decode, urlsafe_b64encode。
它们8个可以两两分为4组：

encode,decode一组，专门用来编码和解码文件的, 也可以对StringIO里的数据做编解码；

encodestring,decodestring一组，专门用来编码和解码字符串；

b64encode,b64decode一组，用来编码和解码字符串，并且有一个替换符号字符的功能。

这个功能是这样的：因为Base64编码后的字符除了英文字母和数字外还有三个字符' + /  =',其中'='只是为了补全编码后的字符数为4的整数，而'+'和'/'在一些情况下需要被替换的，b64encode和b64decode正是提供了这样的功能。至于什么情况下'+'和'/'需要被替换，最常见的就是对url进行Base64编码的时候。

urlsafe_b64encode,urlsafe_b64decode 一组，这个就是用来专门对url进行Base64编解码的，实际上也是调用的前一组函数。

2、Base64有什么使用场景

Base64是一种任意二进制到文本字符串的编码方法，常用于在URL、Cookie、网页中传输少量二进制数据，包括MIME的电子邮件及XML的一些复杂数据。

3、base64转换过程

如下图所示：

Python标准库中提供了base64模块，用来进行转换，因使用到以下二组方法，故做如下说明：

base64.b64encode()将bytes类型数据进行base64编码，返回编码后的bytes类型

base64.b64deocde()将base64编码的bytes类型进行解码，返回解码后的bytes类型

decode的作用是将其他编码的字符串转换成unicode编码

encode的作用是将unicode编码转换成其他编码的字符串

4、工作中遇到的问题

使用curl 命令可以正常的返回，如下：

tony@l-l-server1.beta.op.tx1 ~ $ curl "http://10.7.37.9:9200/entity-prod-ars_ars-profile/_count?pretty" -u'ars_es_rw:LohZUiU9CIqh1oe4VP'
{
"count" : 61475690,
"_shards" : {
"total" : 5,
"successful" : 5,
"skipped" : 0,
"failed" : 0
}
}

转换为Python的request请求时一直失败。如下图所示：

 

 正确的处理应该是这样的：

 
def get_es_token():
    username="ars_es_rw"
    password="LohZUiU9CIqh1oe4VP"
    token=base64.b64encode("{}:{}".format(username, password).encode())
    headers = {'content-type': 'application/json',"Authorization":"Basic " + bytes.decode(token)}
    print(headers)
    url="http://10.7.37.9:9200/entity-prod-ars_ars-profile/_count?pretty"
    response = requests.request("POST", url, headers=headers)
    print(response.text)

备注：上面截图失败与下面成功的原因在于要使用bytes.decode方法将token bytes类型转换为str. 或写成：str(token,encoding=’utf8’)都可以。

简单解释下bytes是什么：
bytes 只负责以字节序列的形式（二进制形式）来存储数据，至于这些数据到底表示什么内容（字符串、数字、图片、音频等），完全由程序的解析方式决定。如果采用合适的字符编码方式（字符集），字节串可以恢复成字符串；反之亦然，字符串也可以转换成字节串。

以下是网上查的示例：

 
# bytes object
b = b"example"
# str object
s = "example"
 
# str to bytes
sb = bytes(s, encoding = "utf8")
 
# bytes to str
bs = str(b, encoding = "utf8")
 
# an alternative method
# str to bytes
sb2 = str.encode(s)
 
# bytes to str
bs2 = bytes.decode(b)

5、小技巧

可以看一下在Linux下的加密与解密字符串：

 
tony@l-l-server1.beta.op.tx1 ~ $ echo "ars_es_rw:LohZUiU9CIqh1oe4VP" | base64 
YXJzX2VzX3J3OkxvaFpVaVU5Q0lxaDFvZTRWUAo=
 
tony@l-l-server1.beta.op.tx1 ~ $ echo "YXJzX2VzX3J3OkxvaFpVaVU5Q0lxaDFvZTRWUA==" | base64 -d
ars_es_rw:LohZUiU9CIqh1oe4VP

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