Base64 算法原理,以及编码、解码【加密、解密】 介绍_PHP教程
Base64编码,是我们程序开发中经常使用到的编码方法。它是一种基于用64个可打印字符来表示二进制数据的表示方法。它通常用作存储、传输一些二进制数据编码方法!也是MIME(多用途互联网邮件扩展,主要用作电子邮件标准)中一种可打印字符表示二进制数据的常见编码方法!它其实只是定义用可打印字符传输内容一种方法,并不会产生新的字符集!有时候,我们学习转换的思路后,我们其实也可以结合自己的实际需要,构造一些自己接口定义编码方式。好了,我们一起看看,它的转换思路吧!
Base64实现转换原理
它是用64个可打印字符表示二进制所有数据方法。由于2的6次方等于64,所以可以用每6个位元为一个单元,对应某个可打印字符。我们知道三个字节有24个位元,就可以刚好对应于4个Base64单元,即3个字节需要用4个Base64的可打印字符来表示。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一般有所不同。但是,我们经常所说的Base64另外2个字符是:“+/”。这64个字符,所对应表如下。
编号 字符 编号 字符 编号 字符 编号 字符 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 /
转换的时候,将三个byte的数据,先后放入一个24bit的缓冲区中,先来的byte占高位。数据不足3byte的话,于缓冲区中剩下的bit用0补足。然后,每次取出6个bit,按照其值选择<br>ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZabcdefghijklmnopqrstuvwxyz0123456789+/
中的字符作为编码后的输出。不断进行,直到全部输入数据转换完成。
如果最后剩下两个输入数据,在编码结果后加1个“=”;如果最后剩下一个输入数据,编码结果后加2个“=”;如果没有剩下任何数据,就什么都不要加,这样才可以保证资料还原的正确性。
编码后的数据比原始数据略长,为原来的4/3。无论什么样的字符都会全部被编码,因此不像Quoted-printable 编码,还保留部分可打印字符。所以,它的可读性不如Quoted-printable编码!
文本 | M | a | n | |||||||||||||||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
ASCII编码 | 77 | 97 | 110 | |||||||||||||||||||||
二进制位 | 0 | 1 | 0 | 0 | 1 | 1 | 0 | 1 | 0 | 1 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 | 0 | 1 | 1 | 0 | 1 | 1 | 1 | 0 |
索引 | 19 | 22 | 5 | 46 | ||||||||||||||||||||
Base64编码 | T | W | F | u |
M的Ascii码是77,前六位对应值为19,对应base64字符是T,如此类推。其它字符编码就可以自动转换得到!我们看看另外不是刚好是3个字节的情况!
文本(1 Byte) | A | |||||||||||||||||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
二进制位 | 0 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 | ||||||||||||||||
二进制位(补0) | 0 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | ||||||||||||
Base64编码 | Q | Q | = | = | ||||||||||||||||||||
文本(2 Byte) | B | C | ||||||||||||||||||||||
二进制位 | 0 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 | 0 | 0 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 | 1 | x | x | x | x | x | x | ||
二进制位(补0) | 0 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 | 0 | 0 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 | 1 | 0 | 0 | x | x | x | x | x | x |
Base64编码 | Q | k | M | = |
Base64转换代码实现
既然知道了方法,那么我们如果要自己写个简单转换,好像也是很容易的!下面,我写下我做转换php代码!
<span><?php </span></span>
/**
*base64编码方法、本方法只是做base64转换过程代码举例说明,通过该例子可以任意改造不同语言版
*@author 程默
*@copyright http://blog.chacuo.net
*@param $src 原字符串
*@return string base64字符串*
*/
function
c_base64_encode(
$src
)
{
static
$base
=
"ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZabcdefghijklmnopqrstuvwxyz0123456789+/"
;
////将原始的3个字节转换为4个字节
$slen
=
strlen
(
$src
);
$smod
= (
$slen
%3);
<code>$snum
=
floor
(
$slen
/3);
$desc
=
array
();
for
(
$i
=0;
$i
<code>$snum
;
$i
++)
{
////读取3个字节
$_arr
=
array_map
(
'ord'
,
str_split
(
substr
(
$src
,
$i
*3,3)));
///计算每一个base64值
$_dec0
=
$_arr
[0]>>2;
$_dec1
= ((
$_arr
[0]&3)<code>$_arr
[1]>>4);
$_dec2
= ((
$_arr
[1]&0xF)<code>$_arr
[2]>>6);
$_dec3
=
$_arr
[2]&63;
$desc
=
array_merge
(
$desc
,
array
(
$base
[
$_dec0
],
$base
[
$_dec1
],
$base
[
$_dec2
],
$base
[
$_dec3
]));
}
if
(
$smod
==0)
return
implode(
''
,
$desc
);
///计算非3倍数字节
$_arr
=
array_map
(
'ord'
,
str_split
(
substr
(
$src
,
<code>$snum*3,3)));
$_dec0
=
$_arr
[0]>>2;
///只有一个字节
if
(!isset(
$_arr
[1]))
{
$_dec1
= ((
$_arr
[0]&3)
$_dec2
=
$_dec3
=
"="
;
}
else
{
///2个字节
$_dec1
= ((
$_arr
[0]&3)<code>$_arr
[1]>>4);
$_dec2
=
$base
[(
$_arr
[1]&7)
$_dec3
=
"="
;
}
$desc
=
array_merge
(
$desc
,
array
(
$base
[
$_dec0
],
$base
[
$_dec1
],
$_dec2
,
$_dec3
));
return
implode(
''
,
$desc
);
}
<img src="/static/imghw/default1.png" data-src="http://www.bkjia.com/uploads/allimg/140519/121254K20-0.png" class="lazy" title="base64编码转换原理" alt="base64编码转换原理" style="max-width:90%" style="max-width:90%" border="0" />登录后复制
好了,通过这个例子,我想base64编码转换原理、算法有些了解了吧!它转换过程很简单,只需要做个映射表,然后将原先做一些移位运算就可以完成!我们通过该例子,是不是可以做个自己的base32这类的编码呢!欢迎朋友们交流!
作者:程默的博客 QQ:8292669
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