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關於Base64加密原理及算法
原理就是
1、將字符串中的每個字符轉換成8位的2進製數（位數不夠在高位加0，如a的2進製數為‘1100001’，這是個7位字符，那就在高位加個0，變為‘01100001’），將每個字符的2進製數連在一起就得到一個一長串的0，1。
2、再在這一個串中6位6位的取數將其轉化為10進製數，就可以在如下表中對應找到字符，這樣就得到了加密後的字符串。
0 A 9 J 18 S 27 b 36 k 45 t 54 2 63 /
1 B 10 K 19 T 28 c 37 l 46 u 55 3 64 =
2 C 11 L 20 U 29 d 38 m 47 v 56 4
3 D 12 M 21 V 30 e 39 n 48 w 57 5
4 E 13 N 22 W 31 f 40 o 49 x 58 6
5 F 14 O 23 X 32 g 41 p 50 y 59 7
6 G 15 P 24 Y 33 h 42 q 51 z 60 8
7 H 16 Q 25 Z 34 i 43 r 52 0 61 9
8 I 17 R 26 a 35 j 44 s 53 1 62 +
(在處理最後一個6位時可能碰到，2進製字符串就剩2位或4位的情況，就在最後加4個0或2個0湊足6位，加4個0時就要在最後得到的加密後的字符串加2個'='號，2個就加一個‘=’號)
算法
Base64編碼要求把3個8位字節（3*8=24）轉化為4個6位的字節（4*6=24），之後在6位的前麵補兩個0，形成8位一個字節的形式。
具體轉化形式間下圖：
字符串“張3”
11010101 11000101 00110011
00110101 00011100 00010100 00110011
表1
可以這麼考慮：把8位的字節連成一串110101011100010100110011
然後每次順序選6個出來之後再把這6二進製數前麵再添加兩個0，就成了一個新的字節。之後再選出6個來，再添加0，依此類推，直到24個二進製數全部被選完。
讓我們來看看實際結果：
字符串“張3”
11010101 HEX:D5 11000101 HEX:C5 00110011 HEX:33
00110101 00011100 00010100 00110011
字符’5’ 字符’^\’ 字符’^T’ 字符’3’
十進製53 十進製34 十進製20 十進製51
表2
這樣“張3 ”這個字符串就被Base64表示為”5^\^T3”了麼？。錯！
Base64編碼方式並不是單純利用轉化完的內容進行編碼。像’^\’字符是控製字符，並不能通過計算機顯示出來，在某些場合就不能使用了。Base64有其自身的編碼表：
Table 1: The Base64 Alphabet
Value Encoding Value Encoding Value Encoding Value Encoding
0 A 17 R 34 i 51 z
1 B 18 S 35 j 52 0
2 C 19 T 36 k 53 1
3 D 20 U 37 l 54 2
4 E 21 V 38 m 55 3
5 F 22 W 39 n 56 4
6 G 23 X 40 o 57 5
7 H 24 Y 41 p 58 6
8 I 25 Z 42 q 59 7
9 J 26 a 43 r 60 8
10 K 27 b 44 s 61 9
11 L 28 c 45 t 62 +
12 M 29 d 46 u 63 /
13 N 30 e 47 v (pad) =
14 O 31 f 48 w
15 P 32 g 49 x
16 Q 33 h 50 y
表3
這也是Base64名稱的由來，而Base64編碼的結果不是根據算法把編碼變為高兩位是0而低6為代表數據，而是變為了上表的形式，如”A”就有7位，而”a”就隻有6位。表中，編碼的編號對應的是得出的新字節的十進製值。因此，從表2可以得到對應的Base64編碼：
字符串“張3”
11010101 HEX:D5 11000101 HEX:C5 00110011 HEX:33
00110101 00011100 00010100 00110011
字符’5’ 字符’^\’ 字符’^T’ 字符’3’
十進製53 十進製34 十進製20 十進製51
字符’1’ 字符’i’ 字符’U’ 字符’z’
表4
這樣，字符串“張3”經過編碼後就成了字符串“1iUz”了。
Base64將3個字節轉變為4個字節，因此，編碼後的代碼量（以字節為單位，下同）約比編碼前的代碼量多了1/3。之所以說是“約”，是因為如果代碼量正好是3的整數倍，那麼自然是多了1/3。但如果不是呢？
細心的人可能已經注意到了，在The Base64 Alphabet中的最後一個有一個(pad) =字符。這個字符的目的就是用來處理這個問題的。
當代碼量不是3的整數倍時，代碼量/3的餘數自然就是2或者1。轉換的時候，結果不夠6位的用0來補上相應的位置，之後再在6位的前麵補兩個0。轉換完空出的結果就用就用“=”來補位。譬如結果若最後餘下的為2個字節的“張”：
字符串“張”
11010101 HEX:D5 11000101 HEX:C5
00110101 00011100 00010100
十進製53 十進製34 十進製20 pad
字符’1’ 字符’i’ 字符’U’ 字符’=’
表6
這樣，最後的2個字節被整理成了“1iU=”。
同理，若原代碼隻剩下一個字節，那麼將會添加兩個“=”。隻有這兩種情況，所以，Base64的編碼最多會在編碼結尾有兩個“=”
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最後更新：2016-12-29 14:33:22