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BASE64Decoder小解

2015-12-10 21:57 239 查看
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 要求把每三个8Bit 的字节转换为四个6Bit 的字节(3*8 = 4*6 = 24 ),然后把6Bit 再添两位高位0 ,组成四个8Bit 的字节,也就是说,转换后的字符串理论上将要比原来的长1/3 。

这样说会不会太抽象了?不怕,我们来看一个例子:

转换前 aaaaaabb ccccdddd eeffffff

转换后 00aaaaaa 00bbcccc 00ddddee 00ffffff

应该很清楚了吧?上面的三个字节是原文,下面的四个字节是转换后的Base64 编码,其前两位均为0。

转换后,我们用一个码表来得到我们想要的字符串(也就是最终的Base64 编码),这个表是这样的:(摘自RFC2045 )

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

14 O 31 f 48 w (pad) =

15 P 32 g 49 x

16 Q 33 h 50 y

让我们再来看一个实际的例子,加深印象!

转换前 10101101 1011 1010 01110110

转换后 00101011 00011011 00101001 00110110

十进制 43 27 41 54

对应码表中的值 r b p 2

所以上面的24 位编码,编码后的Base64 值为 rbp2

解码同理,把 rbq2 的二进制位连接上再重组得到三个8 位值,得出原码。

(解码只是编码的逆过程,在此我就不多说了,另外有关MIME 的RFC 还是有很多的,如果需要详细情况请自行查找。)

用更接近于编程的思维来说,编码的过程是这样的:

第一个字符通过右移2 位获得第一个目标字符的Base64 表位置,根据这个数值取到表上相应的字符,就是第一个目标字符。

然后将第一个字符左移4 位加上第二个字符右移4 位,即获得第二个目标字符。

再将第二个字符左移2 位加上第三个字符右移6 位,获得第三个目标字符。

最后取第三个字符的右6 位即获得第四个目标字符。

在以上的每一个步骤之后,再把结果与 0x3F 进行 AND 位操作,就可以得到编码后的字符了。

可是等等…… 聪明的你可能会问到,原文的字节数量应该是3 的倍数啊,如果这个条件不能满足的话,那该怎么办呢?

我们的解决办法是这样的:原文的字节不够的地方可以用全0 来补足,转换时Base64 编码用= 号来代替。这就是为什么有些Base64 编码会以一个或两个等号结束的原因,但等号最多只有两个。因为:

余数 = 原文字节数 MOD 3

所以余数任何情况下都只可能是0 ,1 ,2 这三个数中的一个。如果余数是0 的话,就表示原文字节数正好是3 的倍数(最理想的情况啦)。如果是1 的话,为了让Base64 编码是4 的倍数,就要补2个等号;同理,如果是2 的话,就要补1 个等号。

在线转换:http://md5.mmkey.com/base64/

例子一:
Java code
import sun.misc.BASE64Decoder;
import sun.misc.BASE64Encoder;

public class Test {

public static void main(String args[]) throws IOException
{
BASE64Encoder encode = new BASE64Encoder();
String base64 = encode.encode(" 五笔字型电子计算机".getBytes());
System.out.println(base64);

BASE64Decoder decode = new BASE64Decoder();
byte [] b = decode.decodeBuffer(base64);
System.out.println( new String(b));
}
}
输出:
zuWxytfW0M2159fTvMbL47v6

五笔字型电子计算机
JRE 中 sun 和 com.sun 开头包的类都是未被文档化的,他们属于 java, javax

类库的基础,其中的实现大多数与底层平台有关,一般来说是不推荐使用的。

Base64 主要不是加密,它主要的用途是把一些二进制数转成普通字符用于网络传输。

由于一些二进制字符在传输协议中属于控制字符,不能直接传送需要转换一下就可以了。
例子二:
try {

byte[] KEY_DATA = {1,8,-49,-31,77,90,10,121,-14,109,107,38,29,68,59,5,82,49,31,42,-25,67,96,15};

Cipher cipher = Cipher.getInstance(" DESede/ECB/PKCS5Padding ");

SecretKeySpec key = new SecretKeySpec(KEY_DATA, "DESede");// 生成加密解密需要的 Key

cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, key);

byte[] res = cipher.doFinal(data.getBytes());

} catch (Exception e) {

e.printStackTrace();

}
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