Base64 编码与解码详解

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2019-6-22

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Base64 是基于 64 个可打印字符 A-Z、a-z、0-9、+、/ 来表示二进制数据的表示方法,常用于数据在网络中的传输。本篇将分别介绍其编码、解码以及实际运用。

Base64 编码

Base64 本质是一种将二进制转为文本的方案。基本规则如下:

  • 编码时候选用 64 (大小写英文字母,数字,+ /)个字符以及用作补位的=来表示
  • 在编码的时候,将3个字节变为4个字节,4个字节的高两位都用 00 来填充,后 6 位来表示 64 个字符。

以一个实际的例子 “YOU” 为例,其编码过程如下:


由上表格可知 “YOU”对应的 Base64 编码为:”WU9V”。

对于要待编码的字符数如果不是 3 的倍数时候,会用 0 去填充,编码出来后用 = 号表示,如: “ME” 其编码如下:

Base64 解码

将 4 个字节变为 3 个字节;

  • 将 24 bit 左移 16 位,与 255 进行与操作,获得第一个字符,
  • 将 24 bit 左移 8 位,与 255 进行与操作,获得第二个字符,
  • 将 24 bit 与 255 进行与操作,获取第三个字符

Base64 实现与运用场景

在 Node 中提供 Buffer 模块,可以进行二进制或者字符与 Base64 的想换转换,其代码如下:

const buf2 = Buffer.alloc(2);
buf2.write("M", 0);
buf2.write("E", 1);
buf2.toString("base64"); //TUU=
// base64 解码
const decodeBase64 = new Buffer("TUU=", "base64").toString(); //ME 

Base64 有着广泛的使用,如:

  • 对不支持二进制传输的场景, 将二进制数据编码成 Base64 传输给服务器
  • Base64 编码图片
  • MIME, 电子邮件系统中使用 Base64 编码后传输

参考资料

[1] Base64 的原理、实现及应用

[2] Base64是如何进行的

作者:珊瑚月