Base64编码

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2019-9-11

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Base64编码

1、三个重要概念

  • 三个字节由四个字节表示的过程

  • Base64码表

  • 补位

2、如何用三个字节表示四个字节

一个字节由8位二进制组成,三个字节总共24位,24÷ 4 = 6 , 所以转换后有效的二进制位数为6位。计算机以8位二机制为基础,所以剩下的两位在高位填充 0 。由此引申出两个重要的概念

  • 为什么是64位

  • 对照表

6位二进制, = 64 所以只能是64,当然如果愿意浪费空间也可以是 32 16 等等。对应的这些二进制怎么表示,所以定义了一个0-63的码表,分别有 A-Za-z0-9+/ 刚好64个字符

索引 字符   索引 字符   索引 字符   索引 字符   索引 字符   索引 字符
0 A   1 B   2 C   3 D   4 E   5 F
6 G   7 H   8 I   9 J   10 K   11 L
12 M   13 N   14 O   15 P   16 Q   17 R
18 S   19 T   20 U   21 V   22 W   23 X
24 Y   25 Z   26 a   27 b   28 c   29 d
30 e   31 f   32 g   33 h   34 i   35 j
36 k   37 l   38 m   39 n   40 o   41 p
42 q   43 r   44 s   45 t   46 u   47 v
48 w   49 x   50 y   51 z   52 0   53 1
54 2   55 3   56 4   57 5   58 6   59 7
61 8   62 9   63 +   64 /            

author herbert QQ: 464884492

3、手工编码

3.1 刚好转换成4个8位二进制

根据规则使用三个字节转四个字节表示,现在就拿123做实例说明,通过查询ASCII表得知123的二进制分别是 0x31(0011 0001)、0x32(0011 0010)、0x33(0011 0011),根据规则得到4个6位二进制分别是 (0011 00) (01 0011) (0010 00) (11 0011),然后依次在高位补0即,右移2为,得到4个8位二进制 (00 0011 00) (00 01 0011) (00 0010 00) (00 11 0011),通过进制转换得到4个十进制数字,分别是(12)(19)(8)(51)。通过查询上边码表中对应的索引的四个 字符分别是(M)(T)(I)(z),所以 123 对应的 base64编码为MTIz

3.2 转换后还剩下一个4位二进制

以12来说,字节长度为16,根据规则转换后会剩下 4 个二进制位(0011 00) (01 0011) (0010) ,分配好以后,分别在高位补两个0 (00 0011 00) (00 01 0011) (00 0010 ),但最后一个字节,位数不够8位,所以在最后一个字节的末尾补上2个 0 (00 0011 00) (00 01 0011) (00 0010 00),然后在分别转换成十进制数为(12)(19)(8)查询索引表得到字符MTI,目前字符长度不够4位,所以在最后补上1个=。由此12最终的base64编码为MTI=

3.3 转换后还剩下一个2位二进制

以1来说,字节长度为8 ,根据规则转换后会剩下 2 个二进制位 (0011 00) (01),分配好以后,分别在高位补两个0 (00 0011 00) (00 01 ),但最后一个字节位数不够8位,所以在最后一个字节的末尾补上 4 个0 (00 0011 00) (00 01 0000),然后转换成十进制数为(M)(Q),目前长度不够4位,所以在最后补上2个= 由此1最终的base64编码为MQ==

作者:_herbert