【加密算法】Base64 编码:二进制到文本的安全转换

Base64 是一种广泛使用的编码方式,它可以将任意的二进制数据转换为可打印的 ASCII 字符集。这种编码方式常用于在处理二进制数据的系统之间传输数据,例如通过网络传输加密密钥、图像、文件等。

Base64 编码的主要优点是可以确保二进制数据在传输过程中不会被修改或损坏,因为它只使用了 ASCII 字符集中的 64 个可打印字符(字母、数字和两个标点符号)。这种编码方式也可以避免一些系统对特殊字符的处理问题,从而提高数据传输的可靠性。

Base64 编码原理

Base64 编码的工作原理是将每 3 个字节(24 位)的二进制数据编码为 4 个可打印字符,每个字符占 6 位(2^6=64),这样就可以使用 64 个不同的字符来表示所有可能的情况。编码过程如下:

1. 将要编码的二进制数据按 3 个字节(24 位)进行分组,不足 3 个字节的部分在末尾补零。
2. 将每个 24 位分组分为 4 个 6 位,从最左边开始。
3. 将每个 6 位按位置对应到 Base64 编码表中的字符,从左到右依次输出。
4. 如果最后一组不足 24 位,则在输出时用 = 号填充缺失的字符位置。

Base64 编码表如下:

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