浅谈Base64编码

最新推荐文章于 2021-10-14 22:32:31 发布

molaifeng

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分类专栏： PHP 文章标签： base64 php

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以前写过两篇博客（解决getImageData跨域问题、用php把图片编码嵌入到html）来介绍Base64相关函数解决项目中的问题，今天主要来探究Base64是如何工作的，做到之所以然并知其所以然。

Base64包含A-Z、a-z、0-9、+、/、=65个字符，其中“=”来做结尾填充之用，不在索引表内。下表数值代表字符的索引，如同PHP的数组，数值为键，字符为值，一一对应。

这里写图片描述

因为去掉“=”后，Base64只有64个字符，那么可以用2^6表示，也就是说可以用6个bit的二进制表示；而标准的字符是8个bit，那么取二者的最小公倍数24，也就说3个标准字符可以用4个Base64字符来表示，由此也可以看出Base64编码后占用空间变大了。

以字符串“hello world”为例来说说Base64实现原理

分组，每3个字符为一组。([hel]、[lo ]、[wor]、[ld])
对照ASCII码表，分别获取字符串的ASCII编码。（[104 101 108]、[108 111 32]、[119 111 114]、[108 100]）
依次把ASCII编码转成二进制。（[01101000 01100101 01101100]、[01101100 01101111 00100000]、[01110111 01101111 01110010]、[01101100 01100100]）
把每组中8*N个bit改为6*N个bit，并且保证每组有24个bit，不足的在高位补0。（[011010 000110 010101 101100]、[011011 000110 111100 100000]、[011101 110110 111101 110010]、[011011 000110 010000 000000]）
在每组6bit前面都填两个高位0，得到4个8bit的字节，转成10进制并对照Base64编码表，得到对应编码后的字符。（aGVsbG8gd29ybGQ=，其中最右侧的“=”号是最后一组6个0填充的换来的）

echo base64_encode('hello world'); // aGVsbG8gd29ybGQ=

上面举得例子中的字符串须在ASCII编码范围内，中文就不行。下面来说说在UTF-8编码内中文的的实现方法，中文在UTF-8编码中占三个字节，“永”字的对应的十进制为“ 230 176 184”，对应的十六进制为“e6 b0 b8”，换算成二进制“00110010 00110001 00110001”，然后套用上面的方法可以得出Base64编码“5rC4”

echo base64_encode('永'); // 5rC4

注：下面的为中文转十进制、十六进制方法，via 网络

$string = "永";
$length = strlen($string);
$result = array();

// 十进制
for($i=0;$i<$length;$i++){
    if(ord($string[$i])>127){
        $result[] = ord($string[$i]).' '.ord($string[++$i]).' '.ord($string[++$i]);
    }
}
print_r($result);
echo '<br>';

// 十六进制
$strings = array();
foreach($result as $v){
    $dec = explode(" ",$v);
    $strings[] = dechex($dec[0])." ".dechex($dec[1])." ".dechex($dec[2]);
}
print_r($strings);