base-64原理讲解

例子(2)
转换前 10101101,10111010,01110110


image.png

转换后 00101011(对应十进制43), 00011011(对应十进制27) ,00101001(对应十进制41) ,00110110(对应十进制54)
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,有关MIME的RFC还有很多,如果需要详细情况请自行查找。)
第一个字节,根据源字节的第一个字节处理。
规则:源第一字节右移两位,去掉低2位,高2位补零。
既:00 + 高6位
第二个字节,根据源字节的第一个字节和第二个字节联合处理。
规则如下,第一个字节高6位去掉然后左移四位,第二个字节右移四位
10101101,10111010
第一个字节高6位去掉:00000001
然后左移四位:00010000
第二个字节(10111010)右移四位0000 1011
例子(2)

转换前 10101101,10111010,01110110

转换后 00101011(对应十进制43), 00011011(对应十进制27) ,00101001(对应十进制41) ,00110110(对应十进制54)

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,有关MIME的RFC还有很多,如果需要详细情况请自行查找。)

第一个字节,根据源字节的第一个字节处理。

规则:源第一字节右移两位,去掉低2位,高2位补零。

既:00 + 高6位

第二个字节,根据源字节的第一个字节和第二个字节联合处理。

规则如下,第一个字节高6位去掉然后左移四位,第二个字节右移四位

10101101,10111010

第一个字节高6位去掉:00000001

然后左移四位:00010000

第二个字节(10111010)右移四位0000 1011

image.png

第三个字节,根据源字节的第二个字节和第三个字节联合处理,
规则第二个字节去掉高4位并左移两位(得高6位),第三个字节右移6位并去掉高6位(得低2位),相加即可
第四个字节,规则,源第三字节去掉高2位即可
//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。
//然后将第一个字符与0x03(00000011)进行与(&)操作(就是保留最后两位)并左移4位,接着第二个字符右移4位与前者相或(|),即获得第二个目标字符.
//再将第二个字符与0x0f(00001111)进行与(&)操作并左移2位,接着第三个字符右移6位与前者相或(|),获得第三个目标字符。
//最后将第三个字符与0x3f(00111111)进行与(&)操作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:原文剩余的字节根据编码规则继续单独转(1变2,2变3;不够的位数用0补全),再用=号补满4个字节。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:
一个原字节至少会变成两个目标字节
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)。如果是1的话,转成2个Base64编码字符,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。
第三个字节,根据源字节的第二个字节和第三个字节联合处理,

规则第二个字节去掉高4位并左移两位(得高6位),第三个字节右移6位并去掉高6位(得低2位),相加即可

第四个字节,规则,源第三字节去掉高2位即可

//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。

//然后将第一个字符与0x03(00000011)进行与(&)操作(就是保留最后两位)并左移4位,接着第二个字符右移4位与前者相或(|),即获得第二个目标字符.

//再将第二个字符与0x0f(00001111)进行与(&)操作并左移2位,接着第三个字符右移6位与前者相或(|),获得第三个目标字符。

//最后将第三个字符与0x3f(00111111)进行与(&)操作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:原文剩余的字节根据编码规则继续单独转(1变2,2变3;不够的位数用0补全),再用=号补满4个字节。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:

一个原字节至少会变成两个目标字节

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)。如果是1的话,转成2个Base64编码字符,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。

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