码迷,mamicode.com
首页 > 编程语言 > 详细

Base64编码和解码算法

时间:2015-09-28 18:43:08      阅读:681      评论:0      收藏:0      [点我收藏+]

标签:

Base64么新鲜的算法了。只是假设你没从事过页面开发(或者说动态页面开发。尤其是邮箱服务),你都不怎么了解过,仅仅是听起来非常熟悉。

对于黑客来说,Base64与MD5算法有着相同的位置。由于电子邮箱(e-mail)正文就是base64编码的。

那么。我们就一起来深入的探讨一下这个东东吧。

 

对于一种算法,与其问“它是什么?”,不如问“它实现了什么?”

Base64实现了:将随意字节转为可读字符的编码。

我们知道。除了页面上的文本,计算机中的数据还有非常多是不可见的。那么我们再扯一扯编码的问题吧。

 

通俗的说,编码就是给某个文字符号边上一个数字序号,计算机在现实这个文字符号(字符)的时候,依据这个序号到字库中查找相应的点阵或矢量数据,

在显示器上“画”出来。(关于点阵和矢量我们就不扯了。不然就真的太远了。

 

起初的字符编码,没有把汉字、日文、朝鲜文和其它文字包含在内,仅仅有26个英文字母的大写和小写和10个阿拉伯数字。加上一些控制字符和空格,用一个字节

就行全然的编码了。(不要告诉我你不知道2的7次方和2的8次方是多少,一个技术人员为这种问题困扰简直是一种耻辱。)

 

然而。世界上除了文字还有数据。比方图片、压缩文件、程序等等都是二进制文件。这些文件一样以字节为单位存储数据。这些字节往往不不过2的7次方以内

的可显示的文字字符编码,还有可能是大于127(有符号数小于0)的字节,这些字节没办法用字符显示出来,Base64就是通过某种算法将他们显示出来。

 

*那么,Base64加密是安全的吗?

没有绝对安全的加密。Base64不是为了安全,而是为了显示。并且Base64是可逆的。也就是说。通过简单的解密就能得到原文。事实上即便是不可逆的MD5算法。

也能够通过明文数据库找出可能的原文(睡到知道e10adc3949ba59abbe56e057f20f883e的原文就是123456)。

 

*那么,Base64是怎么实现的呢?

事实上非常easy,只是为了URL等特殊用处,Base64选择了下面64个字符作为密文显示,着64个字符都是可显示的,他们是:

ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZabcdefghijklmnopqrstuvwxyz0123456789+/

假设密文有不属于他们的字符,那么不是Base64编码或者是山寨版的。

 

一眼看去就知道是26个字母大写和小写和数字,加上“+”“/”两个符号。“?

*-”因为正則表達式的问题,没有选用,而空格和回车这些是不能显示的。

Base64处理的过程是,以3个字节为一组(3个字节就是24位嘛),每6位扩展成8位得到4个字节(就是32位):

11111111 11111111 11111111 -> 111111 111111 111111 111111 -> 00111111 00111111 00111111 00111111

那么,得到的每个字节,最大也就是2的6次方。

或许你说:哇,小于2的7次方,能够显示了。

事实上不是,得到的这2的6次方式上面那一串字符的索引,也就是说每一个字节的值仅仅是代表它在密文表中的位置。比方

字符“a”的编码是97。 用16进制表示是0x61(VB表示为&H61)。二进制:01100001,由于不足3位。补0得到 00011000 00010000 000……

前两个字节是十进制的24 和 16,那么相应那一串字符中的第24个字符和第16个字符为:YQ(索引从0開始算),那么单独“a”的Base64编码为

YQ==(不足3为的每一个字符直接转为“=”)。简单吧!

 

有了算法,解码的过程就各位聪明特达的程序猿取思考思考吧,最后C/C++版的编码解码代码贴上。

  1. /****************************************** 
  2.   Base64编码解码算法 C语言源码 
  3.   by 虎胆游侠 http://blog.csdn.net/prsniper 
  4. ******************************************/  
  5. #include <stdio.h>    //注意哦,VC中""是当前路径。<>是系统路径  
  6. #include <windows.h>  
  7.   
  8. const char BASE_CODE[] = "ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZabcdefghijklmnopqrstuvwxyz0123456789+/";  
  9.   
  10. //编码,參数:要编码的字符串指针,解码后存放的位置(编码字串长度的4/3),要编码的字符串长度 ->返回结果长度  
  11. int fnBase64Encode(char *lpString, char *lpBuffer, int sLen)   
  12. {   register int vLen = 0;  //寄存器局部变量,提速  
  13.     while(sLen > 0)      //处理整个字符串  
  14.     {   *lpBuffer++ = BASE_CODE[(lpString[0] >> 2 ) & 0x3F];  //右移两位,与00111111是防止溢出,自加  
  15.         if(sLen > 2) //够3个字符  
  16.         {   *lpBuffer++ = BASE_CODE[((lpString[0] & 3) << 4) | (lpString[1] >> 4)];  
  17.             *lpBuffer++ = BASE_CODE[((lpString[1] & 0xF) << 2) | (lpString[2] >> 6)];  
  18.             *lpBuffer++ = BASE_CODE[lpString[2] & 0x3F];  
  19.         }else  
  20.         {   switch(sLen)    //追加“=”  
  21.             {   case 1:  
  22.                     *lpBuffer ++ = BASE_CODE[(lpString[0] & 3) << 4 ];  
  23.                     *lpBuffer ++ = ‘=‘;  
  24.                     *lpBuffer ++ = ‘=‘;  
  25.                     break;  
  26.                 case 2:  
  27.                     *lpBuffer ++ = BASE_CODE[((lpString[0] & 3) << 4) | (lpString[1] >> 4)];  
  28.                     *lpBuffer ++ = BASE_CODE[((lpString[1] & 0x0F) << 2) | (lpString[2] >> 6)];  
  29.                     *lpBuffer ++ = ‘=‘;  
  30.                     break;  
  31.             }  
  32.         }  
  33.         lpString += 3;  
  34.         sLen -= 3;  
  35.         vLen +=4;  
  36.     }  
  37.     *lpBuffer = 0;  
  38.     return vLen;  
  39. }  
  40.   
  41. //子函数 - 取密文的索引  
  42. inline char GetCharIndex(char c) //内联函数能够省去函数调用过程。提速  
  43. {   if((c >= ‘A‘) && (c <= ‘Z‘))  
  44.     {   return c - ‘A‘;  
  45.     }else if((c >= ‘a‘) && (c <= ‘z‘))  
  46.     {   return c - ‘a‘ + 26;  
  47.     }else if((c >= ‘0‘) && (c <= ‘9‘))  
  48.     {   return c - ‘0‘ + 52;  
  49.     }else if(c == ‘+‘)  
  50.     {   return 62;  
  51.     }else if(c == ‘/‘)  
  52.     {   return 63;  
  53.     }else if(c == ‘=‘)  
  54.     {   return 0;  
  55.     }  
  56.     return 0;  
  57. }  
  58.   
  59. //解码,參数:结果,密文,密文长度  
  60. int fnBase64Decode(char *lpString, char *lpSrc, int sLen)   //解码函数  
  61. {   static char lpCode[4];  
  62.     register int vLen = 0;  
  63.     if(sLen % 4)        //Base64编码长度必然是4的倍数,包含‘=‘  
  64.     {   lpString[0] = ‘\0‘;  
  65.         return -1;  
  66.     }  
  67.     while(sLen > 2)      //不足三个字符。忽略  
  68.     {   lpCode[0] = GetCharIndex(lpSrc[0]);  
  69.         lpCode[1] = GetCharIndex(lpSrc[1]);  
  70.         lpCode[2] = GetCharIndex(lpSrc[2]);  
  71.         lpCode[3] = GetCharIndex(lpSrc[3]);  
  72.   
  73.         *lpString++ = (lpCode[0] << 2) | (lpCode[1] >> 4);  
  74.         *lpString++ = (lpCode[1] << 4) | (lpCode[2] >> 2);  
  75.         *lpString++ = (lpCode[2] << 6) | (lpCode[3]);  
  76.   
  77.         lpSrc += 4;  
  78.         sLen -= 4;  
  79.         vLen += 3;  
  80.     }  
  81.     return vLen;  
  82. }  
  83.   
  84. void main() //主函数,測试函数  
  85. {   char s[] = "a", str[32];  
  86.     int l = strlen(s);  
  87.     int i = fnBase64Encode(s, str, l);  
  88.     printf("fnBase64Encode(\"%s\", str, %d) = \"%s\";\n", s, l, str);  
  89.     l = fnBase64Decode(s, str, i);  
  90.     printf("fnBase64Decode(\"%s\", s, %d) = \"%s\";\n", str, i, s);  
  91. }  


编译为控制台应用程序,执行如图:

技术分享

原文地址:http://blog.csdn.net/prsniper/article/details/7097643

版权声明:本文博主原创文章,博客,未经同意不得转载。

Base64编码和解码算法

标签:

原文地址:http://www.cnblogs.com/hrhguanli/p/4844592.html

(0)
(0)
   
举报
评论 一句话评论(0
登录后才能评论!
© 2014 mamicode.com 版权所有  联系我们:gaon5@hotmail.com
迷上了代码!