介绍 Base64 编码

Base64 是一种使用 64 个可打印字符来表示二进制数据的编码方式。

Base64 中的 64 个可打印字符包括：大小写字母 a - z、阿拉伯数字 0 - 9，这样共有 62 个字符，另外两个可打印字符在不同的系统中而不同。RFC 4648 标准中，另外两个可打印字符是：加号 + 、斜线 /。Base64 使用等号 = 作为填充字符。

---

技术是为了解决问题而生的，Base64 编码的作用是：使用 64 个可打印字符来表示二进制数据，以便二进制数据在计算机中存储、通过网络传输。

Base64 编码的规则

Base64 编码的规则是：

• 首先，将二进制数据中每 “三组 8 个二进制位” 重新分组为 “四组 6 个二进制位”；
• 然后，每组的 6 个二进制位用一个十进制数来表示。6 个二进制位可表示的十进制数的范围是 0 - 63；
• 接下来，根据 Base64 索引表，将每组的十进制数转换成对应的字符，即每组可以用一个可打印字符来表示；

"Man" 的 Base64 编码结果为 "TWFu"，详细原理如下：

image-20230123120757169.png

---

Base64 编码将 3 个字节编码为 4 个字符。如果要编码的字节数不能被 3 整除，最后会多出 1 个或 2 个字节，那么可以使用下面的方法进行处理：

• 先使用 0 字节值在末尾补足，使字节数能够被 3 整除，然后再进行 Base64 编码。
• 在 Base64 编码结果的末尾加上一个或两个等号 =，代表补足的字节数。

举例说明，最后剩余两个字节待补足：

image-20230123121133570.png

举例说明，最后剩余一个字节待补足：

image-20230123121153663.png

Base64 索引表

RFC 4648 标准的 Base64 索引表

十进制	二进制	字符		十进制	二进制	字符		十进制	二进制	字符		十进制	二进制	字符
0	000000	A		16	010000	Q		32	100000	g		48	110000	w
1	000001	B		17	010001	R		33	100001	h		49	110001	x
2	000010	C		18	010010	S		34	100010	i		50	110010	y
3	000011	D		19	010011	T		35	100011	j		51	110011	z
4	000100	E		20	010100	U		36	100100	k		52	110100	0
5	000101	F		21	010101	V		37	100101	l		53	110101	1
6	000110	G		22	010110	W		38	100110	m		54	110110	2
7	000111	H		23	010111	X		39	100111	n		55	110111	3
8	001000	I		24	011000	Y		40	101000	o		56	111000	4
9	001001	J		25	011001	Z		41	101001	p		57	111001	5
10	001010	K		26	011010	a		42	101010	q		58	111010	6
11	001011	L		27	011011	b		43	101011	r		59	111011	7
12	001100	M		28	011100	c		44	101100	s		60	111100	8
13	001101	N		29	011101	d		45	101101	t		61	111101	9
14	001110	O		30	011110	e		46	101110	u		62	111110	+
15	001111	P		31	011111	f		47	101111	v		63	111111	/
填充	=

image-20230123120641215.png

参考资料

Base64 - 维基百科，自由的百科全书 (wikipedia.org)