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Java 加密框架 02 Base64

2024-11-20 18:19:02   202人阅读

一段文字在经过 Base64 编码后面目全非，而经过Base64解码后又能恢复。这很有加密解密的意味。不过Base64 算法并不是加密算法，Base64 算法的转换方式很像古典加密算法中的单表置换算法。

Base64 算法最早用于解决邮件传输问题。在早期电子邮件只允许ASCII码字符。非ASCII码字符在传输时会有问题，所以出现了 Base64编码。

Base64 是一种基于64个字符的编码算法。经过Base64 编码后的数据会比原始数据略长，为原来的4/3倍。Base64 编码后的字符串的字符数是4的整数倍。

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这张映射表中，value 是十进制编码 ，Encoding 是字符。共映射了64个字符。最后一个=，是永远补位的。

Base64 有2个规范：
RFC 2045：规定每行位76个字符，每行末尾需添加一个回车换行符，即便是最后一行不够76个字符，也要加换行符
RFC 4648: 没有换行符

Base64 还有几个相近的算法如 Base32，Base16 。为了能在http中以get方式传输二进制数据，还衍生了 url Base64。

url Base64 算法只要是替换了Base64映射表中的第62和63个字符。将+ 替换成 -，/替换成_ 。对于补位号 = ， Bouncy Castle 使用.做补位符。Commons Codec 不使用补位符。

Base64 算法有编码和解码操作可以充当加密和解码操作。可以用做简单的加密。但要认识到 Base64 不能算是一种加密算法。 Base64 常用做密钥，密文和证书的一种通用存储编码格式。


Base64编码的操作：
1 将给定的字符串以字符为单位，转换为对应的字符编码
2 将字符编码转换为二进制
3 对获得的二进制做分组转换操作：每3个8位二进制码为一组，转换为每4个6位二进制码位一组(不足6位时低位补0)
4 对4-6二进制码补位，高位补2个0 ，组成4个8位二进制
5 将4-8二进制转换为十进制
6 通过映射表得到对应字符，不够4组的补=

从jdk1.8起，java提供了Base64 的实现，可以直接使用java.util.Base64。在jdk1.8之前，Java 并没有提供公开的Base64 实现(在 sun.misc 包中有内部实现)，一般是自己实现，或引用commons-codec包

String s = "Base64是网络上最常见的用于传输8Bit字节代码的编码方式之一";
byte[] b = s.getBytes("UTF-8");
byte[] out = java.util.Base64.getEncoder().encode(b);
System.out.println(new String(out));
out = java.util.Base64.getMimeEncoder().encode(b);
System.out.println(new String(out));
out = java.util.Base64.getUrlEncoder().encode(b);
System.out.println(new String(out));



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