Base64算法

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Base64 算法基本原理

Base64是一种基于64个可打印字符来表示二进制数据的表示方法。

对字符串的编码效果

未编码：sjq security base64

编码后：c2pxIHNlY3VyaXR5IGJhc2U2NA==

Base64的主要特点就是将二进制数据编码成一段字符串。字符串包括：大小写字母各26个，10个数字，“+”，“/”，一共64个字符，以及“=”等号用于作为后缀。

由于log₂64 = 6，所以每6bit为一个“单元”，对应于一个可打印字符。

例：3 byte = 24 bit = 4 [Base64单元] ，即3个字节需要用4个可打印字符来表示。

Base64单元值与可打印字符的对应关系，显示如下：

当原数据长度不是3的整数倍时，如果最后剩下一个输入数据，在编码结果后加2个“=”；如果最后剩下两个输入数据，编码结果后加1个“=”；如果没有剩下任何数据，就什么都不要加，这样才可以保证数据还原的正确性。

例：对“Man”进行编码。

Base64常用于在通常处理文本数据的场合，表示、传输、存储一些二进制数据。包括MIME的email、在XML中存储复杂数据。

Base64算法可以用于简易的加解密，其本质是使用替换字符的方式对数据进行加密。严格的说，Base64并不是一种加解密算法。

Java算法实现

Java中常用3种Base64的实现：

• JDK
• Commons Codec
• Bouncy Castle

JDK实现

package sjq.security;

import java.io.IOException;

import sun.misc.BASE64Decoder;
import sun.misc.BASE64Encoder;

public class JDKBase64 {

    private static String src = "sjq security base64";

    public static String encoder(String src){
        BASE64Encoder encoder = new BASE64Encoder();
        String encode = encoder.encode(src.getBytes());
        return encode;
    }

    public static String decoder(String code){
        BASE64Decoder decoder = new BASE64Decoder();
        byte[] bs = null;
        try {
            bs = decoder.decodeBuffer(code);
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        return new String(bs);
    }

    public static void main(String[] args) {
        String code = encoder(src);
        System.out.println(code);

        String src = decoder(code);
        System.out.println(src);
    }
}

说明：

使用Eclipse编写Java代码时，可能找不到BASE64Decoder，BASE64Decoder；只需要在project build path中先移除JRE System Library，再添加库JRE System Library，重新编译后就一切正常了。

Apache Commons Codec 的实现方式

package sjq.security;

import org.apache.commons.codec.binary.Base64;

public class CommonCodecBase64 {

    private static String src = "sjq security base64";

    public static String encoder(String src) {
        byte[] bytes = Base64.encodeBase64(src.getBytes());
        return new String(bytes);
    }

    public static String decoder(String code) {
        byte[] bytes = Base64.decodeBase64(code.getBytes());
        return new String(bytes);
    }

    public static void main(String[] args) {
        String code = encoder(src);
        System.out.println(code);

        String src = decoder(code);
        System.out.println(src);
    }
}

Bouncy Castle 的实现方式

package sjq.security;

import org.bouncycastle.util.encoders.Base64;

public class BouncyCastleBase64 {

    private static String src = "sjq security base64";

    public static String encoder(String src) {
        byte[] bytes = Base64.encode(src.getBytes());
        return new String(bytes);
    }

    public static String decoder(String code) {
        byte[] bytes = Base64.decode(code.getBytes());
        return new String(bytes);
    }

    public static void main(String[] args) {
        String code = encoder(src);
        System.out.println(code);

        String src = decoder(code);
        System.out.println(src);
    }

}

说明：

如果下载不到Bouncy Castle的Jar包，则可以使用MAVEN下载Jar包。

<dependency>
    <groupId>org.bouncycastle</groupId>
    <artifactId>bcprov-jdk16</artifactId>
    <version>1.46</version>
</dependency>

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