利用Base64编码加密解密文本

来源：互联网发布：cpu故障检测软件编辑：程序博客网时间：2024/06/10 10:27

　　开发者对Base64编码肯定很熟悉，是否对它有很清晰的认识就不一定了。实际上Base64已经简单到不能再简单了，如果对它的理解还是模棱两可实在不应该。大概介绍一下Base64的相关内容，花几分钟时间就可以彻底理解它。文章下边贴了一个Base64的编解码器，方便阅读文章的同时来实验。

　　一. Base64编码由来

　　为什么会有Base64编码呢？因为有些网络传送渠道并不支持所有的字节，例如传统的邮件只支持可见字符的传送，像ASCII码的控制字符就不能通过邮件传送。这样用途就受到了很大的限制，比如图片二进制流的每个字节不可能全部是可见字符，所以就传送不了。最好的方法就是在不改变传统协议的情况下，做一种扩展方案来支持二进制文件的传送。把不可打印的字符也能用可打印字符来表示，问题就解决了。Base64编码应运而生，Base64就是一种基于64个可打印字符来表示二进制数据的表示方法。

　　二. Base64编码原理

　　看一下Base64的索引表，字符选用了”A-Z、a-z、0-9、+、/” 64个可打印字符。数值代表字符的索引，这个是标准Base64协议规定的，不能更改。64个字符用6个bit位就可以全部表示，一个字节有8个bit位，剩下两个bit就浪费掉了，这样就不得不牺牲一部分空间了。这里需要弄明白的就是一个Base64字符是8个bit，但是有效部分只有右边的6个bit，左边两个永远是0。

　　那么怎么用6个有效bit来表示传统字符的8个bit呢？8和6的最小公倍数是24，也就是说3个传统字节可以由4个Base64字符来表示，保证有效位数是一样的，这样就多了1/3的字节数来弥补Base64只有6个有效bit的不足。你也可以说用两个Base64字符也能表示一个传统字符，但是采用最小公倍数的方案其实是最减少浪费的。结合下边的图比较容易理解。Man是三个字符，一共24个有效bit，只好用4个Base64字符来凑齐24个有效位。红框表示的是对应的Base64，6个有效位转化成相应的索引值再对应Base64字符表，查出”Man”对应的Base64字符是”TWFU”。说到这里有个原则不知道你发现了没有，要转换成Base64的最小单位就是三个字节，对一个字符串来说每次都是三个字节三个字节的转换，对应的是Base64的四个字节。这个搞清楚了其实就差不多了。

　　但是转换到最后你发现不够三个字节了怎么办呢？愿望终于实现了，我们可以用两个Base64来表示一个字符或用三个Base64表示两个字符，像下图的A对应的第二个Base64的二进制位只有两个，把后边的四个补0就是了。所以A对应的Base64字符就是QQ。上边已经说过了，原则是Base64字符的最小单位是四个字符一组，那这才两个字符，后边补两个”=”吧。其实不用”=”也不耽误解码，之所以用”=”，可能是考虑到多段编码后的Base64字符串拼起来也不会引起混淆。由此可见Base64字符串只可能最后出现一个或两个”=”，中间是不可能出现”=”的。下图中字符”BC”的编码过程也是一样的。

　　三. 总结　　

　　说起Base64编码可能有些奇怪，因为大多数的编码都是由字符转化成二进制的过程，而从二进制转成字符的过程称为解码。而Base64的概念就恰好反了，由二进制转到字符称为编码，由字符到二进制称为解码。

　　Base64编码主要用在传输、存储、表示二进制等领域，还可以用来加密，但是这种加密比较简单，只是一眼看上去不知道什么内容罢了，当然也可以对Base64的字符序列进行定制来进行加密。

　　Base64编码是从二进制到字符的过程，像一些中文字符用不同的编码转为二进制时，产生的二进制是不一样的，所以最终产生的Base64字符也不一样。例如”上网”对应utf-8格式的Base64编码是”5LiK572R”，对应GB2312格式的Base64编码是”yc/N+A==”。

文章参考自 “维基百科-Base64”

在线Base64编码器：http://tool.oschina.net/encrypt?type=3

三、利用Base64编码加密解密文本

public class Crypto {    /**     * 加密一个文本，返回base64编码后的内容。     *      * @param seed  种子 密码     * @param plain  原文     * @return 密文     * @throws Exception     */    public static String encrypt(String seed, String plain) throws Exception {        byte[] rawKey = getRawKey(seed.getBytes());        byte[] encrypted = encrypt(rawKey, plain.getBytes());        return Base64.encodeToString(encrypted, Base64.DEFAULT);    }    /**     * 解密base64编码后的密文     *      * @param seed  种子 密码     * @param encrypted  密文     * @return 原文     * @throws Exception     */    public static String decrypt(String seed, String encrypted)            throws Exception {        byte[] rawKey = getRawKey(seed.getBytes());        byte[] enc = Base64.decode(encrypted.getBytes(), Base64.DEFAULT);        byte[] result = decrypt(rawKey, enc);        return new String(result);    }    /**     * 生成特定的密钥     * @param seed  种子     * @return  加密之后的密钥     * @throws Exception     */    private static byte[] getRawKey(byte[] seed) throws Exception {        //根据AES算法生成密钥生成器        KeyGenerator keygen = KeyGenerator.getInstance("AES");        //跟sha1算法生成强加密的随机数生成器        SecureRandom random = SecureRandom.getInstance("SHA1PRNG");        //重新设置此随机对象的种子        random.setSeed(seed);        //使用用户提供的随机源初始化此密钥生成器,使其具有确定的密钥大小        keygen.init(128, random); // 192 and 256 bits may not be available        //生成一个密钥        SecretKey key = keygen.generateKey();        //返回此密钥的密钥内容        byte[] raw = key.getEncoded();        return raw;    }    private static byte[] encrypt(byte[] raw, byte[] plain) throws Exception {        // 根据给定的字节数组使用AES算法构造一个密钥        SecretKeySpec keySpec = new SecretKeySpec(raw, "AES");        //Cipher类为加密和解密提供密码功能        Cipher cipher = Cipher.getInstance("AES");        //用密钥初始化此 cipher        //第一个参数ENCRYPT_MODE(加密)、DECRYPT_MODE(解密)、WRAP_MODE(密钥包装) 或 UNWRAP_MODE(密钥解包)        cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, keySpec);//第二个参数为Key类型,但Key是接口,使用其子类        //结束多部分加密或解密操作（具体取决于此 Cipher 的初始化方式）        byte[] encrypted = cipher.doFinal(plain);        return encrypted;    }    private static byte[] decrypt(byte[] raw, byte[] encrypted)            throws Exception {        // 根据给定的字节数组使用AES算法构造一个密钥        SecretKeySpec keySpec = new SecretKeySpec(raw, "AES");        ////Cipher类为加密和解密提供密码功能        Cipher cipher = Cipher.getInstance("AES");        //用密钥初始化此 cipher        //第一个参数ENCRYPT_MODE(加密)、DECRYPT_MODE(解密)、WRAP_MODE(密钥包装) 或 UNWRAP_MODE(密钥解包)        cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE, keySpec);//第二个参数为Key类型,但Key是接口,使用其子类        //结束多部分加密或解密操作（具体取决于此 Cipher 的初始化方式）        byte[] decrypted = cipher.doFinal(encrypted);        return decrypted;    }}

本文转载于:
1.从原理上搞定编码（四）– Base64编码 - luguo3000 - 博客园

2.Base64 算法原理，以及编码、解码【加密、解密】介绍 - 程默 - 博客园

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