标准的Base64
简介
标准的Base64并不适合直接放在URL里传输，因为URL编码器会把标准Base64中的“/”和“+”字符变为形如“%XX”的形式，而这些“%”号在存入数据库时还需要再进行转换，因为ANSI SQL中已将“%”号用作通配符。 为解决此问题，可采用一种用于URL的改进Base64编码，它不在末尾填充'='号，并将标准Base64中的“+”和“/”分别改成了“*”和“-”，这样就免去了在URL编解码和数据库存储时所要作的转换，避免了编码信息长度在此过程中的增加，并统一了数据库、表单等处对象标识符的格式。 另有一种用于正则表达式的改进Base64变种，它将“+”和“/”改成了“!”和“-”，因为“+”,“*”以及前面在IRCu中用到的“[”和“]”在正则表达式中都可能具有特殊含义。 此外还有一些变种，它们将“+/”改为“_-”或“._”（用作编程语言中的标识符名称）或“.-”（用于XML中的Nmtoken）甚至“_:”（用于XML中的Name）。 Base64要求把每三个8Bit的字节转换为四个6Bit的字节（3*8 = 4*6 = 24），然后把6Bit再添两位高位0，组成四个8Bit的字节，也就是说，转换后的字符串理论上将要比原来的长1/3。
规则
关于这个编码的规则： ①.把3个字符变成4个字符.. ②每76个字符加一个换行符.. ③.最后的结束符也要处理.. 这样说会不会太抽象了？不怕，我们来看一个例子： 转换前 aaaaaabb ccccdddd eeffffff 转换后 00aaaaaa 00bbcccc 00ddddee 00ffffff 应该很清楚了吧？上面的三个字节是原文，下面的四个字节是转换后的Base64编码，其前两位均为0。 转换后，我们用一个码表来得到我们想要的字符串（也就是最终的Base64编码），这个表是这样的：（摘自RFC2045）
转换表
Table 1: The Base64 Alphabet Value Encoding Value Encoding Value Encoding Value Encoding 0 A 17 R 34 i 51 z 1 B 18 S 35 j 52 0 2 C 19 T 36 k 53 1 3 D 20 U 37 l 54 2 4 E 21 V 38 m 55 3 5 F 22 W 39 n 56 4 6 G 23 X 40 o 57 5 7 H 24 Y 41 p 58 6 8 I 25 Z 42 q 59 7 9 J 26 a 43 r 60 8 10 K 27 b 44 s 61 9 11 L 28 c 45 t 62 + 12 M 29 d 46 u 63 / 13 N 30 e 47 v 14 O 31 f 48 w (pad) = 15 P 32 g 49 x 16 Q 33 h 50 y
索引对应字符索引对应字符索引对应字符索引对应字符0A17R34i51z1B18S35j5202C19T36k5313D20U37l5424E21V38m5535F22W39n5646G23X40o5757H24Y41p5868I25Z42q5979J26a43r60810K27b44s61911L28c45t62+12M29d46u63/13N30e47v 14O31f48w 15P32g49x 16Q33h50y 举例
让我们再来看一个实际的例子，加深印象！ 转换前 10101101 10111010 01110110 转换后 00101011 00011011 00101001 00110110 十进制 43 27 41 54 对应码表中的值 r b p 2 所以上面的24位编码，编码后的Base64值为 rbp2 解码同理，把 rbq2 的二进制位连接上再重组得到三个8位值，得出原码。 （解码只是编码的逆过程，在此我就不多说了，另外有关MIME的RFC还是有很多的，如果需要详细情况请自行查找。） 用更接近于编程的思维来说，编码的过程是这样的： 第一个字符通过右移2位获得第一个目标字符的Base64表位置，根据这个数值取到表上相应的字符，就是第一个目标字符。 然后将第一个字符左移4位加上第二个字符右移4位，即获得第二个目标字符。 再将第二个字符左移2位加上第三个字符右移6位，获得第三个目标字符。 最后取第三个字符的右6位即获得第四个目标字符。 在以上的每一个步骤之后，再把结果与 0x3F 进行 AND 位操作，就可以得到编码后的字符了。 可是等等……聪明的你可能会问到，原文的字节数量应该是3的倍数啊，如果这个条件不能满足的话，那该怎么办呢？ 我们的解决办法是这样的：原文的字节不够的地方可以用全0来补足，转换时Base64编码用=号来代替。这就是为什么有些Base64编码会以一个或两个等号结束的原因，但等号最多只有两个。因为： 余数 = 原文字节数 MOD 3 所以余数任何情况下都只可能是0，1，2这三个数中的一个。如果余数是0的话，就表示原文字节数正好是3的倍数（最理想的情况啦）。如果是1的话，为了让Base64编码是3的倍数，就要补2个等号；同理，如果是2的话，就要补1个等号。
在URL中的应用
Base64编码可用于在HTTP环境下传递较长的标识信息。例如，在Java Persistence系统Hibernate中，就采用了Base64来将一个较长的唯一标识符（一般为128-bit的UUID）编码为一个字符串，用作HTTP表单和HTTP GET URL中的参数。在其他应用程序中，也常常需要把二进制数据编码为适合放在URL（包括隐藏表单域）中的形式。此时，采用Base64编码不仅比较简短，同时也具有不可读性，即所编码的数据不会被人用肉眼所直接看到。 然而，标准的Base64并不适合直接放在URL里传输，因为URL编码器会把标准Base64中的“/”和“+”字符变为形如“%XX”的形式，而这些“%”号在存入数据库时还需要再进行转换，因为ANSI SQL中已将“%”号用作通配符。 为解决此问题，可采用一种用于URL的改进Base64编码，它不在末尾填充'='号，并将标准Base64中的“+”和“/”分别改成了“*”和“-”，这样就免去了在URL编解码和数据库存储时所要作的转换，避免了编码信息长度在此过程中的增加，并统一了数据库、表单等处对象标识符的格式。 另有一种用于正则表达式的改进Base64变种，它将“+”和“/”改成了“!”和“-”，因为“+”,“*”以及前面在IRCu中用到的“[”和“]”在正则表达式中都可能具有特殊含义。 此外还有一些变种，它们将“+/”改为“_-”或“._”（用作编程语言中的标识符名称）或“.-”（用于XML中的Nmtoken）甚至“_:”（用于XML中的Name）。
在下载软件中加密下载地址的原理
先以“迅雷下载”为例： 很多下载类网站都提供“迅雷下载”的链接，其地址通常是加密的迅雷专用下载地址。 如thunder://QUFodHRwOi8vd3d3LmJhaWR1LmNvbS9pbWcvc3NsbTFfbG9nby5naWZaWg== 其实迅雷的“专用地址”也是用Base64加密的，其加密过程如下： 一、在地址的前后分别添加AA和ZZ 如www.baidu.com/img/sslm1_logo.gif变成 AAwww.baidu.com/img/sslm1_logo.gifZZ 二、对新的字符串进行Base64编码 如AAwww.baidu.com/img/sslm1_logo.gifZZ用Base64编码得到 QUF3d3cuYmFpZHUuY29tL2ltZy9zc2xtMV9sb2dvLmdpZlpa 三、在上面得到的字符串前加上“thunder://”就成了 thunder://QUF3d3cuYmFpZHUuY29tL2ltZy9zc2xtMV9sb2dvLmdpZlpa 另： Flashget的与迅雷类似，只不过在第一步时加的“料”不同罢了，Flashget在地址前后加的“料”是[FLASHGET] 而QQ旋风的干脆不加料，直接就对地址进行Base64编码了
PHP中的解密下载地址的实现
[下列代码仅在GBK中实现，UTF8代码请把 if($button=="迅雷地址->普通地址") echo substr(base64_decode(str_ireplace("thunder://","",$txt1)),2,-2); 这句改为if($button=="迅雷地址->普通地址") echo substr(mb_convert_encoding(base64_decode(str_ireplace("thunder://","",$txt1))),2,-2); 并把charset=gb2312改为charset=utf-8] <?php $txt1=trim($_POST['text1']); $txt2=trim($_POST['text2']); $txt3=trim($_POST['text3']); $button=$_POST['button']; ?> <!DOCTYPE HTML PUBLIC "-//W3C//DTD HTML 4.0 Transitional//EN" > <html> <head> <title>迅雷和FlashGet,QQ旋风地址 地址转换工具</title> <meta http-equiv="Content-Type" content="text/html; charset=gb2312"> <meta content="迅雷,FlashGet,地址转换," name="keywords"> </head> <body> <form name="form1" method="post" action=""> <hr size="1"> <h3>迅雷转换</h3> <P>转换地址： <input name="text1" value="<?php echo $txt1;?>" type="text" style="width:516px;" /></P> <P>转换后的： <input type="text" value="<?php if($button=="普通地址->迅雷地址") echo "thunder://".base64_encode("AA".$txt1."ZZ"); if($button=="迅雷地址->普通地址") echo substr(base64_decode(str_ireplace("thunder://","",$txt1)),2,-2); ?>" style="width:516px;" /></P> <P> <input type="submit" name="button" value="普通地址->迅雷地址" /> <input type="submit" name="button" value="迅雷地址->普通地址" /></P> <h3>FlashGet转换</h3> <P>FlashGet地址： <input name="text2" value="<?php echo $txt2;?>" type="text" style="width:516px;" /></P> <P>转换后 地址： <input type="text" value="<?php if($button=="普通地址->FlashGet地址") echo "flashget://".base64_encode($txt2); if($button=="FlashGet地址->普通地址") echo str_ireplace("[FLASHGET]","",base64_decode(str_ireplace("flashget://","",$txt2))); ?>" style="width:516px;" /></P> <P> <input type="submit" value="普通地址->FlashGet地址" name="button" /> <input type="submit" value="FlashGet地址->普通地址" name="button" /></P> <h3>QQ旋风转换</h3> <P>QQ旋风地址： <input name="text3" value="<?php echo $txt3;?>" type="text" style="width:516px;" /></P> <P>转换后 地址： <input type="text" value="<?php if($button=="普通地址->QQ旋风") echo "qqdl://".base64_encode($txt3); if($button=="QQ旋风->普通地址") echo base64_decode(str_ireplace("qqdl://","",$txt3)); ?>" style="width:516px;" /></P> <P> <input type="submit" value="普通地址->QQ旋风" name="button" /> <input type="submit" value="QQ旋风->普通地址" name="button" /></P> </form> </body> </html>
