Base64 编码的原理及实现
来源:互联网 发布:淘宝购物怎么返利 编辑:程序博客网 时间:2024/05/18 03:11
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base64的作用不是为了加密解密,他的作用如下:
- 传输信道只支持ASCII字符,不方便传输二进制流的场合。
- 含有非ASCII字符,容易出现编码问题的场合。
- 简易的掩人耳目。至少非开发人一眼看不出来是啥。
【Base64】
-base64的编码都是按字符串长度,以每3个8bit的字符为一组,
-然后针对每组,首先获取每个字符的ASCII编码,
-然后将ASCII编码转换成8bit的二进制,得到一组3*8=24bit的字节
-然后再将这24bit划分为4个6bit的字节,并在每个6bit的字节前面都填两个高位0,得到4个8bit的字节
-然后将这4个8bit的字节转换成10进制,对照Base64编码表 (下表),得到对应编码后的字符。
(注:1. 要求被编码字符是8bit的,所以须在ASCII编码范围内,\u0000-\u00ff,中文就不行。
2. 如果被编码字符长度不是3的倍数的时候,则都用0代替,对应的输出字符为=)
比如举下面2个例子:
a) 字符长度为能被3整除时:比如“Tom” :
T o mASCII: 84 111 1098bit字节: 01010100 01101111 011011016bit字节: 010101 000110 111101 101101十进制: 21 6 61 45对应编码: V G 9 t
所以,btoa('Tom') = VG9t
b) 字符串长度不能被3整除时,比如“Lucy”:
L u c yASCII: 76 117 99 1218bit字节: 01001100 01110101 01100011 01111001 00000000 000000006bit字节: 010011 000111 010101 100011 011110 010000 000000 000000十进制: 19 7 21 35 30 16 (异常) (异常) 对应编码: T H V j e Q = =
由于Lucy只有4个字母,所以按3个一组的话,第二组还有两个空位,所以需要用0来补齐。这里就需要注意,因为是需要补齐而出现的0,所以转化成十进制的时候就不能按常规用base64编码表来对应,所以不是a, 可以理解成为一种特殊的“异常”,编码应该对应“=”。
有了上面的理论,那我们实现一个base64编码就容易了。
/** * base64 encoding & decoding * for fixing browsers which don't support Base64 | btoa |atob */(function (win, undefined) { var Base64 = function () { var base64hash = 'ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZabcdefghijklmnopqrstuvwxyz0123456789+/'; // btoa method function _btoa (s) { if (/([^\u0000-\u00ff])/.test(s)) { throw new Error('INVALID_CHARACTER_ERR'); } var i = 0, prev, ascii, mod, result = []; while (i < s.length) { ascii = s.charCodeAt(i); mod = i % 3; switch(mod) { // 第一个6位只需要让8位二进制右移两位 case 0: result.push(base64hash.charAt(ascii >> 2)); break; //第二个6位 = 第一个8位的后两位 + 第二个8位的前4位 case 1: result.push(base64hash.charAt((prev & 3) << 4 | (ascii >> 4))); break; //第三个6位 = 第二个8位的后4位 + 第三个8位的前2位 //第4个6位 = 第三个8位的后6位 case 2: result.push(base64hash.charAt((prev & 0x0f) << 2 | (ascii >> 6))); result.push(base64hash.charAt(ascii & 0x3f)); break; } prev = ascii; i ++; } // 循环结束后看mod, 为0 证明需补3个6位,第一个为最后一个8位的最后两位后面补4个0。另外两个6位对应的是异常的“=”; // mod为1,证明还需补两个6位,一个是最后一个8位的后4位补两个0,另一个对应异常的“=” if(mod == 0) { result.push(base64hash.charAt((prev & 3) << 4)); result.push('=='); } else if (mod == 1) { result.push(base64hash.charAt((prev & 0x0f) << 2)); result.push('='); } return result.join(''); } // atob method // 逆转encode的思路即可 function _atob (s) { s = s.replace(/\s|=/g, ''); var cur, prev, mod, i = 0, result = []; while (i < s.length) { cur = base64hash.indexOf(s.charAt(i)); mod = i % 4; switch (mod) { case 0: //TODO break; case 1: result.push(String.fromCharCode(prev << 2 | cur >> 4)); break; case 2: result.push(String.fromCharCode((prev & 0x0f) << 4 | cur >> 2)); break; case 3: result.push(String.fromCharCode((prev & 3) << 6 | cur)); break; } prev = cur; i ++; } return result.join(''); } return { btoa: _btoa, atob: _atob, encode: _btoa, decode: _atob }; }(); if (!win.Base64) { win.Base64 = Base64 } if (!win.btoa) { win.btoa = Base64.btoa } if (!win.atob) { win.atob = Base64.atob } })(window)
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