基于Java实现的Base64加密、解密原理代码
本文导语: 一、概述 1.Base64是什么: 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,大家可以查看RFC2045~RFC2049,上面有MIME的详细规范。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...
一、概述
1.Base64是什么:
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,大家可以查看RFC2045~RFC2049,上面有MIME的详细规范。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
2.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。
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?不用着急,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)
二、java实现代码示例:
public final class Base64 {
static private final int BASELENGTH = 255;
static private final int LOOKUPLENGTH = 64;
static private final int TWENTYFOURBITGROUP = 24;
static private final int EIGHTBIT = 8;
static private final int SIXTEENBIT = 16;
static private final int SIXBIT = 6;
static private final int FOURBYTE = 4;
static private final int SIGN = -128;
static private final char PAD = '=';
static private final boolean fDebug = false;
static final private byte[] base64Alphabet = new byte[BASELENGTH];
static final private char[] lookUpBase64Alphabet = new char[LOOKUPLENGTH];
static {
for (int i = 0; i < BASELENGTH; i++) {
base64Alphabet[i] = -1;
}
for (int i = 'Z'; i >= 'A'; i--) {
base64Alphabet[i] = (byte) (i - 'A');
}
for (int i = 'z'; i >= 'a'; i--) {
base64Alphabet[i] = (byte) (i - 'a' + 26);
}
for (int i = '9'; i >= '0'; i--) {
base64Alphabet[i] = (byte) (i - '0' + 52);
}
base64Alphabet['+'] = 62;
base64Alphabet['/'] = 63;
for (int i = 0; i > 2 ^ 0xc0);
byte val2 = ((b2 & SIGN) == 0) ? (byte) (b2 >> 4)
: (byte) ((b2) >> 4 ^ 0xf0);
byte val3 = ((b3 & SIGN) == 0) ? (byte) (b3 >> 6)
: (byte) ((b3) >> 6 ^ 0xfc);
if (fDebug) {
System.out.println("val2 = " + val2);
System.out.println("k4 = " + (k 2 ^ 0xc0);
byte val2 = ((b2 & SIGN) == 0) ? (byte) (b2 >> 4)
: (byte) ((b2) >> 4 ^ 0xf0);
byte val3 = ((b3 & SIGN) == 0) ? (byte) (b3 >> 6)
: (byte) ((b3) >> 6 ^ 0xfc);
if (fDebug) {
System.out.println("val2 = " + val2);
System.out.println("k4 = " + (k 2)
: (byte) ((b1) >> 2 ^ 0xc0);
encodedData[encodedIndex++] = lookUpBase64Alphabet[val1];
encodedData[encodedIndex++] = lookUpBase64Alphabet[k > 2)
: (byte) ((b1) >> 2 ^ 0xc0);
byte val2 = ((b2 & SIGN) == 0) ? (byte) (b2 >> 4)
: (byte) ((b2) >> 4 ^ 0xf0);
encodedData[encodedIndex++] = lookUpBase64Alphabet[val1];
encodedData[encodedIndex++] = lookUpBase64Alphabet[val2 | (k 2) & 0xf));
decodedData[encodedIndex++] = (byte) (b3 4);
return tmp;
} else if (!isPad(d3) && isPad(d4)) { // One PAD e.g. 3cQ[Pad]
b3 = base64Alphabet[d3];
if ((b3 & 0x3) != 0)// last 2 bits should be zero
return null;
byte[] tmp = new byte[i * 3 + 2];
System.arraycopy(decodedData, 0, tmp, 0, i * 3);
tmp[encodedIndex++] = (byte) (b1 > 4);
tmp[encodedIndex] = (byte) (((b2 & 0xf) > 2) & 0xf));
return tmp;
} else {
return null;// an error like "3c[Pad]r", "3cdX", "3cXd", "3cXX"
// where X is non data
}
} else { // No PAD e.g 3cQl
b3 = base64Alphabet[d3];
b4 = base64Alphabet[d4];
decodedData[encodedIndex++] = (byte) (b1 > 4);
decodedData[encodedIndex++] = (byte) (((b2 & 0xf) > 2) & 0xf));
decodedData[encodedIndex++] = (byte) (b3