BASE64編碼原理與Golang代碼調用

一.概念簡介

Base64是一種基於64個可列印字元來表示位元據的表示方法。由於2^6=64，所以每6個位元為一個單元，對應某個可列印字元。3個位元組有24個位元，對應於4個Base64單元，即3個位元組可由4個可列印字元來表示。它可用來作為電子郵件的傳輸編碼。在Base64中的可列印字元包括字母A-Z、a-z、數字0-9，這樣共有62個字元，此外兩個可列印符號在不同的系統中而不同。

Base64常用於在通常處理文本資料的場合，表示、傳輸、儲存一些位元據

二.代碼調用

在Golang中提供了程式碼程式庫可以供我們直接調用，用於實現Base64的編碼與解碼，其提供了對兩種格式的資料進行編碼(與解碼)

const encodeStd = "ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZabcdefghijklmnopqrstuvwxyz0123456789+/"const encodeURL = "ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZabcdefghijklmnopqrstuvwxyz0123456789-_"

來自golang源碼base64.go

1.標準資料(encodeStd)

    msg := "Mac"    //編碼    base64EncodedString := base64.StdEncoding.EncodeToString([]byte(msg))    fmt.Println("Base64編碼後:", base64EncodedString)    //解碼    base64DecodedByte, err := base64.StdEncoding.DecodeString(base64EncodedString)    if err != nil {        log.Panic(err)    }    fmt.Println("Base64解碼後的位元組數組:", base64DecodedByte)    fmt.Println("Base64解碼後:", string(base64DecodedByte))

返回列印結果

Base64編碼後: TWFjBase64解碼後的位元組數組: [77 97 99]Base64解碼後: Mac

2.URL資料(encodeURL)

msgUrl :="http://www.google.com"    base64UrlEncodedString :=base64.URLEncoding.EncodeToString([]byte(msgUrl))    fmt.Println("Base64編碼後:", base64UrlEncodedString)    base64UrlDecodedByte,err := base64.URLEncoding.DecodeString(base64UrlEncodedString)    if err !=nil {        log.Panic(err)    }    fmt.Println("Base64解碼後的位元組數組:", base64UrlDecodedByte)    fmt.Println("Base64解碼後:", string(base64UrlDecodedByte))

返回列印結果

Base64編碼後: aHR0cDovL3d3dy5nb29nbGUuY29tBase64解碼後的位元組數組: [104 116 116 112 58 47 47 119 119 119 46 103 111 111 103 108 101 46 99 111 109]Base64解碼後: http://www.google.com

三.編碼原理

1.將每個字元轉成ASCII編碼(10進位)

fmt.Println([]byte(msg)) //[77 97 99]

2.將10進位編碼轉成2進位編碼

fmt.Printf("%b",[]byte(msg)) //[1001101 1100001 1100011] 

補齊8位為:

[01001101 01100001 01100011] 

3.將2進位編碼按照6位一組進行平分

010011 010110 000101 100011

4.轉成10進位數

010011 ==> 1x2^0 + 1x2^1 + 0 + 0 + 1x2^4 = 19

010110 ==> 0 + 1x2^1 + 1x2^2 + 0 + 1x2^4 = 22

000101 ==> 1x2^0 + 0 + 1 x 2^2 + 0 + 0 + 0 = 5

100011 ==> 1x2^0 + 1x2^1 + 0 + 0 + 0 + 1x2^5 = 35

5.將十進位數作為索引，從Base64編碼錶中尋找字元

19 對應 T22 對應 W5  對應 F35 對應 j (注意是小寫)

注意

• 若文本為3個字元，則剛好編碼為4個字元長度(3 8 = 4 6)
• 若文本為2個字元，則編碼為3個字元，尾部用一個"="補齊
• 若文本為1個字元，則編碼為2個字元，尾部用兩個"="補齊