base64編碼解碼原理

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電腦只能處理數字，所以要處理任何文本，只能先將文本轉化為數字才行。

Bit(bit)(b) 位或位元，是電腦啟動並執行基礎，屬於二進位的範疇。資料轉送大多是以【位】為單位，一個位即代表一個0或者1（即二進位），每8個位組成一個位元組。

Byte（B）位元組，是電腦中檔案大小的基本計量單位。資料存放區就是以位元組為單位。1B = 8b。所以一個位元組最大能表述的數字是255【11111111】

編碼：

ASCII編碼：1個位元組，所以只能處理英文數字和一些符號。

UNICODE編碼：通常是2個位元組，它把所有語言都統一到一套編碼中，因此解決了亂碼問題，但是隨之而來的是，儲存空間的浪費。如文中大量的英文，每個字元都需要2個位元組的儲存空間

UTF8編碼：UTF8結合了二者的優缺點，它是可變長編碼方式。它把一個UNICODE字元根據不同的數字大小，編碼成1--6個位元組，常用英文字母為1個位元組，漢字通常3個位元組。

在電腦記憶體中，通常採用Unicode編碼，在需要儲存到硬碟或需要傳輸的時候，就轉化為utf8。

python中，提供了ord()函數擷取字元的整數表示。

 BASE64編碼由64個字元組成，編碼後的字元由表中字元組合而成，具體流程如下：

　　1）base64編碼都是按照字串長度分組，以每3個8位位元組為一組，不足3個一組的，補0，編碼完成後補=

　　2）擷取每組的每個字元的ASCII碼

　　3）將ASCII碼轉化為8位的二進位，即每組為3*8=24位的長度

　　4）將24位劃分為4個6位的位元組，並在每個6位位元組前補2個0，重新組成8位的位元組

　　5）將新組成的8位的位元組轉化為十進位，尋找對應的base64編碼錶。

　　用代碼錶示如下(以下只支援英文直接轉化)：

　　import string

　　base64_char = string.ascii_uppercase + string.ascii_lowercase + string.digits+‘+/‘ 　　# base64編碼錶

　　def decode(s):

　　　　num = 0 if (3-len(s)%3)==3 else (3-len(s)%3)　　 # 分組後不足待補齊的個數

　　　　new_s = ["{:0>8}".format(bin(ord(i)).replace("0b","")) for i in s]　　# 將字串轉化為8為的二進位

　　　　new_s ="".join( [new_s.append("0"*8) for x in range(num)])　　　# 對於不足3個分組的，補齊0

　　　　num1 = int(new_s/6)　　# 重新以6位為一組，可以分的組數量

　　　　new_s = ["{:0>8}".format(new_s[i*6:(i+1)*6]) for i in range(num1)]　　# 將新的分組補齊為8位

　　　　new_s = [int(x,2) for x in new_s]　　# 將新的二進位轉化為10進位

　　　　result = "".join([base64_char[i] for i in new_s])+"="*num　　# 對應的查編碼錶並補齊=

　　　　print(result)

　　

　　對應的解碼，即將上面的函數反向執行：

　　def decode(s):

　　　　while s[-2:-1]=="=":

　　　　　　s = s.replace("=","")　　# 將補齊的=號去掉

　　　　s1 = ["{:0>6}".format(bin(base64_char.index(x)).replace("0b","")) for x in s]　　# 尋找編碼錶，找到對應的位置，並轉化為二進位

　　　　s1 = "".join(s1)

　　　　num = len(s1)//8　　# 計算出分組數量

　　　　s2 = [s1[x*8:(x+1)*8]  for x in range(num)]　　# 轉化為8位一組的位元組

　　　　s2 = [chr(int(s1[index],2)) for index in range(num)]

　　　　result = "".join(s2)

　　　　print(result)

　　　　

base64編碼解碼原理