Python中base64加密解密操作方法及版本間差異

今天來看一下base64加密函數的使用，以及Python2與Python3中的不同。

一、base64

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的6次方等於64，所以每6個位元為一個單元，對應某個可列印字元。三個位元組有24個位元，對應於4個Base64單元，即3個位元組需要用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。編碼後的資料比未經處理資料略長，為原來的4/3。

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（或不可列印的字串）。包括MIME的email，email via MIME, 在XML中儲存複雜資料.

在郵件中的用途：

在MIME格式的電子郵件中，base64可以用來將binary的位元組序列資料編碼成ASCII字元序列構成的文本。使用時，在傳輸編碼方式中指定base64。使用的字元包括大小寫字母各26個，加上10個數字，和加號“+”，斜杠“/”，一共64個字元，等號“=”用來作為尾碼用途。

在URL中的用途：

標準的Base64並不適合直接放在URL裡傳輸，因為URL編碼器會把標準Base64中的“/”和“+”字元變為形如“%XX”的形式，而這些“%”號在存入資料庫時還需要再進行轉換，因為ANSI SQL中已將“%”號用作萬用字元。

為解決此問題，可採用一種用於URL的改進Base64編碼，它不在末尾填充'='號，並將標準Base64中的“+”和“/”分別改成了“*”和“-”，這樣就免去了在URL編解碼和資料庫儲存時所要作的轉換，避免了編碼資訊長度在此過程中的增加，並統一了資料庫、表單等處物件識別碼的格式。

另有一種用於Regex的改進Base64變種，它將“+”和“/”改成了“!”和“-”，因為“+”，“*”在Regex中都可能具有特殊含義。

二、python中使用

Python2 和 Python3 在base64處理上是不同的，Python3下傳入的參數不能是Unicode字串，需要進行轉換

Python2：

Python 2.7.10 (default, Oct 23 2015, 19:19:21) [GCC 4.2.1 Compatible Apple LLVM 7.0.0 (clang-700.0.59.5)] on darwinType "help", "copyright", "credits" or "license" for more information.>>> import base64>>> str = 'pythontab.com'>>> base64.b64encode(str)'cHl0aG9udGFiLmNvbQ=='>>> base64.b64decode('cHl0aG9udGFiLmNvbQ==')'pythontab.com'>>>

Python3：

Python 3.5.2 (default, Aug 24 2016, 16:48:29) [GCC 4.2.1 Compatible Apple LLVM 7.3.0 (clang-703.0.31)] on darwinType "help", "copyright", "credits" or "license" for more information.>>> import base64>>> str = 'pythontab.com'>>> bytesStr = str.encode(encoding='utf-8')>>> bytesStr.decode()'pythontab.com'>>> b64str = base64.b64encode(bytesStr)>>> b64strb'cHl0aG9udGFiLmNvbQ=='>>> base64.b64decode(b64str)b'pythontab.com'>>>

注意：

首先要搞清楚，字串在Python內部的表示是unicode編碼.

因此，在做編碼轉換時，通常需要以unicode作為中間編碼，即先將其他編碼的字串解碼（decode）成unicode，再從unicode編碼（encode）成另一種編碼。

decode的作用是將其他編碼的字串轉換成unicode編碼，

如str1.decode('gb2312')，表示將gb2312編碼的字串轉換成unicode編碼。

encode的作用是將unicode編碼轉換成其他編碼的字串，

如str2.encode('gb2312')，表示將unicode編碼的字串轉換成gb2312編碼。

三、其他的方法

base64.b64encode(s[, altchars])

base64.b64decode(s[, altchars])

altchars為可選的參數，用來替換+和/的一個兩個長度的字串。

base64.urlsafe_b64encode(s)

base64.urlsafe_b64decode(s)

此方法中用-代替了+，用_代替了/ ，這樣可以保證編碼後的字串放在url裡可以正常訪問

base64.b32encode(s)

base64.b32decode(s[, casefold[, map01]])

base64.b16encode(s)

base64.b16decode(s[, casefold])