注册 登录  
 加关注
   显示下一条  |  关闭
温馨提示!由于新浪微博认证机制调整,您的新浪微博帐号绑定已过期,请重新绑定!立即重新绑定新浪微博》  |  关闭

回首望星辰

See you in the next world

 
 
 

日志

 
 

Base64编码介绍  

2010-03-09 14:11:35|  分类: 软件开发 |  标签: |举报 |字号 订阅

  下载LOFTER 我的照片书  |
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。

这样说会不会太抽象了?不怕,我们来看一个例子:

转换前aaaaaabbccccddddeeffffff
转换后00aaaaaa00bbcccc00ddddee00ffffff

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),这个表是这样的:(摘自RFC2045)


                            Table 1: The Base64 Alphabet

      Value Encoding  Value Encoding  Value Encoding  Value Encoding
           0 A            17 R            34 i            51 z
           1 B            18 S            35 j            52 0
           2 C            19 T            36 k            53 1
           3 D            20 U            37 l            54 2
           4 E            21 V            38 m            55 3
           5 F            22 W            39 n            56 4
           6 G            23 X            40 o            57 5
           7 H            24 Y            41 p            58 6
           8 I            25 Z            42 q            59 7
           9 J            26 a            43 r            60 8
          10 K            27 b            44 s            61 9
          11 L            28 c            45 t            62 +
          12 M            29 d            46 u            63 /
          13 N            30 e            47 v
          14 O            31 f            48 w         (pad) =
          15 P            32 g            49 x
          16 Q            33 h            50 y


让我们再来看一个实际的例子,加深印象!

转换前101011011011101001110110
转换后00101011000110110010100100110110
十进制43274154
对应码表中的值rbp2


所以上面的24位编码,编码后的Base64值为 rbp2
解码同理,把 rbq2 的二进制位连接上再重组得到三个8位值,得出原码。
(解码只是编码的逆过程,在此我就不多说了,另外有关MIME的RFC还是有很多的,如果需要详细情况请自行查找。)

用更接近于编程的思维来说,编码的过程是这样的:

第一个字符通过右移2位获得第一个目标字符的Base64表位置,根据这个数值取到表上相应的字符,就是第一个目标字符。
然后将第一个字符左移4位加上第二个字符右移4位,即获得第二个目标字符。
再将第二个字符左移2位加上第三个字符右移6位,获得第三个目标字符。
最后取第三个字符的右6位即获得第四个目标字符。

在以上的每一个步骤之后,再把结果与 0x3F 进行 AND 位操作,就可以得到编码后的字符了。

可是等等……聪明的你可能会问到,原文的字节数量应该是3的倍数啊,如果这个条件不能满足的话,那该怎么办呢?

我们的解决办法是这样的:原文的字节不够的地方可以用全0来补足,转换时Base64编码用=号来代替。这就是为什么有些Base64编码会以一个或两个等号结束的原因,但等号最多只有两个。因为:

余数 = 原文字节数 MOD 3

所以余数任何情况下都只可能是0,1,2这三个数中的一个。如果余数是0的话,就表示原文字节数正好是3的倍数(最理想的情况啦)。如果是1的话,为了让Base64编码是4的倍数,就要补2个等号;同理,如果是2的话,就要补1个等号。

讲到这里,大伙儿应该全明白了吧?如果还有不清楚的话就返回去再仔细看看,其实不难理解的。

下面我给出一个演示Base64编码/解码的程序,希望能对您有用。同时也希望您帮我完善它,利用它做出更多的用途,到时别忘了通知我一声啊!(我现在太忙了)


DLL的源代码:Base64Dll.asm

;***********************************************
;程序名称:演示Base64编码/解码原理
;作者:罗聪
;日期:2002-9-14
;出处:http://laoluoc.yeah.net(老罗的缤纷天地)
;注意事项:如欲转载,请保持本程序的完整,并注明:
;转载自“老罗的缤纷天地”(http://laoluoc.yeah.net)
;***********************************************

.386
.model flat, stdcall
option casemap:none

include \masm32\include\windows.inc
include \masm32\include\kernel32.inc
include \masm32\include\user32.inc
includelib \masm32\lib\kernel32.lib
includelib \masm32\lib\user32.lib

DllEntry        proto :HINSTANCE, :DWORD, :DWORD
Base64Encode    proto :DWORD, :DWORD
Base64Decode    proto :DWORD, :DWORD

.data
;Base64 -> ASCII mapping table
base64_alphabet     db    "ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZabcdefghijklmnopqrstuvwxyz0123456789+/="

;ASCII -> Base64 mapping table
base64table         db 43 dup (255)
                    db 62,255,255,255,63,52,53,54,55,56,57,58,59,60,61,255
                    db 255,255,0,255,255,255,0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13
                    db 14,15,16,17,18,19,20,21,22,23,24,25,255,255,255,255
                    db 255,255,26,27,28,29,30,31,32,33,34,35,36,37,38
                    db 39,40,41,42,43,44,45,46,47,48,49,50,51
                    db 132 dup (255)

.code
DllEntry    proc    hInst: HINSTANCE, reason: DWORD, reserved1: DWORD
    mov eax, TRUE
    ret
DllEntry    endp


;**********************************************************
;函数功能:进行Base64编码
;参数:
;    source          =    传入的字符串
;    destination     =    返回的编码
;**********************************************************
Base64Encode    proc    uses ebx edi esi source:DWORD, destination:DWORD
    LOCAL    sourcelen:DWORD

    invoke lstrlen, source
    mov sourcelen, eax

    mov  esi, source
    mov  edi, destination
@@base64loop:
    xor eax, eax
    .if sourcelen == 1
        lodsb                        ;source ptr + 1
        mov ecx, 2                   ;bytes to output = 2
        mov edx, 03D3Dh              ;padding = 2 byte
        dec sourcelen                ;length - 1
    .elseif sourcelen == 2
        lodsw                        ;source ptr + 2
        mov ecx, 3                   ;bytes to output = 3
        mov edx, 03Dh                ;padding = 1 byte
        sub sourcelen, 2             ;length - 2
    .else
        lodsd
        mov ecx, 4                   ;bytes to output = 4
        xor edx, edx                 ;padding = 0 byte
        dec esi                      ;source ptr + 3 (+4-1)
        sub sourcelen, 3             ;length - 3
    .endif

    xchg al,ah                       ;flip eax completely
    rol  eax, 16                     ;can this be done faster
    xchg al,ah

    @@:
    push  eax
    and   eax, 0FC000000h            ;get the last 6 high bits
    rol   eax, 6                     ;rotate them into al
    mov   al,  byte ptr [offset base64_alphabet + eax]        ;get encode character
    stosb                            ;write to destination
    pop   eax
    shl   eax, 6                     ;shift left 6 bits
    dec   ecx
    jnz   @B                         ;loop

    cmp   sourcelen, 0
    jnz   @@base64loop               ;main loop

    mov   eax, edx                   ;add padding and null terminate
    stosd

    ret
Base64Encode    endp


;**********************************************************
;函数功能:进行Base64解码
;参数:
;    source          =    传入的编码
;    destination     =    返回的字符串
;**********************************************************
Base64Decode    proc    uses ebx edi esi source:DWORD, destination:DWORD
    LOCAL    sourcelen:DWORD

    invoke lstrlen, source
    mov sourcelen, eax
    
    mov    esi, source             ;esi <- source
    mov    edi, destination        ;edi <- destination
    mov    ecx, sourcelen
    shr    ecx, 2
    cld
    
    ;-------------[decoding part]---------------
    
@@outer_loop:
    push   ecx
    mov    ecx, 4
    xor    ebx, ebx
    lodsd
@@inner_loop:
    push   eax
    and    eax, 0ffh
    mov    al, byte ptr [offset base64table + eax]
    cmp    al, 255
    je     @@invalid_char
    shl    ebx, 6
    or     bl, al
    pop    eax
    shr    eax, 8
    dec    ecx
    jnz    @@inner_loop
    mov    eax, ebx
    shl    eax, 8
    xchg   ah, al
    ror    eax, 16
    xchg   ah, al
    stosd
    dec    edi
    pop    ecx
    dec    ecx
    jnz    @@outer_loop
    xor    eax, eax
    jmp    @@decode_done
    
    ;-------------------------------------------
    
@@invalid_char:
    mov    eax, -1
@@decode_done:
    ret
Base64Decode ENDP


end DllEntry
;********************    over    ********************
;by LC





测试程序:base64.asm

;***********************************************
;程序名称:演示Base64编码/解码原理
;作者:罗聪
;日期:2002-9-14
;出处:http://laoluoc.yeah.net(老罗的缤纷天地)
;注意事项:如欲转载,请保持本程序的完整,并注明:
;转载自“老罗的缤纷天地”(http://laoluoc.yeah.net)
;***********************************************

.386
.model flat, stdcall
option casemap:none

include \masm32\include\windows.inc
include \masm32\include\kernel32.inc
include \masm32\include\user32.inc
include Base64Dll.inc
includelib \masm32\lib\kernel32.lib
includelib \masm32\lib\user32.lib
includelib Base64Dll.lib

WndProc            proto :DWORD, :DWORD, :DWORD, :DWORD

.const
IDC_BUTTON_ENCODE    equ    3000
IDC_BUTTON_DECODE    equ    3001
IDC_EDIT_INPUT       equ    3002
MAXSIZE              equ    260

.data
szDlgName            db    "lc_dialog", 0
szCaption            db    "BASE64 demo by LC", 0
szBuffer             db    255 dup(0)
szText               db    340 dup(0)
szMsg                db    450 dup(0)
szTemplate_Encode    db    "字符串 ""%s"" 的Base64编码是:", 13, 10, 13, 10, "%s", 0
szTemplate_Decode    db    "编码 ""%s"" 经过Base64还原后的字符串是:", 13, 10, 13, 10, "%s", 0

.code
main:
    invoke GetModuleHandle, NULL
    invoke DialogBoxParam, eax, offset szDlgName, 0, WndProc, 0
    invoke ExitProcess, eax

WndProc proc uses edi hWnd:HWND, uMsg:UINT, wParam:WPARAM, lParam:LPARAM
    LOCAL hEdit: HWND

    .if uMsg == WM_CLOSE
        invoke EndDialog, hWnd, 0
        
    .elseif uMsg == WM_COMMAND
        mov eax, wParam
        mov edx, eax
        shr edx, 16
        movzx eax, ax
        .if edx == BN_CLICKED
            .if eax == IDCANCEL
                invoke EndDialog, hWnd, NULL
    
            .elseif eax == IDC_BUTTON_ENCODE || eax == IDOK
                ;取得用户输入的字符串:
                invoke GetDlgItemText, hWnd, IDC_EDIT_INPUT, addr szBuffer, 255

                ;进行 ASCII->Base64 转换:
                invoke Base64Encode, addr szBuffer, addr szText

                ;格式化输出:
                invoke wsprintf, addr szMsg, addr szTemplate_Encode, addr szBuffer, addr szText

                ;显示结果:
                invoke MessageBox, hWnd, addr szMsg, addr szCaption, MB_OK

            .elseif eax == IDC_BUTTON_DECODE
                ;取得用户输入的字符串:
                invoke GetDlgItemText, hWnd, IDC_EDIT_INPUT, addr szBuffer, 255

                ;进行 Base64->ASCII 转换:
                invoke Base64Decode, addr szBuffer, addr szText

                ;格式化输出:
                invoke wsprintf, addr szMsg, addr szTemplate_Decode, addr szBuffer, addr szText

                ;显示结果:
                invoke MessageBox, hWnd, addr szMsg, addr szCaption, MB_OK
            .endif

            ;全选edit里面的内容:
            invoke GetDlgItem, hWnd, IDC_EDIT_INPUT
            invoke SendMessage, eax, EM_SETSEL, 0, -1

        .endif
    .else
        mov eax, FALSE
        ret
    .endif
    mov eax, TRUE
    ret
WndProc endp

end main
;********************    over    ********************
;by LC


  评论这张
 
阅读(548)| 评论(0)
推荐 转载

历史上的今天

评论

<#--最新日志,群博日志--> <#--推荐日志--> <#--引用记录--> <#--博主推荐--> <#--随机阅读--> <#--首页推荐--> <#--历史上的今天--> <#--被推荐日志--> <#--上一篇,下一篇--> <#-- 热度 --> <#-- 网易新闻广告 --> <#--右边模块结构--> <#--评论模块结构--> <#--引用模块结构--> <#--博主发起的投票-->
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

页脚

网易公司版权所有 ©1997-2017