Base64編碼解碼算是網(wǎng)絡安全領域的很小而且很簡單的一個知識點了，雖然簡單但是應用場景卻極其廣泛，可以這樣說，開發(fā)者要是不懂Base64，基本上可以告別程序員生涯了。這篇文章從原理入手，并給出JAVA的Base64實現(xiàn)。方便你掌握Base64。
一、Base64由來
很早之前，電子郵件剛剛問世，那時候消息的傳遞都是英文，后來中國開通了互聯(lián)網(wǎng)之后，對郵件的使用量也大量增加，這時候電子郵件就有了中文的需求。但是中文在傳輸?shù)臅r候不能被有效地處理，這時候Base就出來了，Base64通過對這些中文進行編碼，轉(zhuǎn)化為服務器和網(wǎng)關能夠識別的數(shù)據(jù)。這時候就能夠使用電子郵件有效地傳輸了。
上面的這個例子不是說Base64專門為電子郵件而生的，從其誕生之初，就開始在各大領域有了廣泛的應用。比如說網(wǎng)絡上傳遞圖片，我們可以Base64先對圖片進行處理，然后就可以有效的傳輸了。
OK，我們大致知道其用途，然后我們就好好的分析一下他的原理，到底是如何對這些數(shù)據(jù)進行編碼的。
二、Base64原理
1、Base64編碼
Base64的原理超級簡單，相信我們都知道ASCII 編碼，從A-Z、a-z、0-9和一些其他的特殊字符，這些字符都有唯一的一個數(shù)字來表示。比如說a是97，A是65。我們來截取一部分圖看一下：
同理Base64也有這樣一套編碼。范圍是”A-Z“、”a-z“、”0-9“、”+“、”/“一共64個字符。我們給出一個表格來看一下，這個比ASCII編碼要簡單多了，只有64個。
由于索引是從0開始，所以最后的索引是63。在編碼的時候Base64就是通過上面的進行轉(zhuǎn)換編碼的。下面我們就來看看Base64編碼的原理。
2、基本原理
比如說有一封郵件，我們想要對其使用Base64進行編碼。怎么辦呢？基本步驟如下：
（1）對郵件的數(shù)據(jù)進行切分，每三個字節(jié)一組，一共24個bit。
（2）對切分后的數(shù)據(jù)重組，24個bit重組為4組，每組6個bit。
（3）對重組后的數(shù)據(jù)處理，每組最前面添加兩個“0”，構(gòu)成每組8個bit。此時一共32個bit。
（4）根據(jù)Base64編碼表，獲取相應的編碼值。
此時一封完整的郵件，被切分重組處理之后就變成了Base64編碼了。基本原理其實很簡單。不過你不理解也沒關系，我們直接上個實例來解釋一下。
3、實例驗證
比如說電子郵件里面出現(xiàn)了三個字母sky。我們要對這個三個字符使用Base64進行編碼。
（1）對郵件的數(shù)據(jù)進行切分，每三個字節(jié)一組，一共24個bit
（2）對切分后的數(shù)據(jù)重組，24個bit重組為4組，每組6個bit
（3）對重組后的數(shù)據(jù)處理，每組最前面添加兩個“0”，構(gòu)成每組8個bit。由于在最前面添加的0，所以對數(shù)值不構(gòu)成影響。
（4）根據(jù)Base64編碼表，獲取相應的編碼值
（5）完成編碼的轉(zhuǎn)換
到這我們基本上就是實現(xiàn)了Base64編碼機制從sky到c2t5的轉(zhuǎn)換。
有些地方需要我們?nèi)プ⒁庖幌拢?/strong>
（1）在第三步中，最前面添加了兩個0，所以最終編碼之后要比之前多出三分之一的大小。
（2）上面的例子中，我們使用的是ASCII編碼，但是如果我們使用UTF-8，對應Base64編碼的結(jié)果是不一樣的。
（3）Base64只是進行了編碼，方便數(shù)據(jù)的傳輸而已。這可不是加密。
原理也搞清楚了，現(xiàn)在我們就實現(xiàn)一下。
三、代碼實現(xiàn)
你可以自己去實現(xiàn)一個編碼解碼的完整過程，但是java已經(jīng)為我們封裝好了，我們直接只用別人造好的輪子多好。不管是自己寫還是使用別人的，原理搞清楚就OK了。
是不是很簡單。其實java實現(xiàn)的方式有很多種，其他的還有Commons Codec和Bouncy Castle。實現(xiàn)的過程和JDK提供的類似，我們只需要導入相應的jar包即可。
Base64算法的應用場景有E-Mail、密鑰、證書文件等等。這也只是入門，想要深入了解，可以看一些安全有關的書籍，不過很多都和數(shù)學有關，看的實在是難受，曾經(jīng)看過，可惜沒堅持住。慚愧，書到用時方恨少。
OK。有問題還請指正。
