openssl base64 编、解码

最近项目上需要对一段二进制串进行 base64编码、解码， base64编码、解码的算法并不复杂，自行实现也不会引入太大代价，不过既然openssl 有比较成熟的实现，直接调用库代码自然是比较明智的选择。

具体实践过程中，遭遇些细节问题，折腾许久，方才搞定，特此记下，便于以后查阅，同时shared给后来人：

openssl 中 base64编码相关的几个函数如下：

----------------- 转载自其它blog，正确性已经过验证 ------------------------------

编码函数：

Ø EVP_EncodeInit函数

原型：void EVP_EncodeInit(EVP_ENCODE_CTX *ctx);

功能：该函数初始化一个用来进行base64编码的结构，事实上，该函数只是简单设置了结构里面几个常量的长度。

参数：

ctx：base64设备上下文。

Ø EVP_EncodeUpdate函数

原型：void EVP_EncodeUpdate(EVP_ENCODE_CTX *ctx,unsigned char *out,int *outl,unsigned char *in,int inl);

功能：该函数将参数in里面的inl自己数据拷贝到结构体ctx里面，如果结构体里面有数据，就同时将结构体里面的数据进行BASE64编码并输出到参数out指向的缓存里面，输出数据的长度保存在outl里面。注意，在第一次调用本函数的时候，虽然往结构体里面拷贝数据了，但是结构体ctx里面开始是没有输入数据存在并且输入数据长度不超出ctx内部存储数据的最长限制，就不会有任何数据被进行BASE64编码，也就是说，不会有任何数据输出；但是如果输入数据长度比内部存储的数据长，那么就会输出部分经过BASE64编码的数据。数据输出总是在下一层输入前完成的。

参数：

ctx：base64设备上下文。

out：存放编码后的数据缓冲区。

outl：编码后的数据长度。

in：编码前的数据。

inl：编码前的数据长度。

Ø EVP_EncodeFinal函数

原型：void EVP_EncodeFinal(EVP_ENCODE_CTX *ctx,unsigned char *out,int *outl);

功能：该函数将结构体ctx里面剩余数据进行BASE64编码并写入到参数out里面去，输出数据的长度保存在outl里面。

参数：

ctx：base64设备上下文。

out：存放编码后的数据。

outl：编码后的数据长度。

Ø EVP_EncodeBlock函数

原型：int EVP_EncodeBlock(unsigned char *t, const unsigned char *f, int n);

功能：该函数将参数f里面的字符串里面的n个字节的字符串进行BASE64编码并输出到参数t里面。返回数据的字节长度。事实上，在函数EVP_EncodeUpdate和EVP_EncodeFinal里面就调用了该函数完成BASE64编码功能。

参数：

t：接收编码后的数据缓冲区。

f：编码前的数据。

n：编码前的数据长度。

解码函数：

Ø EVP_DecodeInit 函数

原型：void EVP_DecodeInit(EVP_ENCODE_CTX *ctx);

功能：该函数初始化一个用来进行BASE64解码的数据结构。

参数：

ctx：base64设备上下文。

Ø EVP_DecodeUpdate函数

原型：int EVP_DecodeUpdate(EVP_ENCODE_CTX *ctx,unsigned char *out,int *outl,unsigned char *in, int inl);

功能：该函数将参数in里面inl字节的数据拷贝到结构体ctx里面。如果结构体里面已经有数据，那么这些数据就会先进行BASE64解码，然后输出到参数out指向的内存中，输出的字节数保存在参数outl里面。输入数据为满行的数据时，返回为1；如果输入数据是最后一行数据的时候，返回0；返回－1则表明出错了。

参数：

ctx：base64设备上下文。

out：存放解码后的数据缓冲区。

outl：解码后的数据长度。

in：解码前的数据。

inl：解码前的数据长度。

Ø EVP_DecodeFinal函数

原型：int EVP_DecodeFinal(EVP_ENCODE_CTX *ctx, unsigned char *out, int *outl);

功能：该函数将结构体ctx里面剩余的数据进行BASE64解码并输出到参数out指向的内存中，输出数据长度为outl字节。成功返回1，否则返回－1。

参数：

ctx：base64设备上下文。

out：解码后的数据。

outl：解码后的数据长度。

Ø EVP_DecodeBlock函数

原型：int EVP_DecodeBlock(unsigned char *t, const unsigned char *f, int n);

功能：该函数将字符串f中的n字节数据进行BASE64解码，并输出到t指向的内存中，输出数据长度为outl。成功返回解码的数据长度，返回返回－1。

参数：

t：接收解码后的数据缓冲区。

f：解码前的数据。

n ：解码前的数据长度。

--------------------- 上述函数声明为转载内容 ---------------------------

这些函数声明对应声明在头文件 /usr/include/openssl/evp.h 中。（具体路径视安装情况可能略有差异）。

按照base64的算法，任何长度的串编码后长度均未4的倍数，解码后均未3的倍数。

理论上，编码(encode)时，如果输入串不是3的倍数，会在后面补0,以保持3的倍数，反映到encode后的串，就是后面对应补了'='， '='在正常base64编码中不会存在，因此，base64解码时有能力去除尾部的'/0'(虽然上述有些函数没有这么干）。

问题1： 直接使用EVP_EncodeBlock(...) / EVP_DecodeBlock(...) 编码、解码，原串经过编码、解码后可能无法还原！---尾部可能会多'/0', 比如:

'1234'

--> EVP_EncodeBlock(...) 变为:'MTIzNA=='

--> EVP_DecodeBlock(...) 变为:'1234/0/0' 尾部多了两个/0

当然这对于以/0结尾的字符串是没影响的，对于二进制数据则直接意味着错误！

为简便起见，我在程序中直接使用了EVP_EncodeBlock /EVP_DecodeBlock 编、解码，这个问题困扰了很长时间，更无语的是，google、baidu 关于openssl base64编、解码的说明寥寥无几，仅有的相关博文也几乎仅限于api的说明，还被copy来copy去，很多函数原型都不对了！相关函数的声明头文件中更是一行注释都没有（这个比较ft -,-|| )

最后在google下用纯e文搜索才找出点端倪：（一下内容未查阅源码，为e文论坛上直接摘录、翻译）

EVP_DecodeBlock内部同样调用EVP_DecodeInit + EVP_DecodeUpdate + Evp_DecodeFinal实现，但是并未处理尾部的'='字符，因此结果字符串长度总是为3的倍数。若要获取精确的正确长度，外部需添加额外代码，类似下面这样：

while(input_str[--input_str_len] = '=') output_len--;

return output_len; // 获取实际长度

实际就是原输入串尾部有几个 '=', decode后输出串的长度减几久ok了。

问题2： 直接使用EVP_DecodeInit + EVP_DecodeUpdate + EVP_DecodeFinal 组合进行decode是可以处理尾部'='字符，正确获取原串长度的，不过code会看起来零碎很多，用起来感觉也不是很友好，贴个解码的示例code 如下，编码类同。（ms现在都baidu不到示例code的）

//!< encode test int src_str_size = 60; unsigned char *src_str = (unsigned char *)malloc(src_str_size); memset(src_str, '1', src_str_size); unsigned char *encode_str = (unsigned char *)malloc( (src_str_size - 1) / 3 * 4 + 4); int encode_str_size = EVP_EncodeBlock(encode_str, src_str, src_str_size); printf("encode_str_size=%d encode_str:'%s'/n", encode_str_size, encode_str); //!< decode test EVP_ENCODE_CTX ctx; EVP_DecodeInit(&ctx); unsigned char *decode_str = (unsigned char *)malloc(src_str_size); int decode_str_size = 0; int len = 20; //!< 每次decode 的字节数 int decode_len = 0; int offset = 0; while(1) { if(offset + len > encode_str_size) { len = encode_str_size - offset; } int ret = EVP_DecodeUpdate(&ctx, decode_str + decode_str_size, &decode_len, encode_str + offset, len); if(ret == 0) break; if(ret == -1) { printf("error.../n"); break; } offset += len; decode_str_size += decode_len; } EVP_DecodeFinal(&ctx, decode_str, &decode_len); decode_str_size += decode_len; printf("decode_str:'%s' decode_str_len=%d/n", decode_str, decode_str_size);

其中EVP_DecodeUpdate 函数，尾部的len参数不可太长（ms最大65），否则会出错

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openssl 库应用甚少，了解也是皮毛，欢迎大家指正。

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