base64加密原理

今天面试被问到以前的项目有没有用到网络传输加密，当时脑袋抽风没想起来直接说了没有。回来后看书看到了base64几个字，顿时醒悟了过来。

Shit！明明最近的项目就用到了base64方法加密的，只是做的比较久远了，后面又没怎么改动过，就把它忽略了。既然这样，那就白纸黑字记下来吧，以免下次脑袋抽风。

首先，base64编码的原理是先将源文件以标准字节（byte）为单位转化成二进制，一个字节占8个位（bit），如“ABC”的二进制是01000001、01000010、01000011，这样源文件就形成了每8个bit一组的一串二进制，然后将这些二进制串以base64特有的规则（每个字节占6个位）再转化成base64格式的字符（如下图），编码完成。解码就是这个过程反过来。

Base64 编码表
Value	Char	Value	Char	Value	Char	Value	Char
0	A	16	Q	32	g	48	w
1	B	17	R	33	h	49	x
2	C	18	S	34	i	50	y
3	D	19	T	35	j	51	z
4	E	20	U	36	k	52	0
5	F	21	V	37	l	53	1
6	G	22	W	38	m	54	2
7	H	23	X	39	n	55	3
8	I	24	Y	40	o	56	4
9	J	25	Z	41	p	57	5
10	K	26	a	42	q	58	6
11	L	27	b	43	r	59	7
12	M	28	c	44	s	60	8
13	N	29	d	45	t	61	9
14	O	30	e	46	u	62	+
15	P	31	f	47	v	63	/

"ABC"的转化为base64字符的逻辑如下：

A B C

ASCII十进制 65 66 67

8bit/byte 01000001 01000010 01000011

6bit/byte 010000 010100 001001 000011

base64十进制 16 20 9 3

base64字符 Q U J D

这样，"ABC"三个标准字符就转化成了"QUJD"四个base64字符。

明眼人就会发现，base64编码以后字节数会增加，事实上也确实如此，因为原先8个占位的字节转化成了6个占位的字节，每3个原先的字节就转化成了4个base64字节。这算是base64编码的一个副作用吧。先忽略这个，讲重点。

现在问题来了，既然编码和解码的规律是固定的大家都知道，那还怎么起到加密的作用呢？

这种编码的方式有个特点，就是解码的时候要么从最前面的字节往后推，要么从最后的字节往前推，最前面和最后面的字节可以直接影响到全部的解码结果。跟多米诺骨牌一样，一个错误，后面都会跟着错误。

既然这样，我们在源文件的最前面和最后面分别加上一个简单的字符，那解码出来的文件内容就跟源文件相差了十万八千里，因为第一个不对，那以此类推，后面的解码都会错误。

基于这种原理，我们采取的方法就是编码前，在源文件的前后分别加上干扰字符，为了增加破译的难度，这些字符可以稍微复杂点，但是要提前告知服务端的同学这种加密的格式，这样服务端才能在解码时排除干扰字符得到正确的内容。

好了，原理就是这些了。其他的加密方法还有待进一步研究，到时候再做个对比。

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