1.Java 加解密技術系列之 BASE64

Java 加解密技術系列之 BASE64

 

• 序號
• 背景
• 正文
• 總結

 

序

這段時間，工做中 用到了 Java 的加解密技術，本着學習的態度，打算從這篇文章開始，詳細的研究一番 Java 在加解密技術上有什麼不同凡響，同時，也想爲你們或者本身留下點什麼，一塊分享這其中的「精髓」。須要說明的是，這個系列可能要持續一段時間，由於，加解 密的相關技術太多太多了，要搞明白這些着實不是一件容易的事。

背景

說到這個加解密技 術，以前一直沒有機會研究這個東西，此次公司裏的項目須要加解密的支持，所以有機會可以好好研究這一塊。剛開始寫的時候，還在考慮是寫一篇文章仍是寫一個 系列，後來我發現，加解密這塊的東西不少，若是一篇文章的話，就我如今這種水平，還遠遠不能一篇以序之，因此，仍是決定採用細嚼慢嚥的方式，來一點一點的 消化。

正文

廢話說了不少，終於要進正題了。

其實，嚴格來講，BASE64 是一種編碼的方式，並非真正意義上的加解密，不過，從另外一個角度來考慮的話，就是把數據變爲人不會用肉眼能分辨其真實性的角度來講，BASE64 也是屬於加解密範疇的。並且，有的加密技術，也是須要經過 BASE64 來編碼轉換的。

那麼，BASE64 究竟是什麼呢？下面我來大概的介紹一下 BASE64 的編碼原理。

BASE64 的編碼都是按字符串長度，以每 3 個 8 bit 的字符爲一組，而後針對每組，首先獲取每一個字符的 ASCII 編碼，而後將 ASCII 編碼轉換成 8 bit 的二進制，獲得一組 3*8=24 bit 的字節。而後再將這 24 bit 劃分爲 4 個 6 bit 的字節，並在每一個 6 bit 的字節前面都填兩個高位 0，獲得 4 個 8 bit 的字節，而後將這 4 個 8 bit 的字節轉換成十進制，對照 BASE64 編碼表 （下表），獲得對應編碼後的字符。

注：1. 要求被編碼字符是8bit的，因此須在ASCII編碼範圍內，\u0000-\u00ff，中文就不行。

　　2. 若是被編碼字符長度不是3的倍數的時候，則都用0代替，對應的輸出字符爲=

原理講清楚了，下面舉兩個例子說明一下。

a) 字符長度爲能被3整除時：好比「Tom」 ：

因此，btoa('Tom') = VG9t，也就是說，「Tom」的 BASE64 編碼結果爲 VG9t。

b) 字符串長度不能被3整除時，好比「Lucy」：

因爲 Lucy 只有 4 個字母，因此按 3 個一組的話，第二組還有兩個空位，因此須要用 0 來補齊。這裏就須要注意，由於是須要補齊而出現的 0，因此轉化成十進制的時候就不能按常規用 BASE64 編碼表來對應，因此不是 a， 能夠理解成爲一種特殊的「異常」，編碼應該對應「=」。

結束語

經過我上邊說的這 些，我想你已經瞭解了 BASE64 編碼的原理，固然，若是你如今去看 Java 中有關 BASE64 編碼源碼的話，我想你必定能很快就搞明白的。不過，在此以前，推薦你仍是要親自試一下，用程序編碼一個單詞，而後使用上邊提到的原理，人工編碼相同的單 詞，你就會更加清楚是怎麼回事。

順帶說一句，工做中，不能由於有了計算機，就什麼事都要依賴它。有一句話，我想你們都知道，「用進廢退」，就是這個道理。核心的東西掌握了，再來藉助計算機，那就是事半功倍了，不然只會淪爲高科技時代的奴隸。

 

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1.Base64將輸入的字符串或一段數據編碼成只含有{'A'-'Z', 'a'-'z', '0'-'9', '+', '/'}這64個字符的串，'='用於填充。

 

2.做用

 

• 首先這算法是編碼, 不是壓縮, 編碼後只會增長字節數;
• 算法簡單, 幾乎不會影響效率;
• 算法可逆, 解碼很方便, 不用於私密信息通訊;
• 雖然解碼方便, 但畢竟編碼了, 肉眼仍是不能直接看出原始內容;
• 加密後的字符串只有[0-9a-zA-Z+/=], 不可打印字符(包括轉移字符)也可傳輸;

 

3.Base64主要用於將不可打印的字符轉換成可打印字符，或者簡單的說將二進制數據編碼成ASCII字符。

將二進制數據編碼成ASCII字符主要的目的是能在純文本內容中插入二進制數據，常見的應用場景包括：

1. 電子郵件

   這個可參考阮一峯的《MIME筆記》

2. 微軟的MHT格式

   這是模仿郵件格式將多種資源打包在一個文件中的格式，全部二進制資源都採用 Base64 編碼。

3. XML文件

   這是一個純文本文件，若是要基於 XML 格式設計能夠保存圖片或其它附件的數據格式，那就須要將這些二進制數據轉碼成 ASCII 字符。

4. DATA URL

   最近流行起來的 Data URL，要在URL中使用二進制數據，固然也只能進行 ASCII 編碼

 

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編解碼：Base64編碼在URL中的應用

項目查詢背景：目前項目中，本地文件所有使用UTF-8進行編碼，Android網絡訪問所有采用Base64加密傳輸，所以考慮Base64和Url編碼是否會有衝突，查詢的結果是沒有衝突，能夠直接放在Url中穩定傳輸。

如下是查詢的結果，方便之後查詢。

Base64編碼詳解：http://www.cnblogs.com/lifesting/archive/2012/07/12/2587923.html

如下內容引用地址：http://hi.baidu.com/westfruit/item/bc09df16c7ae5d761009b5d6

Base64編碼可用於在HTTP環境下傳遞較長的標識信息。例如，在Java Persistence系統Hibernate中，就採用了Base64來將一個較長的惟一標識符（通常爲128-bit的UUID）編碼爲一個字符串， 用做HTTP表單和HTTP GET URL中的參數。在其餘應用程序中，也經常須要把二進制數據編碼爲適合放在URL（包括隱藏表單域）中的形式。此時，採用Base64編碼不只比較簡短， 同時也具備不可讀性，即所編碼的數據不會被人用肉眼所直接看到。
　　然而，標準的Base64並不適合直接放在URL裏傳輸，由於URL編碼器會把標準Base64中的「/」和「+」字符變爲形如「%XX」的形式，而這些「%」號在存入數據庫時還須要再進行轉換，由於ANSI SQL中已將「%」號用做通配符。
　 　爲解決此問題，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「/」分別改爲了「*」和 「-」，這樣就免去了在URL編解碼和數據庫存儲時所要做的轉換，避免了編碼信息長度在此過程當中的增長，並統一了數據庫、表單等處對象標識符的格式。
　　另有一種用於正則表達式的改進Base64變種，它將「+」和「/」改爲了「!」和「-」，由於「+」,「*」以及前面在IRCu中用到的「[」和「]」在正則表達式中均可能具備特殊含義。
　　此外還有一些變種，它們將「+/」改成「_-」或「._」（用做編程語言中的標識符名稱）或「.-」（用於XML中的Nmtoken）甚至「_:」（用於XML中的Name）。 []在迅雷下載地址中的應用　　不少下載類網站都提供「迅雷下載」的連接，其地址一般是加密的迅雷專用下載地址。
　　如thunder://QUFodHRwOi8vd3d3LmJhaWR1LmNvbS9pbWcvc3NsbTFfbG9nby5naWZaWg==
　　其實迅雷的「專用地址」也是用Base64加密的，其加密過程以下：
　　1、在地址的先後分別添加AA和ZZ
　　如www.baidu.com/img/sslm1_logo.gif變成
　　AAwww.baidu.com/img/sslm1_logo.gifZZ
　　2、對新的字符串進行Base64編碼
　　如AAwww.baidu.com/img/sslm1_logo.gifZZ用Base64編碼獲得
　　QUFodHRwOi8vd3d3LmJhaWR1LmNvbS9pbWcvc3NsbTFfbG9nby5naWZaWg==
　　3、在上面獲得的字符串前加上「thunder://」就成了
　　thunder://QUFodHRwOi8vd3d3LmJhaWR1LmNvbS9pbWcvc3NsbTFfbG9nby5naWZaWg==

 

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有時候咱們須要使用一個URL做爲URL地址的參數來傳遞，假如咱們須要傳遞的URL含有參數，例如：

/shopping/confirm.action?id=1&name=itzhai

那麼按照以下的方法傳送，那麼，參數會丟失：

www.itzhai.com/submit.action?url=/shopping/confirm.action?id=1&name=itzhai;

爲了能正常的傳遞參數，咱們可使用Base64對URL進行編碼後再傳遞，接收到時再進行解碼，這樣就能夠正確獲取到傳遞的URL了。下面是基本的代碼：

引入Jar包

import com.sun.org.apache.xerces.internal.impl.dv.util.Base64;

爲URL編碼：

String url = "/shopping/confirm.action?id=1&name=itzhai";
String code = new String(Base64.encode(url.getBytes()));

這樣得到的code爲：

L3Nob3BwaW5nL2NvbmZpcm0uYWN0aW9uP2lkPTEmbmFtZT1pdHpoYWk=

而後接受到該code時，就能夠爲URL解碼了：

String url = new String(Base64.decode("L3Nob3BwaW5nL2NvbmZpcm0uYWN0aW9uP2lkPTEmbmFtZT1pdHpoYWk="));

本文連接： http://www.itzhai.com/base64-encoding-in-java-using-a-url-as-a-url-parameter.html

 

 

 

 

 

 

 

 

 

轉自-http://blog.csdn.net/happylee6688/article/details/43950521