Base64編碼解碼算法

Base64使用US-ASCII子集的64個字符，即大小寫的26個英文字母，0～9，＋，/。編碼總是基於3個字符，每個字符用8位二進制表示，因此一共24位，再分為4四組，每組6位表示一個Base64的值。其值如下：

1. 'A', 'B', 'C', 'D', 'E', 'F', 'G', 'H',
   
2. 'I', 'J', 'K', 'L', 'M', 'N', 'O', 'P',
3. 'Q', 'R', 'S', 'T', 'U', 'V', 'W', 'X',
4. 'Y', 'Z', 'a', 'b', 'c', 'd', 'e', 'f',
5. 'g', 'h', 'i', 'j', 'k', 'l', 'm', 'n',
6. 'o', 'p', 'q', 'r', 's', 't', 'u', 'v',
7. 'w', 'x', 'y', 'z', '0', '1', '2', '3',
8. '4', '5', '6', '7', '8', '9', '+', '/',

Base64值為0就是A，為27的就是b。如果被加密的字符串每3個一組，還剩1或2個字符，使用特殊字符"="補齊。例如編碼只有2個字符“me”，m的ascii是109，e的是101，用二進制表示分別是01101101、01100101，連接起來就是0110110101100101，再按6位分為一組：011011、010110、010100（不足6位補0），ascii分別是27、22、 20，即Base64值為bWU，Base64不足4字，用＝補齊，因此bWU＝就me的Base64值。

在 這裡 可以找到一個c語言的base32/base64的開源庫。以下是goahead中base64加密解密的實現源碼：

1. static char_t map64[] = {
   
2. -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1,
3. -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1,
4. -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, 62, -1, -1, -1, 63,
5. 52, 53, 54, 55, 56, 57, 58, 59, 60, 61, -1, -1, -1, -1, -1, -1,
6. -1, 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14,
7. 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, -1, -1, -1, -1, -1,
8. -1, 26, 27, 28, 29, 30, 31, 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38, 39, 40,
9. 41, 42, 43, 44, 45, 46, 47, 48, 49, 50, 51, -1, -1, -1, -1, -1,
10. -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1,
11. -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1,
12. -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1,
13. -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1,
14. -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1,
15. -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1,
16. -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1,
17. -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1,
18. -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1,
19. -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1,
20. -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1,
21. -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1,
22. };
24. static char_t alphabet64[] = {
25. 'A', 'B', 'C', 'D', 'E', 'F', 'G', 'H',
26. 'I', 'J', 'K', 'L', 'M', 'N', 'O', 'P',
27. 'Q', 'R', 'S', 'T', 'U', 'V', 'W', 'X',
28. 'Y', 'Z', 'a', 'b', 'c', 'd', 'e', 'f',
29. 'g', 'h', 'i', 'j', 'k', 'l', 'm', 'n',
30. 'o', 'p', 'q', 'r', 's', 't', 'u', 'v',
31. 'w', 'x', 'y', 'z', '0', '1', '2', '3',
32. '4', '5', '6', '7', '8', '9', '+', '/',
33. };
35. /*********************************** Code *************************************/
36. /*
37. * Decode a buffer from "string" and into "outbuf"
38. */
40. int websDecode64(char_t *outbuf, char_t *string, int outlen)
41. {
42. unsigned long shiftbuf;
43. char_t *cp, *op;
44. int c, i, j, shift;
46. op = outbuf;
47. *op = '\0';
48. cp = string;
49. while (*cp && *cp != '=') {
50. /*
51. * Map 4 (6bit) input bytes and store in a single long (shiftbuf)
52. */
53. shiftbuf = 0;
54. shift = 18;
55. for (i = 0; i < 4 && *cp && *cp != '='; i++, cp++) {
56. c = map64[*cp & 0xff];
57. if (c == -1) {
58. error(E_L, E_LOG, T("Bad string: %s at %c index %d"), string,
59. c, i);
60. return -1;
61. }
62. shiftbuf = shiftbuf | (c << shift);
63. shift -= 6;
64. }
65. /*
66. * Interpret as 3 normal 8 bit bytes (fill in reverse order).
67. * Check for potential buffer overflow before filling.
68. */
69. --i;
70. if ((op + i) >= &outbuf[outlen]) {
71. gstrcpy(outbuf, T("String too big"));
72. return -1;
73. }
74. for (j = 0; j < i; j++) {
75. *op++ = (char_t) ((shiftbuf >> (8 * (2 - j))) & 0xff);
76. }
77. *op = '\0';
78. }
79. return 0;
80. }
83. /******************************************************************************/
84. /*
85. * Encode a buffer from "string" into "outbuf"
86. */
88. void websEncode64(char_t *outbuf, char_t *string, int outlen)
89. {
90. unsigned long shiftbuf;
91. char_t *cp, *op;
92. int x, i, j, shift;
94. op = outbuf;
95. *op = '\0';
96. cp = string;
97. while (*cp) {
98. /*
99. * Take three characters and create a 24 bit number in shiftbuf
100. */
101. shiftbuf = 0;
102. for (j = 2; j >= 0 && *cp; j--, cp++) {
103. shiftbuf |= ((*cp & 0xff) << (j * 8));
104. }
105. /*
106. * Now convert shiftbuf to 4 base64 letters. The i,j magic calculates
107. * how many letters need to be output.
108. */
109. shift = 18;
110. for (i = ++j; i < 4 && op < &outbuf[outlen] ; i++) {
111. x = (shiftbuf >> shift) & 0x3f;
112. *op++ = alphabet64[(shiftbuf >> shift) & 0x3f];
113. shift -= 6;
114. }
115. /*
116. * Pad at the end with '='
117. */
118. while (j-- > 0) {
119. *op++ = '=';
120. }
121. *op = '\0';
122. }
123. }

Linux提供了命令行方式的base64編碼和解碼。

格式：echo "str" | base64

將字符串str+換行 編碼為base64字符串輸出。

格式：echo -n "str" | base64

將字符串str編碼為base64字符串輸出。

格式：base64 file

從指定的文件file中讀取數據，編碼為base64字符串輸出。

格式：base64 -d

從標准輸入中讀取已經進行base64編碼的內容，解碼輸出。

格式：base64 -d -i

從標准輸入中讀取已經進行base64編碼的內容，解碼輸出。加上-i參數，忽略非字母表字符，比如換行符。

格式：echo "str" | base64 -d

將base64編碼的字符串str+換行 解碼輸出。

格式：echo -n "str" | base64 -d

將base64編碼的字符串str解碼輸出。

格式：base64 -d file

從指定的文件file中讀取base64編碼的內容，解碼輸出。