Base16,Base32,Base64编码详细学习
新手一枚，如有错误（不足）请指正，谢谢！！
参考资料：
base16，base32，base64 编码方式的通俗讲解
Base16,Base32,Base64编码的介绍
base58编码原理和实现
python3.x中如何使用base64、base32、base16编码解码
Base编码
Base16编码
Base16编码表格
Base16字符表：0123456789ABCDEF
| 下标 | 编码值 | 下标 | 编码值 |
|---|---|---|---|
| 0 | 0 | 8 | 8 |
| 1 | 1 | 9 | 9 |
| 2 | 2 | 10 | A |
| 3 | 3 | 11 | B |
| 4 | 4 | 12 | C |
| 5 | 5 | 13 | D |
| 6 | 6 | 14 | E |
| 7 | 7 | 15 | F |
Base16编码方式
- 将数据(根据ASCII编码,UTF-8编码等)转成对应的二进制数
- 然后将所有的二进制全部串起来，4个二进制位为一组，转化成对应十进制数。
- 根据十进制数值找到Base16编码表里面对应的字符
base16是4个比特位表示一个字符，原码是1个字节（8个比特位）表示一个字符，也就是说原先如果使用ASCII编码后的一个字符，现在转化成两个字符。数据量是原先的2倍。
也就是LOVE加密后是4C4F5645
Base16伪代码|实际环境
待补充
Base32编码
Base32编码表格
Base32字符表：ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ234567
Base32编码方式
- 将数据(根据ASCII编码,UTF-8编码等)转成对应的二进制数
- 然后将所有的二进制全部串起来，5个二进制位为一组，若不足5位则低位补0，转化成对应十进制数。
- 若不足40位，则补"="
一个"="相当于5位，补满40位为止。
例：
最后01不足5位，低位补全0。补为01000，也就是8
然后这才35位，需要末尾补一个"="
所以LOVE用Base32编码后得到JRHVMRI=
Base32伪代码|实际环境
v3 = 0;
v4 = 0;
v28 = 0;
v5 = 0;
v25 = 0;
v6 = 0;
if ( v30 )
{
do
{
if ( !*(_BYTE *)(v6 + v2) ) // v2为字符串首地址，v6为0开始遍历
break;
++v6;
v5 += 8;
++v3;
}
while ( v6 < v30 ); // 循环完，v5为将所有字符转换为二进制位、的位数
//
v28 = v3;
}
switch ( v5 % 40 ) // 这里对位数是否能整除40做判断，来判断是否添加'='
// v4等于多少就添加几个'='
{
case 8u:
v4 = 6;
goto LABEL_10;
case 16u:
v4 = 4;
goto LABEL_10;
case 24u:
v4 = 3;
goto LABEL_10;
case 32u:
v4 = 1;
LABEL_10:
v25 = v4;
break;
default:
break;
}
v29 = (8 * v3 + 4) / 5; // 除以5，算一下转换后数据个数
// +4的原因是，向上取整，让余数也算一个数据
Base64编码
Base64编码表格
使用了ASCII编码中64个可打印的字符(大写字母A ~ Z,小写字母a ~ z,数字0~9以及"+","/")
Base64字符表：ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZabcdefghijklmnopqrstuvwxyz0123456789+/
Base64编码方式
- 将数据(根据ASCII编码,UTF-8编码等)转成对应的二进制数
- 然后将所有的二进制全部串起来，6个二进制位为一组，若不足6位则低位补0，转化成对应十进制数。
- 若不足24位，则补"="
一个"=“想当于6个二进制位。
例：
最后只有4位，低位补全0，则为111100
然后3*6=18 不足24位，加上一个”="
LO加密后是TE8=
Base64伪代码|实际环境
当函数头是这种时候，大概率是Base64加密，然后根据字符集来确认
Base64url 编码
字符表中的 ‘+’ → ‘-’ ， ‘/’ → ‘_’
总结
| 名称 | 下标数字的位个数 | 编码表字符串 | 位数不足是否会补全= | 编码后数据量变化 |
|---|---|---|---|---|
| base16 | 4 | 数字0~ 9和字母A~F | 不会，位数刚好是4的倍数 | 由一个8位表示一个字符 变成 4位表示一个字符，数据量变为原来的2倍 |
| base32 | 5 | 大写字母A~ Z 和 数字2~7 | 会 | 变为 8/5 倍 |
| base64 | 6 | 大写字母A~ Z，小写字母a~ z，数字0~9以及"+"，"/" | 会 | 变为 8/6=4/3 倍 |
Base加解密|Python实现
Base16加解密实现
Base16加解密（原始字符表）
import base64
original = 'wo tai nan le'
print("1 original: ",type(original),original)
print("2 original.encode('utf-8'): ",type(original.encode('utf-8')),original.encode('utf-8'))
str_encode = base64.b16encode(original.encode('utf-8'))
print("3 str_encode: ",type(str_encode),str_encode)
print("4 str(str_encode,'utf-8'): ",type(str(str_encode,'utf-8')),str(str_encode,'utf-8'))
str_decode = base64.b16decode(str_encode)
print("5 str_decode: ",type(str_decode),str_decode)
print(str(str_decode,'utf-8'))
输出结果为
关键代码：
base64.b16encode(<'bytes'>) #base16编码
base64.b16decode(<'bytes'>) #base16解码
可以知道，在python3.7中
base64.b16encode(X) 其中需要加密的类型为’bytes’
（其中16可自行替换为16 32 64）
同时，加密后的类型也为’bytes’类型
所以加密的时候需要将 str 类型先转换为 bytes 类型：
例如：origin是一个 str 类型，则origin.encode('utf-8')则为 bytes 类型
而将 bytes 类型先转换为 str 类型：
代码：str(origin,'utf-8')其中origin是需要转换的 bytes 类型数据
Base16加解密（自定义字符表）
Base16的原始字符表为：0123456789ABCDEF
倘若我们替换成abcdef0123456789
用到两个方法
str.maketrans(intab, outtab) //用于创建字符映射的转换表
intab -- 字符串中被替代的字符组成的字符串。
outtab -- 用来替换的字符串。
后者替换前者
#第三个参数此处不讨论
此处的str不可改
str.translate(table[, deletechars]) //根据参数table给出的表转换字符串的字符
table -- 翻译表，翻译表是通过maketrans方法转换而来。
deletechars -- 字符串中要过滤的字符列表。#第二个参数此处不讨论
此处的str为需要转换的字符串，自行根据自己字符串取的名称进行更换
实例
intab = "like"
outtab = "love"
biao = str.maketrans(intab, outtab)
origin = "I like you"
print(origin.translate(biao))
输出
加解密实例
import base64
origin = 'wo tai nan le!!'
biao1 = str.maketrans("0123456789ABCDEF","abcdef0123456789")
str_encode = base64.b16encode(origin.encode('utf-8'))
encode = str(str_encode,'utf-8').translate(biao1)
print(encode)
biao2 = str.maketrans("abcdef0123456789","0123456789ABCDEF")
str_decode = base64.b16decode(encode.translate(biao2).encode('utf-8'))
print(str(str_decode,'utf-8'))
输出
1109ca1e0b03ca080b08ca060fcbcb
wo tai nan le!!
Base32加解密实现
同Base16加解密，将b16改为b32即可
Base64加解密实现
同Base16加解密，将b16改为b64即可
