BASE64编码作业

1.什么是BASE64编码？

BASE64是网络上最常见的用于传输8bit字节码的编码方式之一，是一种基于64个可打印字符来表示二进制数据的方法。

解决什么问题？

表示从二进制到字符的过程，可用于在HTTP环境下传递较长的标识信息。同时具有不可读性，需要解码才可阅读，有一定保密性。

2.了解编码过程：

1.将目标通过ASCII编码转化为二进制字符串，即00110010  00110000  00110010  00110000  00110001  00110010   00110001  00110000

2.将字符串按顺序每24bit为一组，不足则补0使其为24bit，每一组中每六个字符分为一小组，得到

001100

100011

000000

110010

001100

000011

000100

110010

001100

010011

000000

000000

3.将每组的六个字符前补上两个0，使其扩展为8bit，得到

00001100

00100011

00000000

00110010

00001100

00000011

00000100

00110010

00001100

00010011

00000000

00000000

4.根据base索引表进行编码，结尾的全零组用 “ = ” 表示，得到

00001100	00100011	00000000	00110010	00001100	00000011	00000100	00110010	00001100	00010011	00000000	00000000
12	35	0	50	12	3	4	50	12	3	4	结尾
M	j	A	y	M	D	E	y	M	D	E	=

由此可得，我的学号20201210的编码为MjAyMDEyMTA=

               姓名徐铭泽的编码为eHVtaW5nemU=

解码过程反过来即可

3.编码的python实现

1.  import base64  #内部库验证

1.  
   base_chrs = b'ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZabcdefghijklmnopqrstuvwxyz0123456789+/'
2.  
   chrsdic = dict(zip(base_chrs, range(64)))
3.  
    
4.  
    
5.  
   def bs64encode(src):
6.  
       """将源数据按base64编码
7.  
    
8.  
       :param src:bytes
9.  
       :return: bytes
10.  
        """
11.  
        ret = bytearray()
12.  
        r = 0
13.  
        for i in range(0, len(src), 3):
14.  
            block = src[i:i+3]          #切片,超界也无所谓
15.  
            if len(block) < 3:
16.  
                r = 3 - len(block)
17.  
                block += b'\x00' * r    #用\x00补齐位数
18.  
            num = int.from_bytes(block, 'big')
19.  
            for j in range(4):
20.  
                k = (4-j-1)*6
21.  
                c = (num >> k) & 0x3f
22.  
                ret.append(base_chrs[c])
23.  
        for i in range(1, r+1):
24.  
            ret[-i] = int.from_bytes(b'=', 'big')
25.  
        return bytes(ret)
26.  
     
27.  
     
28.  
    def bs64decode(src):
29.  
        """解码base64编码数据
30.  
       
31.  
        :param src: bytes
32.  
        :return: bytes
33.  
        """
34.  
        ret = bytearray()
35.  
        for i in range(0, len(src), 4):
36.  
            block = src[i:i+4]
37.  
            tmp = 0x00
38.  
            cnt = 0
39.  
            for j in range(4):
40.  
                index = chrsdic.get(block[-j-1])   #get找不到返回None,用负索引,j就是要移动的位数
41.  
                if index is not None:
42.  
                    tmp += index << j*6
43.  
                else:                             #None就是遇到最后的b'=',为0,所以不用移位
44.  
                    cnt += 1
45.  
            num = tmp.to_bytes(3, 'big')          # int.to_bytes()
46.  
            ret.extend(num)                       #bytearray 为list,方法通用
47.  
        for k in range(cnt):
48.  
            ret.pop()
49.  
        return bytes(ret)