Base 64编码

目前,许多手机病毒使用URL都采用Base64编码加密下载地址,下面我们了解一下Base64编码.

The Base64 Alphabet:

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

Base64编码的算法是:

1. 把3个8位字节(3*8 = 24)转化成4个6位的字节(4*6 = 24),之后在六位的前面补两个0,形成一个8位一个字节的形式.

2. 每76个字符加一个换行符

3. 最后的结束符也要处理

 例子:

转换前: 11010101　　11000101　　00110011

方法:从左开始顺序选6个数之后,在这个六位数的前面添加两个0, 之后再选出6个,再添加两个0,一次类推,直到24个二进制数全部被选完.

转换后: 00110101 00011100 00010100 00110011

对应10进制:  53         34           20         51

查阅上The Base64 Alphabet表得到: 1iuz

注意: Base64将3个字节转变为4个字节，因此，编码后的代码量（以字节为单位，下同）约比编码前的代码量多了1/3。之所以说是“约”，是因为如果代码量正好是3的整数倍，那么自然是多了1/3,为了解决这个问题.(看下文引用部分)。

编程的思维:

1. 第一个字符通过右移2位获得第一个目标字符的Base64表位置，根据这个数值取到表上相应的字符，就是第一个目标字符.

2. 然后将第一个字符左移4位加上第二个字符右移4位，即获得第二个目标字符.

3. 再将第二个字符左移2位加上第三个字符右移6位，获得第三个目标字符.

4. 最后取第三个字符的右6位即获得第四个目标字符.

5. 在以上的每一个步骤之后，再把结果与 0x3F 进行 AND 位操作，就可以得到编码后的字符了.

注意:原文的字节数量应该是3的倍数，如果这个条件不能满足的话,我们做一下处理。

解决办法：原文的字节不够的地方可以用全0来补足，转换时Base64编码用=号来代替。但等号最多只有两个。因为：

 余数 = 原文字节数 MOD 3

 

 所以余数任何情况下都只可能是0，1，2这三个数中的一个.

如果余数是0的话，就表示原文字节数正好是3的倍数（最理想的情况啦）.

如果是1的话，为了让Base64编码是3的倍数，就要补2个等号.

如果是2的话，就要补1个等号.

C++ 源代码

------------------------------------------------.h--------------------------------------------------------
#include <string>
using namespace std;

class ZBase64
{
public:
    /*编码
    DataByte
      　　[in]输入的数据长度,以字节为单位
    */
    string Encode(const unsigned char* Data,int DataByte);
    /*解码
    DataByte
        [in]输入的数据长度,以字节为单位
    OutByte
        [out]输出的数据长度,以字节为单位,请不要通过返回值计算
        输出数据的长度
    */
    string Decode(const char* Data,int DataByte,int& OutByte);
};


------------------------------------------------.cpp--------------------------------------------------------

#include "stdAfx.h"
#include "ZBase64.h"

string ZBase64::Encode(const unsigned char* Data,int DataByte)
{
    //编码表
    const char EncodeTable[]="ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZabcdefghijklmnopqrstuvwxyz0123456789+/";
    //返回值
    string strEncode;
    unsigned char Tmp[4]={0};
    int LineLength=0;
    for(int i=0;i<(int)(DataByte / 3);i++)
    {
        Tmp[1] = *Data++;
        Tmp[2] = *Data++;
        Tmp[3] = *Data++;
        strEncode+= EncodeTable[Tmp[1] >> 2];
        strEncode+= EncodeTable[((Tmp[1] << 4) | (Tmp[2] >> 4)) & 0x3F];
        strEncode+= EncodeTable[((Tmp[2] << 2) | (Tmp[3] >> 6)) & 0x3F];
        strEncode+= EncodeTable[Tmp[3] & 0x3F];
        if(LineLength+=4,LineLength==76) {strEncode+="\r\n";LineLength=0;}
    }
    //对剩余数据进行编码
    int Mod=DataByte % 3;
    if(Mod==1)
    {
        Tmp[1] = *Data++;
        strEncode+= EncodeTable[(Tmp[1] & 0xFC) >> 2];
        strEncode+= EncodeTable[((Tmp[1] & 0x03) << 4)];
        strEncode+= "==";
    }
    else if(Mod==2)
    {
        Tmp[1] = *Data++;
        Tmp[2] = *Data++;
        strEncode+= EncodeTable[(Tmp[1] & 0xFC) >> 2];
        strEncode+= EncodeTable[((Tmp[1] & 0x03) << 4) | ((Tmp[2] & 0xF0) >> 4)];
        strEncode+= EncodeTable[((Tmp[2] & 0x0F) << 2)];
        strEncode+= "=";
    }
    
    return strEncode;
}

string ZBase64::Decode(const char* Data,int DataByte,int& OutByte)
{
    //解码表
    const char DecodeTable[] =
    {
        0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0,
        0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0,
        62, // '+'
        0, 0, 0,
        63, // '/'
        52, 53, 54, 55, 56, 57, 58, 59, 60, 61, // '0'-'9'
        0, 0, 0, 0, 0, 0, 0,
        0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12,
        13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, // 'A'-'Z'
        0, 0, 0, 0, 0, 0,
        26, 27, 28, 29, 30, 31, 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38,
        39, 40, 41, 42, 43, 44, 45, 46, 47, 48, 49, 50, 51, // 'a'-'z'
    };
    //返回值
    string strDecode;
    int nValue;
    int i= 0;
    while (i < DataByte)
    {
        if (*Data != '\r' && *Data!='\n')
        {
            nValue = DecodeTable[*Data++] << 18;
            nValue += DecodeTable[*Data++] << 12;
            strDecode+=(nValue & 0x00FF0000) >> 16;
            OutByte++;
            if (*Data != '=')
            {
                nValue += DecodeTable[*Data++] << 6;
                strDecode+=(nValue & 0x0000FF00) >> 8;
                OutByte++;
                if (*Data != '=')
                {
                    nValue += DecodeTable[*Data++];
                    strDecode+=nValue & 0x000000FF;
                    OutByte++;
                }
            }
            i += 4;
        }
        else// 回车换行,跳过
        {
            Data++;
            i++;
        }
     }
    return strDecode;
}