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。