一、Base64编码原理与应用

1.Bash64编码的概念

Base64是网络上最常见的用于传输8Bit字节码的编码方式之一，Base64就是一种基于64个可打印字符来表示二进制数据的方法。可查看RFC2045～RFC2049，上面有MIME的详细规范。

Base64编码是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。例如，在Java Persistence系统Hibernate中，就采用了Base64来将一个较长的唯一标识符（一般为128-bit的UUID）编码为一个字符串，用作HTTP表单和HTTP GET URL中的参数。在其他应用程序中，也常常需要把二进制数据编码为适合放在URL（包括隐藏表单域）中的形式。此时，采用Base64编码具有不可读性，需要解码后才能阅读。

2.Bash64编码的应用

Base64编码可用于在HTTP环境下传递较长的标识信息。例如，在Java Persistence系统Hibernate中，就采用了Base64来将一个较长的唯一标识符（一般为128-bit的UUID）编码为一个字符串，用作HTTP表单和HTTP GET URL中的参数。在其他应用程序中，也常常需要把二进制数据编码为适合放在URL（包括隐藏表单域）中的形式。此时，采用Base64编码不仅比较简短，同时也具有不可读性，即所编码的数据不会被人用肉眼所直接看到。

然而，标准的Base64并不适合直接放在URL里传输，因为URL编码器会把标准Base64中的“/”和“+”字符变为形如“%XX”的形式，而这些“%”号在存入数据库时还需要再进行转换，因为ANSI SQL中已将“%”号用作通配符。

为解决此问题，可采用一种用于URL的改进Base64编码，它不仅在末尾去掉填充的’='号，并将标准Base64中的“+”和“/”分别改成了“-”和“_”，这样就免去了在URL编解码和数据库存储时所要作的转换，避免了编码信息长度在此过程中的增加，并统一了数据库、表单等处对象标识符的格式。

另有一种用于正则表达式的改进Base64变种，它将“+”和“/”改成了“!”和“-”，因为“+”,“/”以及前面在IRCu中用到的“[”和“]”在正则表达式中都可能具有特殊含义。

此外还有一些变种，它们将“+/”改为“-”或“.”（用作编程语言中的标识符名称）或“.-”（用于XML中的Nmtoken）甚至“_:”（用于XML中的Name）。

3.其他应用

Mozilla Thunderbird和Evolution用Base64来保密电子邮件密码

Base64 也会经常用作一个简单的“加密”来保护某些数据，而真正的加密通常都比较繁琐。

垃圾讯息传播者用Base64来避过反垃圾邮件工具，因为那些工具通常都不会翻译Base64的讯息。

在LDIF档案，Base64用作编码字串。

二、如何判断字符串是否是经过Base64编码的

根据我们对Base64熟悉以后，从很多案例中涉及到的关于Base64编码的知识，我们可以很轻易的总结出，Base64编码之后的字符串应该满足以下的特征。

• 字符串只可能包含A-Z，a-z，0-9，+，/，=字符
• 字符串长度是4的倍数
• =只会出现在字符串最后，可能没有或者一个等号或者两个等号

那么我们判断一个文本是不是满足base64加密后的特征应该从以下几个方面来判断：

1. 读取文件，判断文件的长度是否为4的倍数。
2. 对文件的前（文件长度-2）内容进行逐字符判断，应该所有字符都包含在A-Z,a-z，0-9，+，-之中。
3. 对文件的后两个字符来判断，除了包含在②中的字符，还可能是=字符。 基于以上的判断准则，我们可以完成以下的实验

使用任意一种语言，编写出一个能够判断文本中的字符串是否满足Base64的编码规则的程序，不一定能够完全确定相应字符串一定是基于Base64编码的，但是要能够明确的判断字符串不是Base64编码，其中程序的输入为以文本形式保存的字符串。（程序要能够去除文本中的空格，换行符等干扰项）

具体python加解密base64脚本如下：

def jiemi_base64():  # 解密base64
    data = 'eyduYW1lJzona2trJywnYWdlJzoyMn0='
    # data= '''{'aa':'bb'}'''
    missing_padding = 4- len(data) %4
    if missing_padding:
        data += '=' * missing_padding
    print(base64.b64decode(data))
    print(type(base64.b64decode(data)))
    #b"{'name':'kkk','age':22}"
    #<class 'bytes'>
 
def jiami_base64(): # 加密base64
    data= "{'name':'kkk','age':22}"
    print(base64.b64encode(data.encode()))  # data必须是bytes类型，如果是字符串，则通过encode()转换
    # b'eyduYW1lJzona2trJywnYWdlJzoyMn0='
 
if __name__ == '__main__':
    # jiami_base64()
    jiemi_base64()

总结

Base64是网络上最常见的用于传输8Bit字节码的编码方式之一，Base64就是一种基于64个可打印字符来表示二进制数据的方法。可查看RFC2045～RFC2049，上面有MIME的详细规范。

Base64编码是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。采用Base64编码具有不可读性，需要解码后才能阅读。

Base64由于以上优点被广泛应用于计算机的各个领域，然而由于输出内容中包括两个以上“符号类”字符（+, /, =)，不同的应用场景又分别研制了Base64的各种“变种”。为统一和规范化Base64的输出，Base62x被视为无符号化的改进版本。