最近學Python的時候遇到了編碼問題，順帶了解了一下base64編碼，首先閱讀了咱CSDN上的一篇文章Base64編碼原理，有所感悟，記錄下來以備日後檢視

首先，base64編碼是用64個字元來表示任意二進位制的資料的方法，有時候我們用記事本開啟.pdf，.exe, .png的字尾名的檔案時開啟是一堆亂碼。實際上這些二進位制檔案裡面包含了許多無法列印的字元，如果我們讓記事本能處理開啟這些檔案，就需要一種能處理二進位制檔案到字串的轉換的方法，就用到了base64編碼。

它很簡單，出現的原因也很單一：因為有些網路傳送渠道並不支援所有的位元組，例如傳統的郵件只支援可見字元的傳送，像ASCII碼的控制字元就不能通過郵件傳送。這樣用途就受到了很大的限制，比如圖片二進位制流的每個位元組不可能全部是可見字元，所以就傳送不了。最好的方法就是在不改變傳統協議的情況下，做一種擴充套件方案來支援二進位制檔案的傳送。把不可列印的字元也能用可列印字元來表示，問題就解決了。Base64編碼應運而生，Base64就是一種基於64個可列印字元來表示二進位制資料的表示方法。

首先，準備一個包含64個字元的陣列：['A', 'B', 'C', ... 'a','b', 'c', ... '0', '1', ... '+', '/']，換成圖示來表示就是這樣的

1字元=1個位元組=1byte=8個bit，所以任意一個上圖的64個字元中的都能用2的6次方以下的數來表示，換成二進位制來看，任意一個base64編碼的字元最多就是佔位6個bit，但是規定就是一個字元等於8個bit啊，現在你用一個base64就叫我換成6個bit了，那我多下來的倆bit放哪裡？那麼怎麼用6個有效bit來表示傳統字元的8個bit呢？8和6的最小公倍數是24，也就是說3個傳統位元組可以由4個Base64字元來表示，保證有效位數是一樣的，這樣就多了1/3的位元組數來彌補Base64只有6個有效bit的不足。你也可以說用兩個Base64字元也能表示一個傳統字元，但是採用最小公倍數的方案其實是最減少浪費的。結合下邊的圖比較容易理解。Man是三個字元，一共24個有效bit，只好用4個Base64字元來湊齊24個有效位。紅框表示的是對應的Base64，6個有效位轉化成相應的索引值再對應Base64字元表，查出"Man"對應的Base64字元是"TWFU"。說到這裡有個原則不知道你發現了沒有，要轉換成Base64的最小單位就是三個位元組，對一個字串來說每次都是三個位元組三個位元組的轉換，對應的是Base64的四個位元組。這個搞清楚了其實就差不多了。

加密解密的時候，對字元換成ASCII碼是第一步，可以看到，M換成ASCII碼後是77，然後用二進位制表示成01001101，a和n分別是01100001和01101110剩下的拼湊其實就是加減法了，很簡單，對應字元的二進位制碼全放到一起，然後從頭開始按6個bit是一個base64碼的規則來截，轉換成base64的字元後，最後剩下的如果不足6位，就用=號來補位。如果是6的倍數，那麼編碼結果就是base64的編碼集結果的一堆字元，如果不是6的倍數，就要在後面補位‘=’，湊夠6位為止，例如我們通常下載的迅雷連結，使用的就是對地址進行base64位加密，通常能在連結的最後面看到‘=’，就是這個原因了

說起Base64編碼可能有些奇怪，因為大多數的編碼都是由字元轉化成二進位制的過程，而從二進位制轉成字元的過程稱為解碼。而Base64的概念就恰好反了，由二進位制轉到字元稱為編碼，由字元到二進位制稱為解碼。


　　Base64編碼主要用在傳輸、儲存、表示二進位制等領域，還可以用來加密，但是這種加密比較簡單，只是一眼看上去不知道什麼內容罷了，當然也可以對Base64的字元序列進行定製來進行加密。

由於=字元也可能出現在Base64編碼中，但=用在URL、Cookie裡面會造成歧義，所以，很多Base64編碼後會把=去掉：


# 標準Base64:
'abcd' -> 'YWJjZA=='
# 自動去掉=:
'abcd' -> 'YWJjZA'
去掉=後怎麼解碼呢？因為Base64是把3個位元組變為4個位元組，所以，Base64編碼的長度永遠是4的倍數，因此，需要加上=把Base64字串的長度變為4的倍數，就可以正常解碼了

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