热门标签 | HotTags
当前位置:  开发笔记 > 数据库 > 正文

基于Java实现的Base64加密、解密原理代码

这篇文章主要介绍了基于Java实现的Base64加密、解密原理代码,需要的朋友可以参考下

一、概述

1.Base64是什么:

Base64是网络上最常见的用于传输8Bit字节代码的编码方式之一,大家可以查看RFC2045~RFC2049,上面有MIME的详细规范。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

2.简介:

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,它不在末尾填充'='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)。

Base64要求把每三个8Bit的字节转换为四个6Bit的字节(3*8 = 4*6 = 24),然后把6Bit再添两位高位0,组成四个8Bit的字节,也就是说,转换后的字符串理论上将要比原来的长1/3。

3.规则:

关于这个编码的规则:

①.把3个字符变成4个字符..
②.每76个字符加一个换行符..
③.最后的结束符也要处理..
这样说会不会太抽象了?不用着急,我们来看一个例子:
转换前: aaaaaabb ccccdddd eeffffff
转换后: 00aaaaaa 00bbcccc 00ddddee 00ffffff
应该很清楚了吧?上面的三个字节是原文,下面的四个字节是转换后的Base64编码,其前两位均为0。
转换后,我们用一个码表来得到我们想要的字符串(也就是最终的Base64编码)

二、java实现代码示例:

public final class Base64 {

 static private final int BASELENGTH = 255;
 static private final int LOOKUPLENGTH = 64;
 static private final int TWENTYFOURBITGROUP = 24;
 static private final int EIGHTBIT = 8;
 static private final int SIXTEENBIT = 16;
 static private final int SIXBIT = 6;
 static private final int FOURBYTE = 4;
 static private final int SIGN = -128;
 static private final char PAD = '=';
 static private final boolean fDebug = false;
 static final private byte[] base64Alphabet = new byte[BASELENGTH];
 static final private char[] lookUpBase64Alphabet = new char[LOOKUPLENGTH];

 static {

 for (int i = 0; i = 'A'; i--) {
  base64Alphabet[i] = (byte) (i - 'A');
 }
 for (int i = 'z'; i >= 'a'; i--) {
  base64Alphabet[i] = (byte) (i - 'a' + 26);
 }

 for (int i = '9'; i >= '0'; i--) {
  base64Alphabet[i] = (byte) (i - '0' + 52);
 }

 base64Alphabet['+'] = 62;
 base64Alphabet['/'] = 63;

 for (int i = 0; i <= 25; i++)
  lookUpBase64Alphabet[i] = (char) ('A' + i);

 for (int i = 26, j = 0; i <= 51; i++, j++)
  lookUpBase64Alphabet[i] = (char) ('a' + j);

 for (int i = 52, j = 0; i <= 61; i++, j++)
  lookUpBase64Alphabet[i] = (char) ('0' + j);
 lookUpBase64Alphabet[62] = (char) '+';
 lookUpBase64Alphabet[63] = (char) '/';

 }

 protected static boolean isWhiteSpace(char octect) {
 return (octect == 0x20 || octect == 0xd || octect == 0xa || octect == 0x9);
 }

 protected static boolean isPad(char octect) {
 return (octect == PAD);
 }

 protected static boolean isData(char octect) {
 return (base64Alphabet[octect] != -1);
 }

 protected static boolean isBase64(char octect) {
 return (isWhiteSpace(octect) || isPad(octect) || isData(octect));
 }

 /**
 * Encodes hex octects into Base64
 * 
 * @param binaryData
 *      Array containing binaryData
 * @return Encoded Base64 array
 */
 public static String encode(byte[] binaryData) {

 if (binaryData == null)
  return null;

 int lengthDataBits = binaryData.length * EIGHTBIT;
 if (lengthDataBits == 0) {
  return "";
 }

 int fewerThan24bits = lengthDataBits % TWENTYFOURBITGROUP;
 int numberTriplets = lengthDataBits / TWENTYFOURBITGROUP;
 int numberQuartet = fewerThan24bits != 0 &#63; numberTriplets + 1
  : numberTriplets;
 int numberLines = (numberQuartet - 1) / 19 + 1;
 char encodedData[] = null;

 encodedData = new char[numberQuartet * 4 + numberLines];

 byte k = 0, l = 0, b1 = 0, b2 = 0, b3 = 0;

 int encodedIndex = 0;
 int dataIndex = 0;
 int i = 0;
 if (fDebug) {
  System.out.println("number of triplets = " + numberTriplets);
 }

 for (int line = 0; line > 4);
  decodedData[encodedIndex++] = (byte) (((b2 & 0xf) <<4) | ((b3 >> 2) & 0xf));
  decodedData[encodedIndex++] = (byte) (b3 <<6 | b4);
 }

 if (!isData((d1 = base64Data[dataIndex++]))
  || !isData((d2 = base64Data[dataIndex++]))) {
  return null;// if found "no data" just return null
 }

 b1 = base64Alphabet[d1];
 b2 = base64Alphabet[d2];

 d3 = base64Data[dataIndex++];
 d4 = base64Data[dataIndex++];
 if (!isData((d3)) || !isData((d4))) {// Check if they are PAD characters
  if (isPad(d3) && isPad(d4)) { // Two PAD e.g. 3c[Pad][Pad]
  if ((b2 & 0xf) != 0)// last 4 bits should be zero
   return null;
  byte[] tmp = new byte[i * 3 + 1];
  System.arraycopy(decodedData, 0, tmp, 0, i * 3);
  tmp[encodedIndex] = (byte) (b1 <<2 | b2 >> 4);
  return tmp;
  } else if (!isPad(d3) && isPad(d4)) { // One PAD e.g. 3cQ[Pad]
  b3 = base64Alphabet[d3];
  if ((b3 & 0x3) != 0)// last 2 bits should be zero
   return null;
  byte[] tmp = new byte[i * 3 + 2];
  System.arraycopy(decodedData, 0, tmp, 0, i * 3);
  tmp[encodedIndex++] = (byte) (b1 <<2 | b2 >> 4);
  tmp[encodedIndex] = (byte) (((b2 & 0xf) <<4) | ((b3 >> 2) & 0xf));
  return tmp;
  } else {
  return null;// an error like "3c[Pad]r", "3cdX", "3cXd", "3cXX"
    // where X is non data
  }
 } else { // No PAD e.g 3cQl
  b3 = base64Alphabet[d3];
  b4 = base64Alphabet[d4];
  decodedData[encodedIndex++] = (byte) (b1 <<2 | b2 >> 4);
  decodedData[encodedIndex++] = (byte) (((b2 & 0xf) <<4) | ((b3 >> 2) & 0xf));
  decodedData[encodedIndex++] = (byte) (b3 <<6 | b4);

 }

 return decodedData;
 }

 /**
 * remove WhiteSpace from MIME containing encoded Base64 data.
 * 
 * @param data
 *      the byte array of base64 data (with WS)
 * @return the new length
 */
 protected static int removeWhiteSpace(char[] data) {
 if (data == null)
  return 0;

 // count characters that's not whitespace
 int newSize = 0;
 int len = data.length;
 for (int i = 0; i 

推荐阅读
author-avatar
mobiledu2502927537
这个家伙很懒,什么也没留下!
PHP1.CN | 中国最专业的PHP中文社区 | DevBox开发工具箱 | json解析格式化 |PHP资讯 | PHP教程 | 数据库技术 | 服务器技术 | 前端开发技术 | PHP框架 | 开发工具 | 在线工具
Copyright © 1998 - 2020 PHP1.CN. All Rights Reserved | 京公网安备 11010802041100号 | 京ICP备19059560号-4 | PHP1.CN 第一PHP社区 版权所有