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Base64是一種使用64基的位置計數(shù)法。它使用2的最大次方來代表僅可打印的ASCII 字符。這使它可用來作為電子郵件的傳輸編碼。在Base64中的變量使用字符A-Z、a-z和0-9 ，這樣共有62個字符，用來作為開始的64個數(shù)字，最后兩個用來作為數(shù)字的符號在不同的系統(tǒng)中而不同。一些如uuencode的其他編碼方法，和之后binhex的版本使用不同的64字符集來代表6個二進(jìn)制數(shù)字，但是它們不叫Base64。

 

在MIME格式的電子郵件中，base64可以用來將binary的字節(jié)序列數(shù)據(jù)編碼成ASCII字符序列構(gòu)成的文本。使用時，在傳輸編碼方式中指定base64。使用的字符包括大小寫字母各26個，加上10個數(shù)字，和加號“+”，斜杠“/”，一共64個字符，等號“=”用來作為后綴用途。

完整的base64定義可見 RFC 1421和 RFC 2045。編碼后的數(shù)據(jù)比原始數(shù)據(jù)略長，為原來的

。在電子郵件中，根據(jù)RFC 822規(guī)定，每76個字符，還需要加上一個回車換行?？梢怨浪憔幋a后數(shù)據(jù)長度大約為原長的135.1%。

轉(zhuǎn)換的時候，將三個byte的數(shù)據(jù)，先后放入一個24bit的緩沖區(qū)中，先來的byte占高位。數(shù)據(jù)不足3byte的話，于緩沖區(qū)中剩下的bit用0補足。然后，每次取出6（因為2⁶ = 64）個bit，按照其值選擇ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZabcdefghijklmnopqrstuvwxyz0123456789+/中的字符作為編碼后的輸出。不斷進(jìn)行，直到全部輸入數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換完成。

如果最后剩下兩個輸入數(shù)據(jù)，在編碼結(jié)果后加1個“=”；如果最后剩下一個輸入數(shù)據(jù)，編碼結(jié)果后加2個“=”；如果沒有剩下任何數(shù)據(jù)，就什么都不要加，這樣才可以保證資料還原的正確性。

舉例來說，一段引用自托馬斯·霍布斯的利維坦的文句：

Man is distinguished, not only by his reason, but by this singular passion from other animals, which is a lust of the mind, that by a perseverance of delight in the continued and indefatigable generation of knowledge, exceeds the short vehemence of any carnal pleasure.

經(jīng)過base64編碼之后變成：

TWFuIGlzIGRpc3Rpbmd1aXNoZWQsIG5vdCBvbmx5IGJ5IGhpcyByZWFzb24sIGJ1dCBieSB0aGlzIHNpbmd1bGFyIHBhc3Npb24gZnJvbSBvdGhlciBhbmltYWxzLCB3aGljaCBpcyBhIGx1c3Qgb2YgdGhlIG1pbmQsIHRoYXQgYnkgYSBwZXJzZXZlcmFuY2Ugb2YgZGVsaWdodCBpbiB0aGUgY29udGludWVkIGFuZCBpbmRlZmF0aWdhYmxlIGdlbmVyYXRpb24gb2Yga25vd2xlZGdlLCBleGNlZWRzIHRoZSBzaG9ydCB2ZWhlbWVuY2Ugb2YgYW55IGNhcm5hbCBwbGVhc3VyZS4=

[編輯] 例子

• 編碼“Man”

文本	M								a								n
ASCII編碼	77								97								110
二進(jìn)制位	0	1	0	0	1	1	0	1	0	1	1	0	0	0	0	1	0	1	1	0	1	1	1	0
索引	19						22						5						46
Base64編碼	T						W						F						u

在此例中，Base64算法將三個字符編碼為4個字符

Base64索引表：

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

[編輯] UTF-7

UTF-7 是一個修改的Base64（Modified Base64）。主要是將UTF-16的數(shù)據(jù)，用Base64的方法編碼為可打印的 ASCII 字符序列。目的是傳輸 Unicode 數(shù)據(jù)。主要的區(qū)別在于不用等號"="補余，因為該字符通常需要大量的轉(zhuǎn)譯。

標(biāo)準(zhǔn)可見RFC 2152，《A Mail-Safe Transformation Format of Unicode》。

[編輯] IRCu

在IRCu等軟件所使用的P10 IRC服務(wù)器間協(xié)議中，對客戶與服務(wù)器的消息類型號（client/server numerics）和二進(jìn)制IP地址采用了base64編碼。消息類型號的長度固定為3字節(jié)，故可直接編碼為4個字節(jié)而不需要加填充。對IP地址進(jìn)行編碼時，則需要在地址前添加一些0比特，使之可以編碼為整數(shù)個字節(jié)。這里所用的符號集與前述MIME的也有所不同，將+/改成了[]。

[編輯] 在URL中的應(yīng)用

Base64編碼可用于在HTTP環(huán)境下傳遞較長的標(biāo)識信息。例如，在Java持久化系統(tǒng)Hibernate中，就采用了Base64來將一個較長的唯一標(biāo)識符（一般為128-bit的UUID）編碼為一個字符串，用作HTTP表單和HTTP GET URL中的參數(shù)。在其他應(yīng)用程序中，也常常需要把二進(jìn)制數(shù)據(jù)編碼為適合放在URL（包括隱藏表單域）中的形式。此時，采用Base64編碼不僅比較簡短，同時也具有不可讀性，即所編碼的數(shù)據(jù)不會被人用肉眼所直接看到。

然而，標(biāo)準(zhǔn)的Base64并不適合直接放在URL里傳輸，因為URL編碼器會把標(biāo)準(zhǔn)Base64中的“/”和“+”字符變?yōu)樾稳纭?XX”的形式，而這些“%”號在存入數(shù)據(jù)庫時還需要再進(jìn)行轉(zhuǎn)換，因為ANSI SQL中已將“%”號用作通配符。

為解決此問題，可采用一種用于URL的改進(jìn)Base64編碼，它不在末尾填充'='號，并將標(biāo)準(zhǔn)Base64中的“+”和“/”分別改成了“*”和“-”，這樣就免去了在URL編解碼和數(shù)據(jù)庫存儲時所要作的轉(zhuǎn)換，避免了編碼信息長度在此過程中的增加，并統(tǒng)一了數(shù)據(jù)庫、表單等處對象標(biāo)識符的格式。

另有一種用于正則表達(dá)式的改進(jìn)Base64變種，它將“+”和“/”改成了“!”和“-”，因為“+”，“*”以及前面在IRCu中用到的“[”和“]”在正則表達(dá)式中都可能具有特殊含義。

此外還有一些變種，它們將“+/”改為“_-”或“._”（用作編程語言中的標(biāo)識符名稱）或“.-”（用于XML中的Nmtoken）甚至“_:”（用于XML中的Name）。

其他應(yīng)用

• Mozilla Thunderbird和Evolution用Base64來保密電子郵件密碼
• Base64 也會經(jīng)常用作一個簡單的“加密”來保護(hù)某些數(shù)據(jù)，而真正的加密通常都比較繁瑣。
• 垃圾訊息傳播者用Base64來避過反垃圾郵件工具，因為那些工具通常都不會翻譯Base64的訊息。
• 在LDIF檔案，Base64用作編碼字串。