Base64

Base64（基底きてい64）是ぜ一いち种基于64个可打だ印字いんじ符ふ来らい表示ひょうじ二に进制数すう据すえ的てき表示ひょうじ方法ほうほう。由よし于 $\log _{2}64=6$ ，所以ゆえん每ごと6个位い元もと为一个单元もと，对应某ぼう个可打だ印字いんじ符ふ。3个字じ节相當そうとう於24个位元もと，对应于4个Base64单元，即そく3个字节可由よし4个可打だ印字いんじ符ふ来らい表示ひょうじ。在ざいBase64中ちゅう的てき可か打だ印字いんじ符ふ包括ほうかつ字母じぼA-Z、a-z、数字すうじ0-9，这样共有きょうゆう62个字符ふ，此外两个可か打だ印しるし符号ふごう在ざい不同ふどう的てき系けい统中而不同ふどう。一いち些如uuencode的てき其他编码方法ほうほう，和之かずゆき后きさきBinHex（英えい语：BinHex）的てき版本はんぽん使用しよう不同ふどう的てき64字じ符ふ集しゅう来らい代表だいひょう6个二に进制数字すうじ，但ただし是ぜ不ふ被ひ稱しょう為ためBase64。

Base64常用じょうよう于在通常つうじょう处理文ぶん本ほん数かず据すえ的てき场合，表示ひょうじ、传输、存そん储一些二进制数据，包括ほうかつMIME的てき电子邮件及XML的てき一些复杂数据。

RFC 4648 标准的てき Base64 索引さくいん表ひょう

十じゅう进制	二に进制	字じ符ふ	十じゅう进制	二に进制	字じ符ふ	十じゅう进制	二に进制	字じ符ふ	十じゅう进制	二に进制	字じ符ふ
0	000000	A	16	010000	Q	32	100000	g	48	110000	w
1	000001	B	17	010001	R	33	100001	h	49	110001	x
2	000010	C	18	010010	S	34	100010	i	50	110010	y
3	000011	D	19	010011	T	35	100011	j	51	110011	z
4	000100	E	20	010100	U	36	100100	k	52	110100	0
5	000101	F	21	010101	V	37	100101	l	53	110101	1
6	000110	G	22	010110	W	38	100110	m	54	110110	2
7	000111	H	23	010111	X	39	100111	n	55	110111	3
8	001000	I	24	011000	Y	40	101000	o	56	111000	4
9	001001	J	25	011001	Z	41	101001	p	57	111001	5
10	001010	K	26	011010	a	42	101010	q	58	111010	6
11	001011	L	27	011011	b	43	101011	r	59	111011	7
12	001100	M	28	011100	c	44	101100	s	60	111100	8
13	001101	N	29	011101	d	45	101101	t	61	111101	9
14	001110	O	30	011110	e	46	101110	u	62	111110	+
15	001111	P	31	011111	f	47	101111	v	63	111111	/
填はま充たかし		=

示しめせ例れい

舉例來らい說せつ，一段いちだん引用いんよう自じ托たく马斯·霍布斯《利り维坦》的てき文句もんく：

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.

經過けいかBase64編へん碼之後ご變成へんせい：

TWFuIGlzIGRpc3Rpbmd1aXNoZWQsIG5vdCBvbmx5IGJ5IGhpcyByZWFzb24sIGJ1dCBieSB0aGlzIHNpbmd1bGFyIHBhc3Npb24gZnJvbSBvdGhlciBhbmltYWxzLCB3aGljaCBpcyBhIGx1c3Qgb2YgdGhlIG1pbmQsIHRoYXQgYnkgYSBwZXJzZXZlcmFuY2Ugb2YgZGVsaWdodCBpbiB0aGUgY29udGludWVkIGFuZCBpbmRlZmF0aWdhYmxlIGdlbmVyYXRpb24gb2Yga25vd2xlZGdlLCBleGNlZWRzIHRoZSBzaG9ydCB2ZWhlbWVuY2Ugb2YgYW55IGNhcm5hbCBwbGVhc3VyZS4=

编码「Man」的てき結果けっか為ためTWFu，詳細しょうさい原理げんり如下：

文ぶん本ほん	M								a								n
ASCII编码	77								97								110
二に进制位い	0	1	0	0	1	1	0	1	0	1	1	0	0	0	0	1	0	1	1	0	1	1	1	0
索引さくいん	19						22						5						46
Base64编码	T						W						F						u

在ざい此例中ちゅう，Base64算法さんぽう将しょう3个字节编码为4个字符ふ。

如果要よう编码的てき字じ节数不能ふのう被ひ3整除せいじょ，最さい后きさき会かい多た出で1个或2个字节，那な么可以使用しよう下面かめん的てき方法ほうほう进行处理：先さき使用しよう0字じ节值在ざい末尾まつび补足，使つかい其能够被3整除せいじょ，然しか后きさき再さい进行Base64的てき编码。在ざい编码后きさき的てきBase64文ぶん本ほん后きさき加か上じょう一いち个或两个=号ごう，代表だいひょう补足的てき字じ节数。也就是ぜ说，当とう最さい后きさき剩余じょうよ两个八はち位い(待まち补足)字じ节（2个byte）时，最さい后きさき一いち个6位い的てきBase64字じ节块有ゆう四よん位い是ぜ0值，最さい后きさき附加ふか上じょう两个等号とうごう；如果最さい后きさき剩余じょうよ一いち个八はち位い(待まち补足)字じ节（1个byte）时，最さい后きさき一いち个6位い的てきbase字じ节块有ゆう两位是ぜ0值，最さい后きさき附加ふか一いち个等号ごう。参考さんこう下表かひょう：

文ぶん本ほん（1 Byte）	A
二に进制位い	0	1	0	0	0	0	0	1	0	0	0	0
二に进制位い（補ほ0）	0	1	0	0	0	0	0	1	0	0	0	0	留とめ空むなし填はま充たかし						留とめ空むなし填はま充たかし
Base64编码	Q						Q						=						=
文ぶん本ほん（2 Byte）	B								C
二に进制位い	0	1	0	0	0	0	1	0	0	1	0	0	0	0	1	1	0	0
二に进制位い（補ほ0）	0	1	0	0	0	0	1	0	0	1	0	0	0	0	1	1	0	0	留とめ空むなし填はま充たかし
Base64编码	Q						k						M						=

应用

变种

base64编码对应的てき64个可打だ印字いんじ符ふ在ざい一些特定的程序或协议中可能不适合使用，特とく别是字じ符ふ表ひょう第だい62位い（+）、63位い（/）和わ填はま充たかし字じ符ふ（=），因いん此存在そんざい一いち些如下か的てき变种：

编码	编码字じ符ふ			换行的てき处理			是ぜ否ひ解かい码非编码字じ符ふ
编码	第だい62位い	第だい63位い	填はま充たかし	分ぶん隔へだた符ふ	行くだり字じ符ふ数すう	校こう验和	是ぜ否ひ解かい码非编码字じ符ふ
RFC 1421：用よう于隐私わたし增强ぞうきょう电邮的てきBase64（已やめ弃用）	`+`	`/`	`=` 强制きょうせい	CR+LF	64，末まつ尾行びこう可か少しょう于64	否いや	否いや
RFC 2045：用よう于MIME的てきBase64	`+`	`/`	`=` 强制きょうせい	CR+LF	上限じょうげん 76	否いや	弃用
RFC 2152: 用よう于UTF-7的てきBase64	`+`	`/`	否いや	否いや			否いや
RFC 3501：用よう于IMAP协议邮箱命名めいめい的てきBase64	`+`	`,`	否いや	否いや			否いや
RFC 4648 §4：标准base64	`+`	`/`	`=` 可か选	否いや			否いや
RFC 4648 §5：base64url（URL和文わぶん件名けんめい安全あんぜん标准）	`-`	`_`	`=` 可か选	否いや			否いや
RFC 4880：用よう于OpenPGP的てきRadix-64	`+`	`/`	`=` 强制きょうせい	CR+LF	上限じょうげん 76	Radix-64编码24位いCRC	否いや

MIME

在ざいMIME格式かくしき的てき电子邮件中なか，Base64可か以用来らい将はたbinary的てき字じ节序列じょれつ数すう据すえ编码成なりASCII字じ符ふ序列じょれつ构成的てき文ぶん本ほん。使用しよう时，在ざい传输编码方式ほうしき中ちゅう指定していBase64。使用しよう的てき字じ符ふ包括ほうかつ大小だいしょう写うつし拉ひしげ丁字ていじ母はは各かく26个、数字すうじ10个、加か号ごう+和かず斜はす杠ゆずりは/，共きょう64个字符ふ，等号とうごう=用もちい来き作さく为填充用じゅうよう途と。

完かん整せい的てきBase64定てい义可见RFC 1421和わRFC 2045。编码后きさき的てき数すう据すえ比ひ原始げんし数すう据すえ略りゃく长，为原来らい的てき ${\frac {4}{3}}$ 。在ざい电子邮件中ちゅう，根ね据すえRFC 822规定，每まい76个字符ふ，还需要よう加か上じょう一いち个回车换行ぎょう。可か以估算さん编码后きさき数すう据すえ长度大だい约为原げん长的135.1%。

转换的てき时候，将はた3字じ节的まと数すう据すえ，先さき后きさき放ひ入にゅう一いち个24位い元もと的てき缓冲区く中ちゅう，先さき来らい的てき字じ节占うらない高だか位い。数かず据すえ不足ふそく3字じ节的话，於緩衝かんしょう區く中ちゅう剩あま下した的てき位い元もと用よう0补足。每次まいじ取出とりで6位い元もと（因いん为 $2^{6}=64$ ），按照其值选择ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZabcdefghijklmnopqrstuvwxyz0123456789+/中なか的てき字じ符ふ作さく为编码后的てき输出，直ちょく到いた全部ぜんぶ输入数すう据すえ转换完成かんせい。

若原わかはら数すう据すえ长度不ふ是ぜ3的てき倍數ばいすう时且剩下か1個いっこ輸入ゆにゅう數すう據よりどころ，則のり在ざい編へん碼結果けっか後ご加か2個こ=；若わか剩あま下しも2個こ輸入ゆにゅう數すう據よりどころ，則のり在ざい編へん碼結果けっか後ご加か1個いっこ=。

IRCu

在ざいIRCu（英えい语：IRCu）等とう软件所しょ使用しよう的てきP10 IRC服ふく务器间协议中，对客户与服ふく务器的てき消息しょうそく类型号ごう（client/server numerics）和わ二に进制IP地ち址し采さい用よう了りょうBase64编码。消息しょうそく类型号ごう的てき长度固定こてい为3字じ节，故こ可か直接ちょくせつ编码为4个字节而不ふ需要じゅよう加か填はま充たかし。对IP地ち址し进行编码时，则需要よう在地ざいち址し前ぜん添加てんか一いち些0比ひ特とく，使つかい之の可か以编码为整数せいすう个字节。这里所用しょよう的てき符号ふごう集しゅう与あずか前述ぜんじゅつMIME的てき也有やゆう所しょ不同ふどう，将はた+/改あらため成なり了りょう[]。

UTF-7

UTF-7是ぜ一いち个修改版かいはんBase64（Modified Base64）。主要しゅよう是ぜ将しょうUTF-16的まと数すう据すえ，用ようBase64的てき方法ほうほう编码为可打だ印しるし的てきASCII字じ符ふ序列じょれつ。目的もくてき是ぜ传输Unicode数すう据すえ。主要しゅよう的てき区く别在于不用よう等号とうごう=补餘，因いん为该字じ符ふ通常つうじょう需要じゅよう大量たいりょう的てき转译。

标准可か见 RFC 2152，《A Mail-Safe Transformation Format of Unicode》。

URL

Base64编码可用かよう于在HTTP环境下か传递较长的てき标识信しん息いき。例れい如，在ざいJava 持久じきゅう化か系けい统Hibernate中なか，就采用よう了りょうBase64来らい将しょう一个较长的唯一标识符（一いち般为128-bit的てきUUID）编码为一个字符ふ串くし，用作ようさくHTTP表ひょう单和HTTP GET URL中なか的てき参さん数すう。在ざい其他应用程ほど序じょ中ちゅう，也常常つね需要じゅよう把わ二进制数据编码为适合放在URL（包括ほうかつ隐藏表ひょう单域）中ちゅう的てき形式けいしき。此时，采さい用ようBase64编码不ふ仅比较简短たん，同どう时也具有ぐゆう不可ふか读性，即そく所しょ编码的てき数すう据すえ不ふ会かい被ひ人ひと用よう肉眼にくがん所しょ直接ちょくせつ看み到いた。

然しか而，标准的てきBase64并不适合直接ちょくせつ放ひ在ざいURL裡うら传输，因いん为URL编码器き会かい把わ标准Base64中ちゅう的てき/和わ+字じ符ふ变为形がた如%XX的てき形式けいしき，而这些%号ごう在ざい存そん入いれ数すう据すえ库时还需要じゅよう再さい进行转换，因いん为ANSI SQL中ちゅう已やめ将しょう%号ごう用作ようさく通どおり配はい符ふ。

为解决此问题，可か采さい用よう一いち种用よう于URL的てき改あらため进Base64编码，它不在ざい末尾まつび填はま充たかし=号ごう，并将标准Base64中ちゅう的てき+和わ/分ぶん别改成なり了りょう-和わ_，这样就免去さ了りょう在ざいURL编解码和数すう据すえ库存储时所要しょよう做的转换，避免了りょう编码信しん息いき长度在ざい此过程ほど中なか的てき增加ぞうか，并统一了数据库、表おもて单等处对象ぞう标识符ふ的てき格式かくしき。

另有一いち种用よう于正则表达式的てき改あらため进Base64变种，它将+和わ/改あらため成なり了りょう!和わ-，因いん为+，*以及前面ぜんめん在ざいIRCu中ちゅう用もちい到いた的てき[和わ]在ざい正せい则表达式中ちゅう都と可能かのう具有ぐゆう特殊とくしゅ含义。

此外还有一いち些变种，它们将しょう+/改あらため为_-或ある._（用作ようさく编程语言中ちゅう的てき标识符ふ名称めいしょう）或ある.-（用よう于XML中なか的てきNmtoken）甚至_:（用よう于XML中ちゅう的てきName）。

其他

垃圾訊息傳播でんぱ者しゃ用ようBase64來らい避過反はん垃圾郵件工具こうぐ，因いん為ため那な些工具ぐ通常つうじょう都と不ふ會かい翻譯ほんやくBase64的てき訊息。
在ざいLDIF（英えい语：LDIF）檔案，Base64用作ようさく编码字じ串くし。

相あい关事件じけん

2018年ねん2月がつ电子邮件程ほど序じょ Exim（英えい语：Exim）发现重大じゅうだい漏も洞ほら，编号为 CVE-2018-6789 （页面存そん档备份，存そん于互联网档案あん馆）的てき緩衝かんしょう區く溢位漏も洞ほら允まこと许攻击者在ざい服ふく务器上じょう远程执行恶意代だい码。漏も洞ほら位い于 base64 解かい码函数すう中ちゅう，影かげ响 Exim v4.90.1 之の前まえ的てき所有しょゆう版本はんぽん，多た达 40 万服务器受到影响。^[1]^[2]

参まいり见

Base58
Radix-64（英えい语：Radix-64）
Ascii85（英えい语：Ascii85）
Quoted-printable
uuencode
yEnc（英えい语：yEnc）
8BITMIME（英えい语：8BITMIME）
URL

参考さんこう资料

^ 存そん档副本ふくほん. [2018-03-07]. （原始げんし内容ないよう存そん档于2018-07-23）.
^ 存そん档副本ふくほん. [2018-03-07]. （原始げんし内容ないよう存そん档于2018-03-08）.

外部がいぶ链接

RFC 1421（Privacy Enhancement for Electronic Internet Mail）
RFC 2045（MIME）
RFC 3548（The Base16, Base32, and Base64 Data Encodings）在ざい RFC 4648 中ちゅう被ひ替がえ代だい
Online Base64 Encoding （页面存そん档备份，存そん于互联网档案あん馆）
Online Base64 Decoding （页面存そん档备份，存そん于互联网档案あん馆）
在ざい线Base64编码（页面存そん档备份，存そん于互联网档案あん馆）
在ざい线Base64解かい码（页面存そん档备份，存そん于互联网档案あん馆）

在ざい线Base64编码

[1] 存そん档副本ふくほん. [2018-03-07]. （原始げんし内容ないよう存そん档于2018-07-23）.

[2] 存そん档副本ふくほん. [2018-03-07]. （原始げんし内容ないよう存そん档于2018-03-08）.

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