什么是base64？

大家好，我是杂烩君。

嵌入式大杂烩周记主要是一些实用项目学习分享，每篇一个主题。

内容主要来源于我们之前收集的资料：

https://gitee.com/zhengnianli/EmbedSummary

本期主角：base64

在我们嵌入式开发中，我们常常都会用到一些通用的工具库，往往都会有个base64编解码模块。

base64编解码模块有什么用？

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，网络上最常见的用于传输8Bit字节码的编码方式之一。

比如，如果一个传输协议是基于ASCII文本的，那么它就不能传输二进制流，那你要将二进制流传输就得编码，因为有些8Bit字节码并没有对应的ASCII字符。

比如，我之前也没了解过base64。某个项目中在调试设备、云端、手机APP之前的通信时，设备端给手机端传一些8Bit字节码数据，手机端并未解析得到正确的数据，后来查了资料才知道需要进行base64编码，需要使用base64来屏蔽传输上的差异。后来，给数据套了一层base64之后，就正常了。

实际中，设备、云端、手机APP交互数据常常这么做：

设备端把base64编码后的数据封装在json字符串里，手机端先解析json拿到value，再进行base64解码拿到想要的数据。

注意：虽然编码之后的数据与加密一样都具有不可见性，但编码与加密的概念并不一样。编码是公开的，任何人都可以解码；而加密则相反，你只希望自己或者特定的人才可以对内容进行解密。

base64编解码库网络上有很多，这里分享一份：

https://blog.csdn.net/qq_15762939/article/details/110202212

base64编解码测试

1、base64基本原理

Base64是基于64个可打印字符来表示二进制数据的编解码方式，每个字符对应一个索引，对应关系表如：

一个Base64字符实际上代表着6个二进制位(bit)，4个Base64字符对应3字节字符串/二进制数据。

3个字符为一组的的base64编码方式如：

小于3个字符为一组的编码方式如：

2、base64测试

我们对如下三种数据进行编解码测试：

• "hello world abcdefg"
• "hello ,,,,,,,,, world"
• {0x81, 0x82, 0x83, 0x84}

测试代码：

// 微信公众号：嵌入式大杂烩
#include 
#include 
#include 

/* Base64编码映射表 */
const char *const Base64Table = "ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZabcdefghijklmnopqrstuvwxyz0123456789+/";

int Base64Encode(const unsigned char *Bindata, int Binlen, char *const Base64Buf);
int Base64Decode(const char *Base64Buf, unsigned char *const Bindata);

int main(int argc, char **argv)
{
    unsigned char base64_buf[128] = {0};
    unsigned char bin_buf[128] = {0};
    int base64_len = 0;
    int bin_len = 0;

    printf("\\n=================================test1==========================================\\n");
    char *test_data1 = "hello world abcdefg";

    printf("src data str = %s, src_data_len = %ld\\n", test_data1, strlen(test_data1));
    memset(base64_buf, 0x00, sizeof(base64_buf));
    memset(bin_buf, 0x00, sizeof(bin_buf));
    base64_len = Base64Encode(test_data1, strlen(test_data1), base64_buf);
    printf("after base64_encode, base64_buf = %s, base64_len = %d\\n", base64_buf, base64_len);
    bin_len = Base64Decode(base64_buf, bin_buf);
    printf("after base64_decode bin_buf = %s, bin_len = %d\\r\\n", bin_buf, bin_len);

    printf("\\n=================================test2==========================================\\n");
    char *test_data2 = "hello ,,,,,,,,, world";

    printf("src data str = %s, src_data_len = %ld\\n", test_data2, strlen(test_data2));
    memset(base64_buf, 0x00, sizeof(base64_buf));
    memset(bin_buf, 0x00, sizeof(bin_buf));
    base64_len = Base64Encode(test_data2, strlen(test_data2), base64_buf);
    printf("after base64_encode, base64_buf = %s, base64_len = %d\\n", base64_buf, base64_len);
    bin_len = Base64Decode(base64_buf, bin_buf);
    printf("after base64_decode bin_buf = %s, bin_len = %d\\r\\n", bin_buf, bin_len);

    printf("\\n=================================test3==========================================\\n");
    unsigned char test_data3[4] = {0x81, 0x82, 0x83, 0x84};

    printf("src data hex = ");
    for (int i = 0; i < sizeof(test_data3); i++)
    {
        printf("%#02x ", test_data3[i]);
    }
    printf("   src_data_len = %ld\\n", sizeof(test_data3));
    memset(base64_buf, 0x00, sizeof(base64_buf));
    memset(bin_buf, 0x00, sizeof(bin_buf));
    base64_len = Base64Encode(test_data3, sizeof(test_data3), base64_buf);
    printf("after base64_encode, base64_buf = %s, base64_len = %d\\n", base64_buf, base64_len);
    bin_len = Base64Decode(base64_buf, bin_buf);

    printf("after base64_decode, data hex = ");
    for (int i = 0; i < bin_len; i++)
    {
        printf("%#02x ", bin_buf[i]);
    }
    printf("   bin_len = %d\\n", bin_len);
    printf("\\n");

    return 0;
}

/******************************************************** 
 *功能描述：Base64编码
 *输入参数: Bindata：原始bin数据
    Binlen：原始 bin数据长度
 *输出参数：Base64Buf：base64编码数据
 *返 回 值：base64编码后数据长度
*********************************************************/
int Base64Encode(const unsigned char *Bindata, int Binlen, char *const Base64Buf)
{
    unsigned char s8CharIndex = 0;
    int i=0, Len=0;

    for ((i=0,Len=0); i3)
    {
        s8CharIndex = (Bindata[i]>>2);
        s8CharIndex &= (unsigned char)0x3F;
        Base64Buf[Len++] = Base64Table[(int)s8CharIndex];
        s8CharIndex = ((unsigned char)(Bindata[i]<<4)) & ((unsigned char)0x30);
        if ((i+1) >= Binlen)
        {
            Base64Buf[Len++] = Base64Table[(int)s8CharIndex];
            Base64Buf[Len++] = '=';
            Base64Buf[Len++] = '=';
            break;
        }

        s8CharIndex |= ((unsigned char)(Bindata[i+1]>>4)) & ((unsigned char)0x0F);
        Base64Buf[Len++] = Base64Table[(int)s8CharIndex];
        s8CharIndex = ((unsigned char)(Bindata[i+1]<<2)) & ((unsigned char)0x3C);
        if ((i+2) >= Binlen)
        {
            Base64Buf[Len++] = Base64Table[(int)s8CharIndex];
            Base64Buf[Len++] = '=';
            break;
        }

        s8CharIndex |= ((unsigned char)(Bindata[i+2]>>6) & ((unsigned char)0x03));
        Base64Buf[Len++] = Base64Table[(int)s8CharIndex];
        s8CharIndex = ((unsigned char)Bindata[i+2]) & ((unsigned char)0x3F) ;
        Base64Buf[Len++] = Base64Table[(int)s8CharIndex];
    }

    return Len;
}  

/******************************************************** 
 *功能描述：Base64解码
 *输入参数: Base64Buf：base64编码数据
 *输出参数：Bindata：解码后bin数据
 *返 回 值：解码后bin数据长度
*********************************************************/
int Base64Decode(const char *Base64Buf, unsigned char *const Bindata)
{
    int i, Len=0;
    unsigned char s8CharIndex = 0;
    unsigned char temp[4] = {0};
    for ((i=0,Len=0); Base64Buf[i]!='\\0'; i+=4)
    {
        memset(temp, 0xFF, sizeof(temp));
        for (s8CharIndex=0; s8CharIndex<64; s8CharIndex++)
        {
            if (Base64Table[s8CharIndex] == Base64Buf[i])
                temp[0]= s8CharIndex;
        }

        for (s8CharIndex=0; s8CharIndex<64; s8CharIndex++)
        {
            if (Base64Table[s8CharIndex] == Base64Buf[i+1])
                temp[1]= s8CharIndex;
        }

        for (s8CharIndex=0; s8CharIndex<64; s8CharIndex++)
        {
            if (Base64Table[s8CharIndex] == Base64Buf[i+2])
                temp[2]= s8CharIndex;
        }

        for (s8CharIndex=0; s8CharIndex<64; s8CharIndex++)
        {
            if (Base64Table[s8CharIndex] == Base64Buf[i+3])
                temp[3]= s8CharIndex;
        }

        if ((0xFF==temp[0]) || (0xFF==temp[1]) || (0xFF==temp[2]) || (0xFF==temp[3]))
        {
            //printf("(%s:%d) already decode base64 Len:%d\\r\\n", __func__, __LINE__, i);
            //break;//考虑到有些base64是经过变异的，不做退出处理
        }

        Bindata[Len++] = ((unsigned char)(((unsigned char)(temp[0] << 2))&0xFC)) |
        ((unsigned char)((unsigned char)(temp[1]>>4)&0x03));
        if (Base64Buf[i+2] == '=')
        {
            printf("(%s:%d) already decode base64 Len:%d\\r\\n", __func__, __LINE__, i);
            break;
        }

        Bindata[Len++] = ((unsigned char)(((unsigned char)(temp[1] << 4))&0xF0)) |
        ((unsigned char)((unsigned char)(temp[2]>>2)&0x0F));
        if (Base64Buf[i+3] == '=')
        {
            printf("(%s:%d) already decode base64 Len:%d\\r\\n", __func__, __LINE__, i);
            break;
        }

        Bindata[Len++] = ((unsigned char)(((unsigned char)(temp[2] << 6))&0xF0)) |
        ((unsigned char)(temp[3]&0x3F));
    }

    return Len;
}

运行：

以上就是本次的分享。

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咱们下期见~