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Content-Type: text/x-zim-wiki
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Wiki-Format: zim 0.4
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Creation-Date: 2011-10-14T16:38:17+08:00
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====== Base64 ======
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Created Friday 14 October 2011
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http://zh.wikipedia.org/zh-cn/Base64
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Base64是一种使用__64基__的__位置计数法__。它使用2的最大次方来代表__仅可打印__的ASCII 字符。这使它可用来作为电子邮件的__传输编码__。在Base64中的变量使用字符A-Z、a-z和0-9 ，这样共有62个字符，用来作为开始的64个数字，最后两个用来作为数字的符号在不同的系统中而不同。一些如uuencode的其他编码方法，和之后binhex的版本__使用不同的64字符集__来代表6个二进制数字，但是它们不叫Base64。
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目录
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1 MIME
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1.1 例子
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2 UTF-7
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3 IRCu
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4 在URL中的应用
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5 其他应用
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6 外部链接
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7 参见
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===== MIME =====
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在MIME格式的电子邮件中，base64可以用来将binary的__字节序列__数据编码成ASCII字符序列构成的__文本__。使用时，在传输编码方式中__指定base64__。使用的字符包括大小写字母各26个，加上10个数字，和加号“+”，斜杠“/”，一共64个字符，等号“=”用来作为__填充后缀__用途。
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完整的base64定义可见 RFC 1421和 RFC 2045。编码后的数据比原始数据**略长**，为原来的4／3。在电子邮件中，根据RFC 822规定，__每76个字符(转换后的字节字符数)，还需要加上一个回车换行。可以估算编码后数据长度大约为原长的135.1%__。
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转换的时候，将__三个__byte的数据，先后放入一个24bit的缓冲区中，先来的byte占高位。数据不足3byte的话，于缓冲区中剩下的bit用0补足。然后，每次取出6（因为26 = 64）个bit，按照其值选择ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZabcdefghijklmnopqrstuvwxyz0123456789+/中的字符作为编码后的输出。不断进行，直到全部输入数据转换完成。
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如果最后剩下两个输入数据，在编码结果后加1个“=”；如果最后剩下一个输入数据，编码结果后加2个“=”；如果没有剩下任何数据，就什么都不要加，这样才可以保证资料还原的正确性。
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举例来说，一段引用自托马斯·霍布斯的利维坦的文句：
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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.
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经过base64编码之后变成：
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TWFuIGlzIGRpc3Rpbmd1aXNoZWQsIG5vdCBvbmx5IGJ5IGhpcyByZWFzb24sIGJ1dCBieSB0aGlz
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IHNpbmd1bGFyIHBhc3Npb24gZnJvbSBvdGhlciBhbmltYWxzLCB3aGljaCBpcyBhIGx1c3Qgb2Yg
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dGhlIG1pbmQsIHRoYXQgYnkgYSBwZXJzZXZlcmFuY2Ugb2YgZGVsaWdodCBpbiB0aGUgY29udGlu
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dWVkIGFuZCBpbmRlZmF0aWdhYmxlIGdlbmVyYXRpb24gb2Yga25vd2xlZGdlLCBleGNlZWRzIHRo
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ZSBzaG9ydCB2ZWhlbWVuY2Ugb2YgYW55IGNhcm5hbCBwbGVhc3VyZS4=
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编码“Man”
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文本 M a n
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ASCII编码 77 97 110
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二进制位 0 1 0 0 1 1 0 1 0 1 1 0 0 0 0 1 0 1 1 0 1 1 1 0
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索引 19 22 5 46
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Base64编码 T W F u
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在此例中，Base64算法将三个字符编码为4个字符
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Base64索引表：
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Value Char Value Char Value Char Value Char
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0 A 16 Q 32 g 48 w
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1 B 17 R 33 h 49 x
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2 C 18 S 34 i 50 y
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3 D 19 T 35 j 51 z
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4 E 20 U 36 k 52 0
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5 F 21 V 37 l 53 1
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6 G 22 W 38 m 54 2
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7 H 23 X 39 n 55 3
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8 I 24 Y 40 o 56 4
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9 J 25 Z 41 p 57 5
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10 K 26 a 42 q 58 6
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11 L 27 b 43 r 59 7
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12 M 28 c 44 s 60 8
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13 N 29 d 45 t 61 9
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14 O 30 e 46 u 62 +
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15 P 31 f 47 v 63 /
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===== UTF-7 =====
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UTF-7 是一个修改的Base64（Modified Base64）。主要是将UTF-16的数据，用Base64的方法编码为可打印的 ASCII 字符序列。目的是传输 Unicode 数据。主要的区别在于__不用等号"="补余__，因为该字符通常需要大量的转译。
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标准可见RFC 2152，《A Mail-Safe Transformation Format of Unicode》。
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===== IRCu =====
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在IRCu等软件所使用的P10 IRC服务器间协议中，对客户与服务器的消息类型号（client/server numerics）和二进制IP地址采用了base64编码。消息类型号的长度固定为3字节，故可直接编码为4个字节而不需要加填充。对IP地址进行编码时，则需要在地址前添加一些0比特，使之可以编码为整数个字节。这里所用的符号集与前述MIME的也有所不同，__将+/改成了[]__。
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===== 在URL中的应用 =====
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Base64编码可用于在HTTP环境下传递较长的__标识信息__。例如，在Java持久化系统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。
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然而，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。例如：
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>>> "测试"
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'\xe6\xb5\x8b\xe8\xaf\x95' #“测试"的utf-8编码
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>>> urllib.quote("测试.djfkdj_dkfj") __ #URL编码时字母、数字、下划线、逗号、句号、连字符都不变，其它的所有字符转换为“%XX”的转意序列。__
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__#这里中文的转意序列为其UTF-8编码，注意用%分割不同的字节。__
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'%E6%B5%8B%E8%AF%95.djfkdj_dkfj'
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>>> urllib.quote("测试.djfkdj_dkfj_23,jdk343k-3w43_dkfj$")
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'%E6%B5%8B%E8%AF%95.djfkdj_dkfj_23%2Cjdk343k-3w43_dkfj**%24**'
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>>> urllib.quote("测试.djfkdj_dkfj_23,jdk343k-3w43_dkfj$~`'")
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'%E6%B5%8B%E8%AF%95.djfkdj_dkfj_23%2Cjdk343k-3w43_dkfj**%24%7E%60%27**'
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>>>
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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。
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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。
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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）。
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===== 其他应用 =====
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* Mozilla Thunderbird和Evolution用Base64来保密电子邮件密码
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* Base64 也会经常用作一个__简单的“加密”__来保护某些数据，而真正的加密通常都比较繁琐。
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* 垃圾讯息传播者用Base64来避过反垃圾邮件工具，因为那些工具通常都不会翻译Base64的讯息。
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* 在LDIF档案，Base64用作编码字串。
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===== 外部链接 =====
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RFC 1421 (Privacy Enhancement for Electronic Internet Mail)
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RFC 2045 (MIME)
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RFC 3548 (The Base16, Base32, and Base64 Data Encodings)
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Base64在线转换工具
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Home of the Base64 specification, with an online decoder and C99 implementation
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不同编程语言／应用程式的源代码／工具：
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C
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Java
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MIME::Base64 Perl module
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Firefox extension
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emacs函数
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