Base64アルゴリズムの原理とエンコード・デコード[暗号化・復号化]入門_PHPチュートリアル

Base64エンコーディングは、プログラム開発でよく使用されるエンコーディング方法です。これは、64 個の印刷可能な文字を使用してバイナリ データを表現することに基づいた表現方法です。通常、バイナリ データを保存および送信するためのエンコード方法として使用されます。これは、MIME (MultiPurpose Internet Mail Extensions、主に電子メール標準として使用される) の印刷可能文字で表されるバイナリ データの一般的なエンコード方法でもあります。実際には、印刷可能な文字を使用してコンテンツを送信する方法を定義しているだけであり、新しい文字セットを作成するわけではありません。場合によっては、変換の概念を学んだ後、実際のニーズに基づいて独自のインターフェイス定義コーディング方法を実際に構築できることがあります。さて、変換のアイデアを見てみましょう!

Base64実装の変換原理

64 個の印刷可能な文字を使用してすべてのバイナリ データを表す方法です。 2 の 6 乗は 64 に等しいため、6 ビットごとを、特定の印刷可能文字に対応する単位として使用できます。 3 バイトは 24 ビットであり、4 つの Base64 ユニットに対応できることがわかっています。つまり、3 バイトは 4 つの Base64 印刷可能文字で表す必要があります。 Base64 で印刷可能な文字には、文字 A ～ Z、a ～ z、数字 0 ～ 9 が含まれるため、合計 62 文字になります。また、通常、2 つの印刷可能な記号はシステムによって異なります。ただし、よく参照される Base64 の他の 2 文字は「+/」です。この 64 文字の対応表は次のとおりです。

数字	文字		数字	文字		数字	文字		数字	文字
0	あ		16	Q		32	g		48	w
1	B		17	R		33	え		49	×
2	C		18	S		34	私		50	よ
3	D		19	た		35	j		51	z
4	え		20	う		36	k		52	0
5	F		21	V		37	l		53	1
6	G		22	わ		38	ん		54	2
7	ひ		23	X		39	ん		55	3
8	私		24	よ		40	お		56	4
9	J		25	Z		41	p		57	5
10	K		26	あ		42	q		58	6
11	L		27	b		43	r		59	7
12	ま		28	c		44	す		60	8
13	ん		29	d		45	ち		61	9
14	お		30	え		46	う		62	+
15	P		31	f		47	v		63	/

変換中、3 バイトのデータが 24 ビット バッファに次々と入れられ、最初に来たバイトが上位ビットを占めます。データが 3 バイト未満の場合、バッファ内の残りのビットは 0 で埋められます。その後、毎回 6 ビットが取り出され、その値に応じて <br>ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZabcdefghijklmnopqrstuvwxyz0123456789+/ 内の文字がエンコードされた出力として選択されます。すべての入力データが変換されるまで続行します。

最後に入力データが 2 つ残っている場合は、エンコード結果の後に 1 つ「=」を追加します。最後に入力データが 1 つ残っている場合は、エンコード結果の後に 2 つ「=」を追加します。データ復元の正確性を確保するため、何も使用しないでください。

エンコードされたデータは元のデータよりわずかに長く、元のデータの 4/3 です。文字の種類に関係なく、すべての文字がエンコードされるため、Quoted-printable エンコードとは異なり、一部の印刷可能文字は保持されます。したがって、Quoted-printable エンコーディングほど読みやすくはありません。

テキスト	M								あ								ん
ASCII エンコード	77								97								110
バイナリビット	0	1	0	0	1	1	0	1	0	1	1	0	0	0	0	1	0	1	1	0	1	1	1	0
インデックス	19						22						5						46
Base64エンコーディング	た						W						F						う

M の ASCII コードは 77、最初の 6 桁は 19 に対応し、対応する Base64 文字は T などとなります。他の文字コードも自動変換可能！ちょうど 3 バイトではない別の状況を見てみましょう。

テキスト(1バイト)	A
バイナリビット	0	1	0	0	0	0	0	1
2進数(0の補数)	0	1	0	0	0	0	0	1	0	0	0	0
Base64エンコーディング	Q						Q						=						=
テキスト(2バイト)	B								C
バイナリビット	0	1	0	0	0	0	1	0	0	1	0	0	0	0	1	1			×	×	×	×	×	×
2進数(0の補数)	0	1	0	0	0	0	1	0	0	1	0	0	0	0	1	1	0	0	×	×	×	×	×	×
Base64エンコーディング	Q						k						M						=

Base64変換コードの実装

方法がわかったので、簡単な変換を自分で書きたい場合、それは非常に簡単だと思われます。以下に、変換を行う php コードを書き留めます。

<span><?php </span></span>

/**

*base64编码方法、本方法只是做base64转换过程代码举例说明，通过该例子可以任意改造不同语言版

*@author 程默

*@copyright http://blog.chacuo.net

*@param $src 原字符串

*@return string base64字符串*

*/

function c_base64_encode($src)

{

static $base="ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZabcdefghijklmnopqrstuvwxyz0123456789+/";

////将原始的3个字节转换为4个字节

$slen=strlen($src);

$smod = ($slen%3);

<code>$snum = floor($slen/3);

$desc = array();

for($i=0;$i<code>$snum;$i++)

コード>{

////读取3个字节

$_arr = array_map('ord',str_split(substr($src,$i*3,3)));

///计算每一个base64值

$_dec0= $_arr[0]>>2;

$_dec1= (($_arr[0]&3)<code>$_arr[1]>>4);

$_dec2= (($_arr[1]&0xF)<code>$_arr[2]>>6); 

$_dec3= $_arr[2]&63;

$desc = array_merge($desc,array($base[$_dec0],$base[$_dec1],$base[$_dec2],$base[$_dec3]));

}

if($smod==0) return implode('',$desc);

///计算非3倍数字节

$_arr = array_map('ord',str_split(substr($src,<code>$snum*3,3)));

$_dec0= $_arr[0]>>2;

///只有一个字节

if(!isset($_arr[1]))

コード>{

$_dec1= (($_arr[0]&3)

$_dec2=$_dec3="=";

}

else

コード>{

///2个字节

$_dec1= (($_arr[0]&3)<code>$_arr[1]>>4);

$_dec2= $base[($_arr[1]&7)

$_dec3="=";

}

$desc = array_merge($desc,array($base[$_dec0],$base[$_dec1],$_dec2,$_dec3));

return implode('',$desc);

}

リーリー

さて、この例を通じて、base64 エンコーディングの変換原理とアルゴリズムについてある程度理解できたと思います。変換プロセスは非常に簡単で、マッピング テーブルを作成し、元のテーブルに対してシフト操作を行うだけです。この例を通じて、独自の Base32 エンコーディングを作成できますか?友達とコミュニケーションを取ることを歓迎します!

著者: Cheng Mo のブログ QQ: 8292669
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