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BASE64加密算法的java实现

内容导读

互联网集市收集整理的这篇技术教程文章主要介绍了BASE64加密算法的java实现，小编现在分享给大家，供广大互联网技能从业者学习和参考。文章包含9395字，纯文字阅读大概需要14分钟。

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转载自： https://blog.csdn.net/zyhlwzy/article/details/77964763

Base64加密算法编码规则

Base64编码的思想是采用64个基本的ASCII码字符对数据进行重新编码。他将需要编码的数据拆分成字节数组，以三个字节为一组。按顺序排列24位数据，再把这24位数据分成四组，即每组6位。再在每组的最高位前补两个0凑足一个字节。这样就把一个3字节为一组的数据重新编码成了4个字节。当所要编码的数据的字节数不是3的整数倍，也就是说在分组时最后一组不足3个字节。这时在最后一组填充1到2个0字节。并在最后编码完成后在结尾添加1到2个‘=’。

例如：将RON进行Base64编码：

首先取RON对应的ASCII码值：R(82)O(79)N(78)；
再取二进制值：R(01010010)O(01001111)N(01001110)；
然后把这三个字节的二进制码接起来（010100100100111101001110）；
再以6位为单位分成4个数据块,并在最高位填充两个0后形成4个字节的编码后的值，(00010100)(00100100)(00111101)(00001110)；
再把这四个字节转换为10进制数据得到：(20)(36)(61)(14)，这里算出来的值实际上是数据在字符表中的索引。
最后根据BASE64给出的64个基本字符表，查出对应的ASCII码字符：(U)(k)(9)(O)。

注：BASE64字符表：ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZabcdefghijklmnopqrstuvwxyz0123456789+/=

Base64加密算法解码规则

解码过程就是把4个字节再还原成3个字节再根据不同的数据形式把字节数组重新整理成数据。

例如：将Uk9O解码

首先取Uk9O在编码表中的索引：U(20)k(36)9(61)O(14)；
再取二进制值：U(00010100)k(00100100)9(00111101)O(00001110)；
然后将四个字节的二进制码高位两个0去掉然后拼接起来：（010100100100111101001110）
再以8位为单位分成3个数据块：(01010010)(01001111)(01001110);
再把3个字节转换为10进制数据得到：(82)(79)(78)，得到的十进制数据即为字符的ASCII码。
根据ASCII码查出字符：RON，这里是ASCII码表中的实际字符，并非我们定义的由65个字符组成的编码表。

Base64编码解码java实现

package ron.blog.blog_common.custom;

/**

@Comment 自定义实现BASE64编码和解码
@Author Ron
@Date 2017年9月13日上午9:53:39
@return
*/
public class CustomBase64 {

/**
- 编码表
  */
  private static final byte[] encodingTable = {
  (byte) ‘A’, (byte) ‘B’, (byte) ‘C’, (byte) ‘D’, (byte) ‘E’, (byte) ‘F’, (byte) ‘G’, (byte) ‘H’, (byte) ‘I’, (byte) ‘J’,
  (byte) ‘K’, (byte) ‘L’, (byte) ‘M’, (byte) ‘N’, (byte) ‘O’, (byte) ‘P’, (byte) ‘Q’, (byte) ‘R’, (byte) ‘S’, (byte) ‘T’,
  (byte) ‘U’, (byte) ‘V’, (byte) ‘W’, (byte) ‘X’, (byte) ‘Y’, (byte) ‘Z’, (byte) ‘a’, (byte) ‘b’, (byte) ‘c’, (byte) ‘d’,
  (byte) ‘e’, (byte) ‘f’, (byte) ‘g’, (byte) ‘h’, (byte) ‘i’, (byte) ‘j’, (byte) ‘k’, (byte) ‘l’, (byte) ‘m’, (byte) ‘n’,
  (byte) ‘o’, (byte) ‘p’, (byte) ‘q’, (byte) ‘r’, (byte) ‘s’, (byte) ‘t’, (byte) ‘u’, (byte) ‘v’, (byte) ‘w’, (byte) ‘x’,
  (byte) ‘y’, (byte) ‘z’, (byte) ‘0’, (byte) ‘1’, (byte) ‘2’, (byte) ‘3’, (byte) ‘4’, (byte) ‘5’, (byte) ‘6’, (byte) ‘7’,
  (byte) ‘8’, (byte) ‘9’, (byte) ‘+’, (byte) ‘/’, (byte) ‘=’
  };
/**
- 解码表
  */
  private static final byte[] decodingTable;
static {
decodingTable = new byte[128];
for (int i = 0; i < encodingTable.length; i++) {
decodingTable[encodingTable[i]] = (byte) i;
}
}

/**
- @Comment BASE64编码
- @Author Ron
- @Date 2017年9月13日上午9:56:02
- @return
  /
  public static byte[] encode(byte[] data) {
  byte[] bytes;
  int modulus = data.length % 3;
  if (modulus == 0) {
  bytes = new byte[(4 * data.length) / 3];
  } else {
  bytes = new byte[4 * ((data.length / 3) + 1)];
  }
  int dataLength = (data.length - modulus);
  int a1;
  int a2;
  int a3;
  for (int i = 0, j = 0; i < dataLength; i += 3, j += 4) {
  a1 = data[i] & 0xff;
  a2 = data[i + 1] & 0xff;
  a3 = data[i + 2] & 0xff;
  bytes[j] = encodingTable[(a1 >>> 2) & 0x3f];
  bytes[j + 1] = encodingTable[((a1 << 4) | (a2 >>> 4)) & 0x3f];
  bytes[j + 2] = encodingTable[((a2 << 2) | (a3 >>> 6)) & 0x3f];
  bytes[j + 3] = encodingTable[a3 & 0x3f];
  }
  int b1;
  int b2;
  int b3;
  int d1;
  int d2;
  switch (modulus) {
  case 0: / nothing left to do */
  break;
  case 1:
  d1 = data[data.length - 1] & 0xff;
  b1 = (d1 >>> 2) & 0x3f;
  b2 = (d1 << 4) & 0x3f;
  bytes[bytes.length - 4] = encodingTable[b1];
  bytes[bytes.length - 3] = encodingTable[b2];
  bytes[bytes.length - 2] = (byte) ‘=’;
  bytes[bytes.length - 1] = (byte) ‘=’;
  break;
  case 2:
  d1 = data[data.length - 2] & 0xff;
  d2 = data[data.length - 1] & 0xff;
  b1 = (d1 >>> 2) & 0x3f;
  b2 = ((d1 << 4) | (d2 >>> 4)) & 0x3f;
  b3 = (d2 << 2) & 0x3f;
  bytes[bytes.length - 4] = encodingTable[b1];
  bytes[bytes.length - 3] = encodingTable[b2];
  bytes[bytes.length - 2] = encodingTable[b3];
  bytes[bytes.length - 1] = (byte) ‘=’;
  break;
  }
  return bytes;
  }
public static byte[] decode(byte[] data) {
byte[] bytes;
byte b1;
byte b2;
byte b3;
byte b4;
data = discardNonBase64Bytes(data);
if (data[data.length - 2] == ‘=’) {
bytes = new byte[(((data.length / 4) - 1) * 3) + 1];
} else if (data[data.length - 1] == ‘=’) {
bytes = new byte[(((data.length / 4) - 1) * 3) + 2];
} else {
bytes = new byte[((data.length / 4) * 3)];
}
for (int i = 0, j = 0; i < (data.length - 4); i += 4, j += 3) {
b1 = decodingTable[data[i]];
b2 = decodingTable[data[i + 1]];
b3 = decodingTable[data[i + 2]];
b4 = decodingTable[data[i + 3]];
bytes[j] = (byte) ((b1 << 2) | (b2 >> 4));
bytes[j + 1] = (byte) ((b2 << 4) | (b3 >> 2));
bytes[j + 2] = (byte) ((b3 << 6) | b4);
}
if (data[data.length - 2] == ‘=’) {
b1 = decodingTable[data[data.length - 4]];
b2 = decodingTable[data[data.length - 3]];
bytes[bytes.length - 1] = (byte) ((b1 << 2) | (b2 >> 4));
} else if (data[data.length - 1] == ‘=’) {
b1 = decodingTable[data[data.length - 4]];
b2 = decodingTable[data[data.length - 3]];
b3 = decodingTable[data[data.length - 2]];
bytes[bytes.length - 2] = (byte) ((b1 << 2) | (b2 >> 4));
bytes[bytes.length - 1] = (byte) ((b2 << 4) | (b3 >> 2));
} else {
b1 = decodingTable[data[data.length - 4]];
b2 = decodingTable[data[data.length - 3]];
b3 = decodingTable[data[data.length - 2]];
b4 = decodingTable[data[data.length - 1]];
bytes[bytes.length - 3] = (byte) ((b1 << 2) | (b2 >> 4));
bytes[bytes.length - 2] = (byte) ((b2 << 4) | (b3 >> 2));
bytes[bytes.length - 1] = (byte) ((b3 << 6) | b4);
}
return bytes;
}

public static byte[] decode(String data) {
byte[] bytes;
byte b1;
byte b2;
byte b3;
byte b4;
data = discardNonBase64Chars(data);
if (data.charAt(data.length() - 2) == ‘=’) {
bytes = new byte[(((data.length() / 4) - 1) * 3) + 1];
} else if (data.charAt(data.length() - 1) == ‘=’) {
bytes = new byte[(((data.length() / 4) - 1) * 3) + 2];
} else {
bytes = new byte[((data.length() / 4) * 3)];
}
for (int i = 0, j = 0; i < (data.length() - 4); i += 4, j += 3) {
b1 = decodingTable[data.charAt(i)];
b2 = decodingTable[data.charAt(i + 1)];
b3 = decodingTable[data.charAt(i + 2)];
b4 = decodingTable[data.charAt(i + 3)];
bytes[j] = (byte) ((b1 << 2) | (b2 >> 4));
bytes[j + 1] = (byte) ((b2 << 4) | (b3 >> 2));
bytes[j + 2] = (byte) ((b3 << 6) | b4);
}
if (data.charAt(data.length() - 2) == ‘=’) {
b1 = decodingTable[data.charAt(data.length() - 4)];
b2 = decodingTable[data.charAt(data.length() - 3)];
bytes[bytes.length - 1] = (byte) ((b1 << 2) | (b2 >> 4));
} else if (data.charAt(data.length() - 1) == ‘=’) {
b1 = decodingTable[data.charAt(data.length() - 4)];
b2 = decodingTable[data.charAt(data.length() - 3)];
b3 = decodingTable[data.charAt(data.length() - 2)];
bytes[bytes.length - 2] = (byte) ((b1 << 2) | (b2 >> 4));
bytes[bytes.length - 1] = (byte) ((b2 << 4) | (b3 >> 2));
} else {
b1 = decodingTable[data.charAt(data.length() - 4)];
b2 = decodingTable[data.charAt(data.length() - 3)];
b3 = decodingTable[data.charAt(data.length() - 2)];
b4 = decodingTable[data.charAt(data.length() - 1)];
bytes[bytes.length - 3] = (byte) ((b1 << 2) | (b2 >> 4));
bytes[bytes.length - 2] = (byte) ((b2 << 4) | (b3 >> 2));
bytes[bytes.length - 1] = (byte) ((b3 << 6) | b4);
}
return bytes;
}

private static byte[] discardNonBase64Bytes(byte[] data) {
byte[] temp = new byte[data.length];
int bytesCopied = 0;
for (int i = 0; i < data.length; i++) {
if (isValidBase64Byte(data[i])) {
temp[bytesCopied++] = data[i];
}
}
byte[] newData = new byte[bytesCopied];
System.arraycopy(temp, 0, newData, 0, bytesCopied);
return newData;
}

private static String discardNonBase64Chars(String data) {
StringBuffer sb = new StringBuffer();
int length = data.length();
for (int i = 0; i < length; i++) {
if (isValidBase64Byte((byte) (data.charAt(i)))) {
sb.append(data.charAt(i));
}
}
return sb.toString();
}

private static boolean isValidBase64Byte(byte b) {
if (b == ‘=’) {
return true;
} else if ((b < 0) || (b >= 128)) {
return false;
} else if (decodingTable[b] == -1) {
return false;
}
return true;
}

public static void main(String[] args) {
String codeStr = “RON”;
byte[] codeByteArr = codeStr.getBytes();
byte[] encodeByteArr = CustomBase64.encode(codeByteArr);
String encodeStr = new String(encodeByteArr);
byte[] decodeByteArr = CustomBase64.decode(encodeByteArr);
String decodeStr = new String(decodeByteArr);
System.out.println(“Source:” + codeStr);
System.out.println(“自己实现编码:” + encodeStr);
System.out.println(“自己实现解码:” + decodeStr);
}
}

以上仅仅只是根据算法的实现原理，我们对Base64编码解码做了一个简单的实现。但是在实际的应用过程中，我们并不用关心具体的实现方案，我们直接引入org.apache.commons.codec.binary.Base64包，调用已经实现的编码解码方法即可。

/**

@Comment Base64解码
@Author Ron
@Date 2017年9月12日下午4:45:19
@return
*/
public static byte[] decryptBASE64(String key) {
return Base64.decodeBase64(key);
}

/**

@Comment Base64编码
@Author Ron
@Date 2017年9月12日下午4:47:55
@return
*/
public static String encryptBASE64(byte[] bytes) {
return Base64.encodeBase64String(bytes);
}

内容总结

以上是互联网集市为您收集整理的BASE64加密算法的java实现全部内容，希望文章能够帮你解决BASE64加密算法的java实现所遇到的程序开发问题。如果觉得互联网集市技术教程内容还不错，欢迎将互联网集市网站推荐给程序员好友。

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