Base64是一个二进制到文本的编码方案，以ASCII字符串格式表示二进制数据。它被设计用来在网络通道中传输二进制格式的数据。

Base64机制使用64个字符进行编码。这些字符包括:

10个数值:即0,1,2,3，…，9 大写字母:即A,B,C,D，…，Z 小写字母:即a,b,c,d，…，z 2个特殊字符(这些字符取决于操作系统):即+，/

base64如何工作

使用base64算法编码字符串的步骤如下:

计算字符串中的字符数。如果它不是3的倍数，那么用特殊字符(即=)填充它，使它是3的倍数。 使用ASCII表将字符串转换为ASCII二进制格式8位。 转换为二进制格式后，将二进制数据分成6位的块。 将6位二进制数据块转换为十进制数。 根据base64索引表将小数转换为字符串。这个表可以是一个例子，但正如我所说，2个特殊字符可能会有所不同。

现在，我们得到了输入字符串的编码版本。

让我们举个例子:将字符串THS转换为base64编码字符串。

计算字符数:它已经是3的倍数。 转换为ASCII二进制格式8位。我们得到(T)01010100 (H)01001000 (S)01010011 将二进制数据分成6位的块。我们收到010101 000100 100001 010011 将6位二进制数据块转换为十进制数。得到21 4 33 19 根据base64索引表将小数转换为字符串。我们有VEhT

大多数情况下，我看到它被用于在只能处理ascii或简单字符集的上下文中对二进制数据进行编码。

当需要对二进制数据进行编码时，通常使用Base64编码方案，这些数据需要通过设计用于处理文本数据的媒体存储和传输。这是为了确保数据在传输过程中保持完整而不被修改”(Wiki, 2017)

示例可能如下:您有一个只接受ASCII字符的web服务。你想要保存用户的数据，然后将其传输到其他位置(API)，但接收者想要接收未触及的数据。Base64是用来…唯一的缺点是base64编码需要比常规字符串多33%的空间。

另一个示例::uenc = url encoded = aHR0cDovL2xvYy5tYWdlbnRvLmNvbS9hc2ljcy1tZW4tcy1nZWwta2F5YW5vLXhpaS5odG1s = http://loc.querytip.com/asics-men-s-gel-kayano-xii.html。

正如你所看到的，如果我们想把最后一次访问的URL作为参数发送，我们就不能把字符“/”放在URL中，因为我们会打破“MOD重写”- GET参数的属性/值规则。

一个完整的例子是:" http://loc.querytip.com/checkout/cart/add/uenc/http://loc.magento.com/asics-men-s-gel-kayano-xii.html/product/93/ "

在计算机的早期，当电话线系统间的通信不是特别可靠时，一种快速而肮脏的验证数据完整性的方法被使用:“位奇偶校验”。在这种方法中，传输的每个字节都有7位数据，第8位将是1或0，以强制字节中1位的总数为偶数。

因此，0x01将作为0x81传输;0x02将是0x82;0x03仍然是0x03等等。

为了进一步完善这个系统，当定义ASCII字符集时，只有00-7F被分配字符。(直到今天，所有设置在80-FF范围内的字符都是非标准的)

当时的许多路由器都把奇偶校验和字节转换放在硬件中，迫使连接到它们的计算机严格处理7位数据。这迫使电子邮件附件(以及所有其他数据，这就是为什么HTTP和SMTP协议是基于文本的)转换为纯文本格式。

这些路由器很少能活到90年代。我非常怀疑它们中任何一个现在还在使用。

除了已经说过的，还有两种没有列出的非常常见的用法是

散列:

哈希是将一个字节块转换为另一个固定大小的字节块的单向函数，例如128bit或256bit (SHA/MD5)。将结果字节转换为Base64可以更容易地显示散列，特别是在比较完整性的校验和时。在Base64中经常看到哈希值，以至于许多人将Base64本身误认为是哈希值。

密码:

由于加密密钥不一定是文本，而是原始字节，因此有时需要将其存储在文件或数据库中，这在Base64中很方便。结果加密字节也是如此。

注意，尽管Base64经常用于密码学中，但它并不是一种安全机制。任何人都可以将Base64字符串转换回其原始字节，因此不应将其用作保护数据的手段，而应将其用作更容易显示或存储原始字节的格式。

证书

PEM格式的x509证书是base64编码的。http://how2ssl.com/articles/working_with_pem_files/

一个十六进制数字是一个啃位(4位)。两个小字节构成8位，也称为1字节。

MD5生成128位输出，该输出使用32个十六进制数字序列表示，这些十六进制数字依次为32*4=128位。128位等于16字节(因为1字节等于8位)。

每个Base64字符编码6位(除了最后一个非填充字符可以编码2,4或6位);以及最后的填充字符(如果有的话)。因此，根据Base64编码，128位哈希至少需要⌈128/6⌉= 22个字符，如果有的话再加上pad。

使用base64，我们可以生成所需长度(6、8或10)的编码输出。 如果我们选择8字符长的输出，它只占用8个字节，而128位哈希输出则占用16个字节。

因此，除了安全性之外，还使用base64编码来减少空间消耗。