编码
解码
Base64 编码的历史背景
Base64 编码的起源可以追溯到早期的电子邮件系统。在互联网发展初期，电子邮件协议主要设计用于传输文本数据。然而，随着需求的增长，人们希望能够在邮件中附带二进制文件，如图片、程序等。但由于二进制数据可能包含一些在邮件传输过程中会导致问题的特殊字符，为了能够安全地传输这些二进制数据，Base64 编码应运而生。
它的设计目的是将任意二进制数据转换为 ASCII 字符集内的可打印字符，这样就可以在只支持文本传输的环境中进行传输，而不会因为特殊字符导致数据损坏或传输错误。这种编码方式后来在许多其他领域也得到了广泛应用，成为了一种通用的数据编码标准。
Base64 编码的原理
Base64 编码是将二进制数据按每 3 个字节（24 位）为一组进行处理，将这 24 位数据划分为 4 个 6 位的小组，每个 6 位小组再映射到一个由 64 个字符组成的字符集（通常是 A - Z、a - z、0 - 9、+ 和 /）中，形成 4 个字符的编码结果。如果最后不足 3 个字节，则用 0 填充，并在编码结果末尾添加一个或两个 = 作为填充标志。
什么是 Base64 编码以及为什么使用它？
Base64 是一种用于将二进制数据编码为 ASCII 字符的编码方式。它常用于以下场景：
- 在邮件中传输二进制附件，确保数据能安全通过文本协议传输。电子邮件协议通常只支持文本数据传输，使用 Base64 编码可将图片、文档等二进制文件转换为文本格式在邮件中传输，接收方再解码还原文件。
- 在 HTML 和 CSS 中嵌入小图片，减少 HTTP 请求，提高页面加载速度。将图片转换为 Base64 编码字符串直接嵌入代码，浏览器加载页面时无需额外发送图片请求，提升了页面加载效率。
- 在 URL 中传递二进制数据，避免特殊字符造成的问题。当在 URL 中传递包含特殊字符的二进制数据时，可能会导致解析错误，Base64 编码可将其转换为安全的文本格式进行传递。
- 数据传输和存储。在不同系统或平台间传输数据，或在数据库中存储二进制数据时，可能存在格式不兼容问题。Base64 编码将二进制数据转为统一文本格式，便于传输和存储，避免格式差异导致的错误。
- 加密和安全。在某些加密算法中，生成的密钥或加密结果为二进制数据。对其进行 Base64 编码，便于存储和传输，且编码后的字符串难以直接识别原始内容，一定程度上增加了保密性，同时保证数据传输完整性。
- 配置文件。在配置文件中存储密码、密钥等敏感信息时，使用 Base64 编码可将其以非明文形式存在，提高配置文件安全性，虽不是严格加密方式，但可防止信息被轻易查看识别。
使用 Base64 编码的主要原因是它能将任意二进制数据转换为可打印的 ASCII 字符，这样可以在只支持文本传输的环境中安全地传输二进制数据。
Base64 编码与其他编码方式的对比
与其他编码方式（如 UTF - 8、GBK 等）相比，Base64 编码主要用于将二进制数据转换为文本形式，而 UTF - 8 和 GBK 等编码方式主要用于字符编码。Base64 编码后的文本长度会比原始二进制数据长约 33%，因为每 3 个字节的二进制数据会被编码为 4 个字符。但它的优点是可以在不支持二进制数据传输的环境中安全传输数据。