• Java Base64加密、解密原理Java代码(转载）

    博客来源：http://blog.csdn.net/songylwq/article/details/7578905

    Base64是什么：

    Base64是网络上最常见的用于传输8Bit字节代码的编码方式之一，大家可以查看RFC2045～RFC2049，上面有MIME的详细规范。Base64编码可用于在HTTP环境下传递较长的标识信息。例如，在Java Persistence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

    简介
    　　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。
    　　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。
    　　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。
    　　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）。
    　　Base64要求把每三个8Bit的字节转换为四个6Bit的字节（3*8 = 4*6 = 24），然后把6Bit再添两位高位0，组成四个8Bit的字节，也就是说，转换后的字符串理论上将要比原来的长1/3。
    规则
    　　关于这个编码的规则：
    　　①.把3个字符变成4个字符..
    　　②每76个字符加一个换行符..
    　　③.最后的结束符也要处理..
    　　这样说会不会太抽象了？不怕，我们来看一个例子：
    　　转换前 aaaaaabb ccccdddd eeffffff
    　　转换后 00aaaaaa 00bbcccc 00ddddee 00ffffff
    　　应该很清楚了吧？上面的三个字节是原文，下面的四个字节是转换后的Base64编码，其前两位均为0。
    　　转换后，我们用一个码表来得到我们想要的字符串（也就是最终的Base64编码），这个表是这样的：（摘自RFC2045）

    java代码示例：

     

    [java] view plaincopyprint?
      1. public final class Base64 {  
      2.   
      3.     static private final int BASELENGTH = 255;  
      4.     static private final int LOOKUPLENGTH = 64;  
      5.     static private final int TWENTYFOURBITGROUP = 24;  
      6.     static private final int EIGHTBIT = 8;  
      7.     static private final int SIXTEENBIT = 16;  
      8.     static private final int SIXBIT = 6;  
      9.     static private final int FOURBYTE = 4;  
      10.     static private final int SIGN = -128;  
      11.     static private final char PAD = '=';  
      12.     static private final boolean fDebug = false;  
      13.     static final private byte[] base64Alphabet = new byte[BASELENGTH];  
      14.     static final private char[] lookUpBase64Alphabet = new char[LOOKUPLENGTH];  
      15.   
      16.     static {  
      17.   
      18.         for (int i = 0; i < BASELENGTH; i++) {  
      19.             base64Alphabet[i] = -1;  
      20.         }  
      21.         for (int i = 'Z'; i >= 'A'; i--) {  
      22.             base64Alphabet[i] = (byte) (i - 'A');  
      23.         }  
      24.         for (int i = 'z'; i >= 'a'; i--) {  
      25.             base64Alphabet[i] = (byte) (i - 'a' + 26);  
      26.         }  
      27.   
      28.         for (int i = '9'; i >= '0'; i--) {  
      29.             base64Alphabet[i] = (byte) (i - '0' + 52);  
      30.         }  
      31.   
      32.         base64Alphabet['+'] = 62;  
      33.         base64Alphabet['/'] = 63;  
      34.   
      35.         for (int i = 0; i <= 25; i++)  
      36.             lookUpBase64Alphabet[i] = (char) ('A' + i);  
      37.   
      38.         for (int i = 26, j = 0; i <= 51; i++, j++)  
      39.             lookUpBase64Alphabet[i] = (char) ('a' + j);  
      40.   
      41.         for (int i = 52, j = 0; i <= 61; i++, j++)  
      42.             lookUpBase64Alphabet[i] = (char) ('0' + j);  
      43.         lookUpBase64Alphabet[62] = (char) '+';  
      44.         lookUpBase64Alphabet[63] = (char) '/';  
      45.   
      46.     }  
      47.   
      48.     protected static boolean isWhiteSpace(char octect) {  
      49.         return (octect == 0x20 || octect == 0xd || octect == 0xa || octect == 0x9);  
      50.     }  
      51.   
      52.     protected static boolean isPad(char octect) {  
      53.         return (octect == PAD);  
      54.     }  
      55.   
      56.     protected static boolean isData(char octect) {  
      57.         return (base64Alphabet[octect] != -1);  
      58.     }  
      59.   
      60.     protected static boolean isBase64(char octect) {  
      61.         return (isWhiteSpace(octect) || isPad(octect) || isData(octect));  
      62.     }  
      63.   
      64.     /** 
      65.      * Encodes hex octects into Base64 
      66.      *  
      67.      * @param binaryData 
      68.      *            Array containing binaryData 
      69.      * @return Encoded Base64 array 
      70.      */  
      71.     public static String encode(byte[] binaryData) {  
      72.   
      73.         if (binaryData == null)  
      74.             return null;  
      75.   
      76.         int lengthDataBits = binaryData.length * EIGHTBIT;  
      77.         if (lengthDataBits == 0) {  
      78.             return "";  
      79.         }  
      80.   
      81.         int fewerThan24bits = lengthDataBits % TWENTYFOURBITGROUP;  
      82.         int numberTriplets = lengthDataBits / TWENTYFOURBITGROUP;  
      83.         int numberQuartet = fewerThan24bits != 0 ? numberTriplets + 1  
      84.                 : numberTriplets;  
      85.         int numberLines = (numberQuartet - 1) / 19 + 1;  
      86.         char encodedData[] = null;  
      87.   
      88.         encodedData = new char[numberQuartet * 4 + numberLines];  
      89.   
      90.         byte k = 0, l = 0, b1 = 0, b2 = 0, b3 = 0;  
      91.   
      92.         int encodedIndex = 0;  
      93.         int dataIndex = 0;  
      94.         int i = 0;  
      95.         if (fDebug) {  
      96.             System.out.println("number of triplets = " + numberTriplets);  
      97.         }  
      98.   
      99.         for (int line = 0; line < numberLines - 1; line++) {  
      100.             for (int quartet = 0; quartet < 19; quartet++) {  
      101.                 b1 = binaryData[dataIndex++];  
      102.                 b2 = binaryData[dataIndex++];  
      103.                 b3 = binaryData[dataIndex++];  
      104.   
      105.                 if (fDebug) {  
      106.                     System.out.println("b1= " + b1 + ", b2= " + b2 + ", b3= "  
      107.                             + b3);  
      108.                 }  
      109.   
      110.                 l = (byte) (b2 & 0x0f);  
      111.                 k = (byte) (b1 & 0x03);  
      112.   
      113.                 byte val1 = ((b1 & SIGN) == 0) ? (byte) (b1 >> 2)  
      114.                         : (byte) ((b1) >> 2 ^ 0xc0);  
      115.   
      116.                 byte val2 = ((b2 & SIGN) == 0) ? (byte) (b2 >> 4)  
      117.                         : (byte) ((b2) >> 4 ^ 0xf0);  
      118.                 byte val3 = ((b3 & SIGN) == 0) ? (byte) (b3 >> 6)  
      119.                         : (byte) ((b3) >> 6 ^ 0xfc);  
      120.   
      121.                 if (fDebug) {  
      122.                     System.out.println("val2 = " + val2);  
      123.                     System.out.println("k4 = " + (k << 4));  
      124.                     System.out.println("vak = " + (val2 | (k << 4)));  
      125.                 }  
      126.   
      127.                 encodedData[encodedIndex++] = lookUpBase64Alphabet[val1];  
      128.                 encodedData[encodedIndex++] = lookUpBase64Alphabet[val2  
      129.                         | (k << 4)];  
      130.                 encodedData[encodedIndex++] = lookUpBase64Alphabet[(l << 2)  
      131.                         | val3];  
      132.                 encodedData[encodedIndex++] = lookUpBase64Alphabet[b3 & 0x3f];  
      133.   
      134.                 i++;  
      135.             }  
      136.             encodedData[encodedIndex++] = 0xa;  
      137.         }  
      138.   
      139.         for (; i < numberTriplets; i++) {  
      140.             b1 = binaryData[dataIndex++];  
      141.             b2 = binaryData[dataIndex++];  
      142.             b3 = binaryData[dataIndex++];  
      143.   
      144.             if (fDebug) {  
      145.                 System.out.println("b1= " + b1 + ", b2= " + b2 + ", b3= " + b3);  
      146.             }  
      147.   
      148.             l = (byte) (b2 & 0x0f);  
      149.             k = (byte) (b1 & 0x03);  
      150.   
      151.             byte val1 = ((b1 & SIGN) == 0) ? (byte) (b1 >> 2)  
      152.                     : (byte) ((b1) >> 2 ^ 0xc0);  
      153.   
      154.             byte val2 = ((b2 & SIGN) == 0) ? (byte) (b2 >> 4)  
      155.                     : (byte) ((b2) >> 4 ^ 0xf0);  
      156.             byte val3 = ((b3 & SIGN) == 0) ? (byte) (b3 >> 6)  
      157.                     : (byte) ((b3) >> 6 ^ 0xfc);  
      158.   
      159.             if (fDebug) {  
      160.                 System.out.println("val2 = " + val2);  
      161.                 System.out.println("k4 = " + (k << 4));  
      162.                 System.out.println("vak = " + (val2 | (k << 4)));  
      163.             }  
      164.   
      165.             encodedData[encodedIndex++] = lookUpBase64Alphabet[val1];  
      166.             encodedData[encodedIndex++] = lookUpBase64Alphabet[val2 | (k << 4)];  
      167.             encodedData[encodedIndex++] = lookUpBase64Alphabet[(l << 2) | val3];  
      168.             encodedData[encodedIndex++] = lookUpBase64Alphabet[b3 & 0x3f];  
      169.         }  
      170.   
      171.         // form integral number of 6-bit groups  
      172.         if (fewerThan24bits == EIGHTBIT) {  
      173.             b1 = binaryData[dataIndex];  
      174.             k = (byte) (b1 & 0x03);  
      175.             if (fDebug) {  
      176.                 System.out.println("b1=" + b1);  
      177.                 System.out.println("b1<<2 = " + (b1 >> 2));  
      178.             }  
      179.             byte val1 = ((b1 & SIGN) == 0) ? (byte) (b1 >> 2)  
      180.                     : (byte) ((b1) >> 2 ^ 0xc0);  
      181.             encodedData[encodedIndex++] = lookUpBase64Alphabet[val1];  
      182.             encodedData[encodedIndex++] = lookUpBase64Alphabet[k << 4];  
      183.             encodedData[encodedIndex++] = PAD;  
      184.             encodedData[encodedIndex++] = PAD;  
      185.         } else if (fewerThan24bits == SIXTEENBIT) {  
      186.             b1 = binaryData[dataIndex];  
      187.             b2 = binaryData[dataIndex + 1];  
      188.             l = (byte) (b2 & 0x0f);  
      189.             k = (byte) (b1 & 0x03);  
      190.   
      191.             byte val1 = ((b1 & SIGN) == 0) ? (byte) (b1 >> 2)  
      192.                     : (byte) ((b1) >> 2 ^ 0xc0);  
      193.             byte val2 = ((b2 & SIGN) == 0) ? (byte) (b2 >> 4)  
      194.                     : (byte) ((b2) >> 4 ^ 0xf0);  
      195.   
      196.             encodedData[encodedIndex++] = lookUpBase64Alphabet[val1];  
      197.             encodedData[encodedIndex++] = lookUpBase64Alphabet[val2 | (k << 4)];  
      198.             encodedData[encodedIndex++] = lookUpBase64Alphabet[l << 2];  
      199.             encodedData[encodedIndex++] = PAD;  
      200.         }  
      201.   
      202.         encodedData[encodedIndex] = 0xa;  
      203.   
      204.         return new String(encodedData);  
      205.     }  
      206.   
      207.     /** 
      208.      * Decodes Base64 data into octects 
      209.      *  
      210.      * @param binaryData 
      211.      *            Byte array containing Base64 data 
      212.      * @return Array containind decoded data. 
      213.      */  
      214.     public static byte[] decode(String encoded) {  
      215.   
      216.         if (encoded == null)  
      217.             return null;  
      218.   
      219.         char[] base64Data = encoded.toCharArray();  
      220.         // remove white spaces  
      221.         int len = removeWhiteSpace(base64Data);  
      222.   
      223.         if (len % FOURBYTE != 0) {  
      224.             return null;// should be divisible by four  
      225.         }  
      226.   
      227.         int numberQuadruple = (len / FOURBYTE);  
      228.   
      229.         if (numberQuadruple == 0)  
      230.             return new byte[0];  
      231.   
      232.         byte decodedData[] = null;  
      233.         byte b1 = 0, b2 = 0, b3 = 0, b4 = 0, marker0 = 0, marker1 = 0;  
      234.         char d1 = 0, d2 = 0, d3 = 0, d4 = 0;  
      235.   
      236.         int i = 0;  
      237.         int encodedIndex = 0;  
      238.         int dataIndex = 0;  
      239.         decodedData = new byte[(numberQuadruple) * 3];  
      240.   
      241.         for (; i < numberQuadruple - 1; i++) {  
      242.   
      243.             if (!isData((d1 = base64Data[dataIndex++]))  
      244.                     || !isData((d2 = base64Data[dataIndex++]))  
      245.                     || !isData((d3 = base64Data[dataIndex++]))  
      246.                     || !isData((d4 = base64Data[dataIndex++])))  
      247.                 return null;// if found "no data" just return null  
      248.   
      249.             b1 = base64Alphabet[d1];  
      250.             b2 = base64Alphabet[d2];  
      251.             b3 = base64Alphabet[d3];  
      252.             b4 = base64Alphabet[d4];  
      253.   
      254.             decodedData[encodedIndex++] = (byte) (b1 << 2 | b2 >> 4);  
      255.             decodedData[encodedIndex++] = (byte) (((b2 & 0xf) << 4) | ((b3 >> 2) & 0xf));  
      256.             decodedData[encodedIndex++] = (byte) (b3 << 6 | b4);  
      257.         }  
      258.   
      259.         if (!isData((d1 = base64Data[dataIndex++]))  
      260.                 || !isData((d2 = base64Data[dataIndex++]))) {  
      261.             return null;// if found "no data" just return null  
      262.         }  
      263.   
      264.         b1 = base64Alphabet[d1];  
      265.         b2 = base64Alphabet[d2];  
      266.   
      267.         d3 = base64Data[dataIndex++];  
      268.         d4 = base64Data[dataIndex++];  
      269.         if (!isData((d3)) || !isData((d4))) {// Check if they are PAD characters  
      270.             if (isPad(d3) && isPad(d4)) { // Two PAD e.g. 3c[Pad][Pad]  
      271.                 if ((b2 & 0xf) != 0)// last 4 bits should be zero  
      272.                     return null;  
      273.                 byte[] tmp = new byte[i * 3 + 1];  
      274.                 System.arraycopy(decodedData, 0, tmp, 0, i * 3);  
      275.                 tmp[encodedIndex] = (byte) (b1 << 2 | b2 >> 4);  
      276.                 return tmp;  
      277.             } else if (!isPad(d3) && isPad(d4)) { // One PAD e.g. 3cQ[Pad]  
      278.                 b3 = base64Alphabet[d3];  
      279.                 if ((b3 & 0x3) != 0)// last 2 bits should be zero  
      280.                     return null;  
      281.                 byte[] tmp = new byte[i * 3 + 2];  
      282.                 System.arraycopy(decodedData, 0, tmp, 0, i * 3);  
      283.                 tmp[encodedIndex++] = (byte) (b1 << 2 | b2 >> 4);  
      284.                 tmp[encodedIndex] = (byte) (((b2 & 0xf) << 4) | ((b3 >> 2) & 0xf));  
      285.                 return tmp;  
      286.             } else {  
      287.                 return null;// an error like "3c[Pad]r", "3cdX", "3cXd", "3cXX"  
      288.                             // where X is non data  
      289.             }  
      290.         } else { // No PAD e.g 3cQl  
      291.             b3 = base64Alphabet[d3];  
      292.             b4 = base64Alphabet[d4];  
      293.             decodedData[encodedIndex++] = (byte) (b1 << 2 | b2 >> 4);  
      294.             decodedData[encodedIndex++] = (byte) (((b2 & 0xf) << 4) | ((b3 >> 2) & 0xf));  
      295.             decodedData[encodedIndex++] = (byte) (b3 << 6 | b4);  
      296.   
      297.         }  
      298.   
      299.         return decodedData;  
      300.     }  
      301.   
      302.     /** 
      303.      * remove WhiteSpace from MIME containing encoded Base64 data. 
      304.      *  
      305.      * @param data 
      306.      *            the byte array of base64 data (with WS) 
      307.      * @return the new length 
      308.      */  
      309.     protected static int removeWhiteSpace(char[] data) {  
      310.         if (data == null)  
      311.             return 0;  
      312.   
      313.         // count characters that's not whitespace  
      314.         int newSize = 0;  
      315.         int len = data.length;  
      316.         for (int i = 0; i < len; i++) {  
      317.             if (!isWhiteSpace(data[i]))  
      318.                 data[newSize++] = data[i];  
      319.         }  
      320.         return newSize;  
      321.     }  
      322.     public static void main(String[] args) {  
      323.         System.out.println(encode("中华人民共和国".getBytes()));  
      324.     }  
      325. }  
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  • 原文地址：https://www.cnblogs.com/xiaoerlang/p/3332925.html
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