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Mikrokopter MK 程式碼分析1

3. Base64編碼

各位看官應該都是資深的網蟲了,小弟斗膽在此問問大家,平時上網時,除了泡MM、到論壇灌水、扔版磚……之外,進行的最多的是什麼活動?對了,你一定會說:是收發電子郵件!(誰敢說自己沒收/發過電子郵件的?拉出去槍斃了!!)

/E-mail的時候有一個安全性的問題——假想一下,你花了一整天時間給系花寫的情書,在傳送的過程中被隔壁宿舍張三那小子截獲了(難道他是黑客??),更糟的是他是你的情敵啊……天,後果不堪設想!!因此,我們必須有一種比較可靠的加密方法,能夠對電子郵件的明文進行轉換,至少要得出一個無法被別人一眼就看出內容來的東西,而且編碼/解碼的速度還要足夠快。(這時你可以再假想一下啦,張三那傢伙截獲了你的肉麻情書,可是他一看:

咦?怎麼亂七八糟的?垃圾郵件!!”——這樣一來你不就逃過大難了?!)Base64就是在這種背景下產生的加密方法。它的特點是:1、速度非常快。2、能夠將字串A轉換成字串B,而且如果你光看字串B,是絕對猜不出字串A的內容來的。不信嗎?讓我們來看看下面這串東西:xOO6w6Osu7bTrbniwdnAz8LetcTnzbfXzOy12KOh呵呵,是什麼啊?猜出來了嗎?其實它就是下面這段文字經過Base64編碼產生的東東:你好,歡迎光臨老羅的繽紛天地!介紹說完啦,讓我們開始探討實質性的東西。Base64是網路上最常見的用於傳輸8Bit位元組程式碼的編碼方式之一,大家可以檢視RFC2045RFC2049
,上面有MIME的詳細規範。
Base64要求把每三個8Bit的位元組轉換為四個6Bit的位元組(3*8 = 4*6 = 24),然後把6Bit再添兩位高位0,組成四個8Bit的位元組,也就是說,轉換後的字串理論上將要比原來的長1/3這樣說會不會太抽象了?不怕,我們來看一個例子:

轉換前

aaaaaabb

ccccdddd

eeffffff

轉換後

00aaaaaa

00bbcccc

00ddddee

00ffffff

應該很清楚了吧?上面的三個位元組是原文,下面的四個位元組是轉換後的Base64編碼,其前兩位均為0。轉換後,我們用一個碼錶來得到我們想要的字串(也就是最終的

Base64編碼),這個表是這樣的:(摘自RFC2045                            Table 1: The Base64 Alphabet      Value Encoding  Value Encoding  Value Encoding  Value Encoding           0 A            17 R            34 i            51 z           1 B            18 S            35 j            52 0           2 C            19 T            36 k            53 1           3 D            20 U            37 l            54 2           4 E            21 V            38 m            55 3           5 F            22 W            39 n            56 4           6 G            23 X            40 o            57 5           7 H            24 Y            41 p            58 6           8 I            25 Z            42 q            59 7           9 J            26 a            43 r            60 8 10 K            27 b            44 s            61 9          11 L            28 c            45 t            62 +          12 M            29 d            46 u            63 /          13 N            30 e            47 v          14 O            31 f            48 w         (pad) =          15 P            32 g            49 x          16 Q            33 h            50 y解碼只是編碼的逆過程,在此我就不多說了,另外有關MIMERFC還是有很多的,如果需要詳細情況請自行查詢。用更接近於程式設計的思維來說,編碼的過程是這樣的:第一個字元通過右移2位獲得第一個目標字元的Base64表位置,根據這個數值取到表上相應的字元,就是第一個目標字元。然後將第一個字元左移4位加上第二個字元右移4位,即獲得第二個目標字元。再將第二個字元左移2位加上第三個字元右移6位,獲得第三個目標字元。最後取第三個字元的右6位即獲得第四個目標字元。在以上的每一個步驟之後,再把結果與 0x3F 進行 AND 位操作,就可以得到編碼後的字元了。(感謝 Athena 指出以上描述中原有的一些錯誤!^_^So easy! That’s all!!!可是等等……聰明的你可能會問到,原文的位元組數量應該是3的倍數啊,如果這個條件不能滿足的話,那該怎麼辦呢?我們的解決辦法是這樣的:原文的位元組不夠的地方可以用全0來補足,轉換時Base64編碼用=號來代替。這就是為什麼有些Base64編碼會以一個或兩個等號結束的原因,但等號最多隻有兩個。因為:餘數 原文位元組數 MOD 3所以餘數任何情況下都只可能是012這三個數中的一個。如果餘數是0的話,就表示原文位元組數正好是3的倍數(最理想的情況啦)。如果是1的話,為了讓Base64編碼是4的倍數,就要補2個等號;同理,如果是2的話,就要補1個等號。講到這裡,大夥兒應該全明白了吧?如果還有不清楚的話就返回去再仔細看看,其實不難理解的。