Base64原理及魔改更换码表

article/2025/9/13 6:32:06

一，Base64是什么（原理比较难理解，可参考下面的实践）

Base64是一种基于64个可打印字符来表示二进制数据的表示方法。由于2的6次方等于64，所以每6个比特为一个单元，对应某个可打印字符。三个字节有24个比特，对应于4个Base64单元，即3个字节需要用4个可打印字符来表示。它可用来作为电子邮件的传输编码。在Base64中的可打印字符包括字母A-Z、a-z、数字0-9，这样共有62个字符，此外两个可打印符号在不同的系统中而不同。一些如uuencode的其他编码方法，和之后binhex的版本使用不同的64字符集来代表6个二进制数字，但是它们不叫Base64。

Base64常用于在通常处理文本数据的场合，表示、传输、存储一些二进制数据。包括MIME的email、在XML中存储复杂数据。

二，原理

Base64可以将ASCII字符串或者是二进制编码成只包含A—Z，a—z，0—9，+，/ 这64个字符（ 26个大写字母，26个小写字母，10个数字，1个+，一个 / 刚好64个字符）。这64个字符用6个bit位就可以全部表示出来，一个字节有8个bit 位，那么还剩下两个bit位，这两个bit位用0来补充。其实，一个Base64字符仍然是8个bit位，但是有效部分只有右边的6个 bit，左边两个永远是0。

Base64的编码规则是将3个8位字节(3×8=24位)编码成4个6位的字节(4×6=24位)，之后在每个6位字节前面，补充两个0，形成4个8位字节的形式，那么取值范围就变成了0~63。又因为2的6次方等于64，所以每6个位组成一个单元。

三，步骤

第一步，将汉字转为二进制

第二步，将上面的二进制转为每6个一组。

第三步，在每组前面添加两个0，每组由6个变为8个二进制位，总共32个二进制位，即四个字节。

第四步，根据Base64编码表获得对应的值。

四，实践

随便找两个汉字然后转为十进制，这里我选的汉字是“编码”，我们可以看到它们的编码分别为编： 45536 码：49899

然后我们将这两个十进制准换为二进制

45536 1011000111100000

49899 1100001011101011

开始将他们分割为6个一组10110001111000001100001011101011

101100

011110

000011

000010

111010

110000最后一位不足6位则进行补零

然后在每组前面加两个零变成8位字节的形式

00101100

00011110

00000011

00000010

00111010

00110000

转换回十进制

参照Base64编码表找到对应编码他们分别对应 s e D C 6 w

正常调用：

# 导入 base64模块
import base64# 给定需要转换的字符串
str1 = "Code"# 需要转成2进制格式才可以转换，所以我们这里再手动转换一下
result = base64.b64encode(str1.encode())
# 打印转换后的结果
print('转换后的结果: ',result)# 再把加密后的结果解码
temp = base64.b64decode(result)
# 同样的，解码后的结0果是二进制，我们再转换一下
print('解密后的结果: ',temp.decode())

更换码表python代码：

# coding:utf-8#s = "ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZabcdefghijklmnopqrstuvwxyz0123456789+/"
#s = "vwxrstuopq34567ABCDEFGHIJyz012PQRSTKLMNOZabcdUVWXYefghijklmn89+/"
s = "i5jLW7S0GX6uf1cv3ny4q8es2Q+bdkYgKOIT/tAxUrFlVPzhmow9BHCMDpEaJRZN"def My_base64_encode(inputs):# 将字符串转化为2进制bin_str = []for i in inputs:x = str(bin(ord(i))).replace('0b', '')bin_str.append('{:0>8}'.format(x))#print(bin_str)# 输出的字符串outputs = ""# 不够三倍数，需补齐的次数nums = 0while bin_str:#每次取三个字符的二进制temp_list = bin_str[:3]if(len(temp_list) != 3):nums = 3 - len(temp_list)while len(temp_list) < 3:temp_list += ['0' * 8]temp_str = "".join(temp_list)#print(temp_str)# 将三个8字节的二进制转换为4个十进制temp_str_list = []for i in range(0,4):temp_str_list.append(int(temp_str[i*6:(i+1)*6],2))#print(temp_str_list)if nums:temp_str_list = temp_str_list[0:4 - nums]for i in temp_str_list:outputs += s[i]bin_str = bin_str[3:]outputs += nums * '='print("Encrypted String:\n%s "%outputs)def My_base64_decode(inputs):# 将字符串转化为2进制bin_str = []for i in inputs:if i != '=':x = str(bin(s.index(i))).replace('0b', '')bin_str.append('{:0>6}'.format(x))#print(bin_str)# 输出的字符串outputs = ""nums = inputs.count('=')while bin_str:temp_list = bin_str[:4]temp_str = "".join(temp_list)#print(temp_str)# 补足8位字节if(len(temp_str) % 8 != 0):temp_str = temp_str[0:-1 * nums * 2]# 将四个6字节的二进制转换为三个字符for i in range(0,int(len(temp_str) / 8)):outputs += chr(int(temp_str[i*8:(i+1)*8],2))bin_str = bin_str[4:]	print("Decrypted String:\n%s "%outputs)print()
print("     *************************************")
print("     *    (1)encode         (2)decode    *")	
print("     *************************************")
print()num = input("Please select the operation you want to perform:\n")
if(num == "1"):input_str = input("Please enter a string that needs to be encrypted: \n")My_base64_encode(input_str)
else:input_str = input("Please enter a string that needs to be decrypted: \n")My_base64_decode(input_str)