BASE64编码是一种常用的将二进制数据转换为可打印字符的编码。与HEX显示相比，它占用的空间较小。BASE64编码在RFC 3548 （参见扩展阅读）中定义。

1、base64编解码原理

将数据编码成BASE64编码时，以3字节数据为一组，转换为24bit的二进制数，将24bit的二进制数分成四组，每组6bit。对于每一组，得到一个数字：0-63。然后根据这个数字查表即得到结果。表如下：

Value　Char　Value　Char　Value　Char　Value　Char

0　A　16　Q　32　g　48　w

1　B　17　R　33　h　49　x

2　C　18　S　34　i　50　y

3　D　19　T　35　j　51　z

4　E　20　U　36　k　52　0

5　F　21　V　37　l　53　1

6　G　22　W　38　m　54　2

7　H　23　X　39　n　55　3

8　I　24　Y　40　o　56　4

9　J　25　Z　41　p　57　5

10　K　26　a　42　q　58　6

11　L　27　b　43　r　59　7

12　M　28　c　44　s　60　8

13　N　29　d　45　t　61　9

14　O　30　e　46　u　62　+

15　P　31　f　47　v　63　/

比如有数据：0x30 0x82 0x02

编码过程如下：

1）得到16进制数据： 30 82 02

2）得到二进制数据： 00110000 10000010 00000010

3）每6bit分组： 001100 001000 001000 000010

4）得到数字： 12 8 8 2

5）根据查表得到结果 ： M I I C

BASE64填充：在不够的情况下在右边加0。

有三种情况：

1) 输入数据比特数是24的整数倍（输入字节为3字节整数倍），则无填充；

2) 输入数据最后编码的是1个字节（输入数据字节数除3余1），即8比特，则需要填充2个"=="，因为要补齐6比特，需要加2个00；

3）输入数据最后编码是2个字节（输入数据字节数除3余2），则需要填充1个"="，因为补齐6比特，需要加一个00。

举例如下：

对0x30编码：

1) 0x30的二进制为：00110000

2) 分组为：001100 00

3) 填充2个00：001100 000000

4) 得到数字：12 0

5) 查表得到的编码为MA，另外加上两个==

所以最终编码为：MA==

base64解码是其编码过程的逆过程。解码时，将base64编码根据表展开，根据有几个等号去掉结尾的几个00，然后每8比特恢复即可。

2、base64函数

Java：

使用Apache Commons提供的Base64类（参见扩展阅读）。

Openssl中用于base64编解码的函数主要有：

1） 编码函数

Ø EVP_EncodeInit函数

原型：void EVP_EncodeInit(EVP_ENCODE_CTX *ctx);

功能：该函数初始化一个用来进行base64编码的结构，事实上，该函数只是简单设置了结构里面几个常量的长度。

参数：

ctx：base64设备上下文。

Ø EVP_EncodeUpdate函数

原型：void EVP_EncodeUpdate(EVP_ENCODE_CTX *ctx,unsigned char *out,int *outl,unsigned char *in,int inl);

功能：该函数将参数in里面的inl自己数据拷贝到结构体ctx里面，如果结构体里面有数据，就同时将结构体里面的数据进行BASE64编码并输出到参数out指向的缓存里面，输出数据的长度保存在outl里面。注意，在第一次调用本函数的时候，虽然往结构体里面拷贝数据了，但是结构体ctx里面开始是没有输入数据存在并且输入数据长度不超出ctx内部存储数据的最长限制，就不会有任何数据被进行BASE64编码，也就是说，不会有任何数据输出；但是如果输入数据长度比内部存储的数据长，那么就会输出部分经过BASE64编码的数据。数据输出总是在下一层输入前完成的。

参数：

ctx：base64设备上下文。

out：存放编码后的数据缓冲区。

outl：编码后的数据长度。

in：编码前的数据。

inl：编码前的数据长度。

Ø EVP_EncodeFinal函数

原型：void EVP_EncodeFinal(EVP_ENCODE_CTX *ctx,unsigned char *out,int *outl);

功能：该函数将结构体ctx里面剩余数据进行BASE64编码并写入到参数out里面去，输出数据的长度保存在outl里面。

参数：

ctx：base64设备上下文。

out：存放编码后的数据。

outl：编码后的数据长度。

Ø EVP_EncodeBlock函数

原型：int EVP_EncodeBlock(unsigned char *t, const unsigned char *f, int n);

功能：该函数将参数f里面的字符串里面的n个字节的字符串进行BASE64编码并输出到参数t里面。返回数据的字节长度。事实上，在函数EVP_EncodeUpdate和EVP_EncodeFinal里面就调用了该函数完成BASE64编码功能。

参数：

t：接收编码后的数据缓冲区。

f：编码前的数据。

n：编码前的数据长度。

2） 解码函数

Ø EVP_DecodeInit函数

原型：void EVP_DecodeInit(EVP_ENCODE_CTX *ctx);

功能：该函数初始化一个用来进行BASE64解码的数据结构。

参数：

ctx：base64设备上下文。

Ø EVP_DecodeUpdate函数

原型：int EVP_DecodeUpdate(EVP_ENCODE_CTX *ctx,unsigned char *out,int *outl,unsigned char *in, int inl);

功能：该函数将参数in里面inl字节的数据拷贝到结构体ctx里面。如果结构体里面已经有数据，那么这些数据就会先进行BASE64解码，然后输出到参数out指向的内存中，输出的字节数保存在参数outl里面。输入数据为满行的数据时，返回为1；如果输入数据是最后一行数据的时候，返回0；返回－1则表明出错了。

参数：

ctx：base64设备上下文。

out：存放解码后的数据缓冲区。

outl：解码后的数据长度。

in：解码前的数据。

inl：解码前的数据长度。

Ø EVP_DecodeFinal函数

原型：int EVP_DecodeFinal(EVP_ENCODE_CTX *ctx, unsigned char *out, int *outl);

功能：该函数将结构体ctx里面剩余的数据进行BASE64解码并输出到参数out指向的内存中，输出数据长度为outl字节。成功返回1，否则返回－1。

参数：

ctx：base64设备上下文。

out：解码后的数据。

outl：解码后的数据长度。

Ø EVP_DecodeBlock函数

原型：int EVP_DecodeBlock(unsigned char *t, const unsigned char *f, int n);

功能：该函数将字符串f中的n字节数据进行BASE64解码，并输出到t指向的内存中，输出数据长度为outl。成功返回解码的数据长度，返回返回－1。

参数：

t：接收解码后的数据缓冲区。

f：解码前的数据。

n：解码前的数据长度。