Base64 là một sơ đồ binary-to-text(nhị phân thành văn bản). Nó biểu diễn dữ liệu nhị phân ở định dạng chuỗi ASCII có thể in được bằng cách dịch nó thành biểu diễn cơ số 64.
encode Base64 thường được sử dụng khi có nhu cầu truyền dữ liệu nhị phân qua phương tiện không xử lý chính xác dữ liệu nhị phân và được thiết kế để xử lý dữ liệu văn bản chỉ thuộc bộ mã US-ASCII 7-bit.
Một ví dụ về hệ thống như vậy là Email (SMTP), được thiết kế theo truyền thống để hoạt động với dữ liệu văn bản thuần túy trong bộ ký tự US-ASCII 7 bit. Mặc dù sau đó, nó đã được mở rộng để hỗ trợ các tin nhắn văn bản không phải US-ASCII cũng như các tin nhắn không phải văn bản như âm thanh và hình ảnh, Bạn vẫn nên encode dữ liệu thành bộ ký tự ASCII để tương thích ngược.
Các bài viết liên quan:
encode Base64 encode mọi dữ liệu nhị phân hoặc dữ liệu văn bản không phải ASCII sang định dạng ASCII có thể in được để có thể truyền một cách an toàn qua bất kỳ kênh giao tiếp nào. Ví dụ: khi bạn gửi một email có chứa một hình ảnh cho bạn bè của mình, phần mềm email Base64 của bạn sẽ encode hình ảnh và chèn văn bản tương đương vào email.
Phần mềm email của người nhận sẽ Base64-decode dữ liệu văn bản được encode ở trên để khôi phục hình ảnh nhị phân ban đầu.
Base64 là một kỹ thuật encode và decode được sử dụng để chuyển đổi dữ liệu nhị phân sang American Standard for Information Interchange(ASCII) và ngược lại.
Công cụ encode/decode Base64
Encode Base64 hoạt động như thế nào?
Encode Base64 được mô tả trong RFC 4648.
Encode Base64 hoạt động với tập con 65 ký tự của bộ mã US-ASCII. 64 ký tự đầu tiên trong số 65 ký tự con được ánh xạ tới một chuỗi nhị phân 6 bit tương đương (26 = 64). Ký tự thứ 65 phụ (=) được sử dụng để đệm.
Mỗi chuỗi nhị phân 6 bit từ 0 đến 63 được gán một bảng chữ cái Base64. Ánh xạ này giữa chuỗi nhị phân 6 bit và bảng chữ cái Base64 tương ứng được sử dụng trong quá trình encode. Sau đây là bảng ánh xạ còn được gọi là bảng chỉ mục hoặc bảng chữ cái Base64:
Bảng chữ cái Base64
Thuật toán encode Base64 nhận một luồng đầu vào 8-bit byte. Nó xử lý đầu vào từ trái sang phải và tổ chức đầu vào thành các nhóm 24 bit bằng cách ghép ba byte 8 bit. Các nhóm 24 bit này sau đó được coi là 4 nhóm 6 bit được ghép nối. Cuối cùng, mỗi nhóm 6 bit được chuyển đổi thành một ký tự trong bảng chữ cái Base64 bằng cách tham khảo bảng chữ cái Base64 ở trên.
Khi đầu vào có ít hơn 24 bit ở cuối, các bit 0 được thêm vào (ở bên phải) để tạo thành một số tích phân của các nhóm 6 bit. Sau đó, một hoặc hai ký tự pad (=) được xuất ra tùy thuộc vào điều kiện sau trường hợp:
- Đoạn input cuối cùng chứa chính xác 8 bit: Bốn bit 0 được thêm vào để tạo thành hai nhóm 6 bit. Mỗi nhóm 6 bit được chuyển đổi thành ký tự được encode Base64 kết quả bằng cách sử dụng bảng chỉ mục Base64. Sau đó, hai ký tự pad (=) được thêm vào đầu ra.
- Đoạn input cuối cùng chứa chính xác 16 bit: Hai bit 0 được thêm vào để tạo thành ba nhóm 6 bit. Mỗi phòng trong số ba nhóm 6-bit được chuyển đổi sang bảng chữ cái Base64 tương ứng. Cuối cùng, một ký tự pad (=) được thêm vào đầu ra.
Các bài viết khác:
Hãy xem một ví dụ để hiểu quy trình encode Base64:
Input: ab@yz
Biểu diễn nhị phân (chuỗi 8 bit):
01100001 01100010 01000000 01111001 01111010
Bước 1: Tổ chức đầu vào thành các nhóm 24 bit (mỗi nhóm có 4 nhóm 6 bit). Đệm với các bit 0 ở cuối để tạo thành một nhóm 6 bit không thể tách rời.
011000 010110 001001 000000 011110 010111 101000 # (đệm bằng hai số không ở cuối)
Bước 2: Chuyển đổi chuỗi 6 bit sang bảng chữ cái Base64 bằng cách đánh chỉ mục vào bảng chỉ mục Base64. Thêm ký tự đệm nếu bit 0 được thêm vào cuối đầu vào.
Các nhóm 6 bit ở trên tương đương với các chỉ mục sau:
24 22 9 0 30 23 40
Lập chỉ mục vào bảng bảng chữ cái Base64 cho kết quả sau:
YWJAeXo = #
RFC 4648 mô tả một biến thể encode Base64 là URL và tên tệp an toàn. Điều đó có nghĩa là đầu ra được tạo ra bởi biến thể encode Base64 này có thể được truyền một cách an toàn trong URL và được sử dụng trong tên tệp.
Biến thể này có một thay đổi đơn giản đối với bảng chữ cái Base64. Vì các ký tự + và / có ý nghĩa đặc biệt trong URL và tên tệp, chúng được thay thế bằng dấu gạch ngang (-) và dấu gạch dưới (_)
Base64 có thể sử dụng cho mục đích gì?
Base64 là một giải thuật mã hóa dữ liệu dựa trên 64 ký tự cho phép biểu diễn dữ liệu bất kỳ dưới dạng một chuỗi văn bản có thể gửi hoặc lưu trữ dễ dàng hơn. Một số mục đích sử dụng Base64 có thể bao gồm:
- Mã hóa dữ liệu truyền: Base64 có thể sử dụng để mã hóa dữ liệu truyền trong các giao thức mạng như email hoặc HTTP, tránh việc dữ liệu bị trộn với giao thức.
- Lưu trữ dữ liệu: Base64 có thể sử dụng để lưu trữ dữ liệu bất kỳ như hình ảnh, tập tin âm thanh hoặc video dưới dạng chuỗi văn bản.
- Xác thực dữ liệu: Base64 có thể sử dụng để tạo chữ ký số cho các tập tin để xác thực dữ liệu gửi hoặc nhận.
- Mã hóa tài khoản và mật khẩu: Base64 có thể sử dụng để mã hóa tài khoản và mật khẩu trong các hệ thống đăng nhập.
Ưu điểm của sử dụng Base64?
Ưu điểm của việc sử dụng Base64 là:
- Tiết kiệm dung lượng: Base64 là một định dạng nén dữ liệu, nên các tập tin được mã hóa theo Base64 sẽ có dung lượng nhỏ hơn so với tập tin gốc.
- Dễ dàng chuyển đổi: Base64 có thể chuyển đổi dữ liệu giữa các định dạng khác nhau như văn bản, hình ảnh, âm thanh và video.
Có thể sử dụng Base64 để bảo mật dữ liệu không?
Không, Base64 không được coi là một phương thức bảo mật dữ liệu. Nó chỉ là một kỹ thuật mã hóa, cho phép chuyển đổi dữ liệu từ một dạng nhất định sang một chuỗi mã hóa có độ dài cố định. Tuy nhiên, nó không hoạt động như một giải pháp bảo mật mã hóa đầy đủ. Để bảo mật dữ liệu, nên sử dụng các kỹ thuật bảo mật mã hóa mạnh hơn như mã hóa symmetric hoặc asymmetric.
Những câu hỏi phổ biến về Base64
Dưới đây là một số câu hỏi phổ biến về Base64:
- Base64 là gì?
Base64 là một phương pháp mã hóa dữ liệu dưới dạng chuỗi các ký tự, được sử dụng rộng rãi để truyền tải và lưu trữ dữ liệu trên Internet.
- Tại sao lại sử dụng Base64?
Base64 được sử dụng để chuyển đổi dữ liệu nhị phân thành chuỗi các ký tự có thể đọc được bởi con người và các ứng dụng máy tính. Nó được sử dụng rộng rãi trong việc mã hóa dữ liệu để truyền tải trên mạng hoặc lưu trữ trên hệ thống máy chủ.
- Base64 mã hóa như thế nào?
Base64 mã hóa dữ liệu bằng cách chia nhỏ dữ liệu thành các nhóm 6 bit, sau đó mã hóa từng nhóm này thành một ký tự ASCII tương ứng. Quá trình này được lặp lại cho đến khi toàn bộ dữ liệu được mã hóa.
- Base64 giới hạn độ dài của dữ liệu mã hóa là bao nhiêu?
Base64 không giới hạn độ dài của dữ liệu được mã hóa. Tuy nhiên, độ dài của chuỗi kết quả được tạo ra từ quá trình mã hóa sẽ phụ thuộc vào độ dài của dữ liệu gốc.
- Base64 có an toàn không?
Base64 không phải là một phương pháp mã hóa mạnh, vì nó không thể giúp bảo vệ dữ liệu của bạn khỏi các kẻ tấn công. Tuy nhiên, nó vẫn được sử dụng rộng rãi trong các ứng dụng web như mã hóa cookie hoặc địa chỉ URL.
- Base64 có thể được sử dụng để mã hóa bất kỳ loại dữ liệu nào không?
Base64 có thể được sử dụng để mã hóa hầu hết các loại dữ liệu nhị phân, nhưng nó không phù hợp cho việc mã hóa các loại dữ liệu lớn và có cấu trúc phức tạp hơn. Để mã hóa các loại dữ liệu như văn bản hoặc tập tin hình ảnh, nên sử dụng các phương pháp mã hóa khác như AES hoặc RSA.
- Base64 có ảnh hưởng đến tốc độ xử lý và tốc độ truyền dữ liệu không?
Base64 có thể làm tăng kích thước của dữ liệu gốc lên khoảng 33%, vì nó thêm vào các ký tự thừa để tạo ra chuỗi kết quả. Vì vậy, khi sử dụng Base64 để truyền dữ liệu trên mạng, nó có thể làm chậm tốc độ truyền dữ liệu của bạn. Tuy nhiên, trong hầu hết các trường hợp, tốc độ xử lý của Base64 không ảnh hưởng đến hiệu suất của ứng dụng.
- Base64 có phù hợp để lưu trữ mật khẩu không?
Base64 không phù hợp để lưu trữ mật khẩu, vì nó không phải là một phương pháp mã hóa mật khẩu an toàn. Thay vào đó, nên sử dụng các phương pháp mã hóa mật khẩu mạnh hơn như bcrypt hoặc PBKDF2.
- Base64 có thể được sử dụng để mã hóa và giải mã các tệp tin không?
Có thể sử dụng Base64 để mã hóa các tệp tin nhị phân, nhưng khi giải mã chúng, phải chắc chắn rằng định dạng tệp tin được khôi phục chính xác. Khi sử dụng Base64 để mã hóa các tệp tin lớn, cần chú ý đến việc kích thước chuỗi kết quả của quá trình mã hóa, vì nó có thể làm giảm tốc độ truyền dữ liệu.
