大家好,我是雜燴君。
嵌入式大雜燴周記主要是一些實用項目學習分享,每篇一個主題。
內容主要來源于我們之前收集的資料:
https://gitee.com/zhengnianli/EmbedSummary
本期主角:base64
在我們嵌入式開發中,我們常常都會用到一些通用的工具庫,往往都會有個base64編解碼模塊。
base64編解碼模塊有什么用?
Base64就是一種基于64個可打印字符來表示二進制數據的方法,網絡上最常見的用于傳輸8Bit字節碼的編碼方式之一。
比如,如果一個傳輸協議是基于ASCII文本的,那么它就不能傳輸二進制流,那你要將二進制流傳輸就得編碼,因為有些8Bit字節碼并沒有對應的ASCII字符。
比如,我之前也沒了解過base64。某個項目中在調試設備、云端、手機APP之前的通信時,設備端給手機端傳一些8Bit字節碼數據,手機端并未解析得到正確的數據,后來查了資料才知道需要進行base64編碼,需要使用base64來屏蔽傳輸上的差異。后來,給數據套了一層base64之后,就正常了。
實際中,設備、云端、手機APP交互數據常常這么做:
設備端把base64編碼后的數據封裝在json字符串里,手機端先解析json拿到value,再進行base64解碼拿到想要的數據。
注意:雖然編碼之后的數據與加密一樣都具有不可見性,但編碼與加密的概念并不一樣。編碼是公開的,任何人都可以解碼;而加密則相反,你只希望自己或者特定的人才可以對內容進行解密。
base64編解碼庫網絡上有很多,這里分享一份:
base64編解碼測試
1、base64基本原理
Base64是基于64個可打印字符來表示二進制數據的編解碼方式,每個字符對應一個索引,對應關系表如:
一個Base64字符實際上代表著6個二進制位(bit),4個Base64字符對應3字節字符串/二進制數據。
3個字符為一組的的base64編碼方式如:
小于3個字符為一組的編碼方式如:
2、base64測試
我們對如下三種數據進行編解碼測試:
- "hello world abcdefg"
- "hello ,,,,,,,,, world"
- {0x81, 0x82, 0x83, 0x84}
測試代碼:
// 微信公眾號:嵌入式大雜燴
#include
#include
#include
/* Base64編碼映射表 */
const char *const Base64Table = "ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZabcdefghijklmnopqrstuvwxyz0123456789+/";
int Base64Encode(const unsigned char *Bindata, int Binlen, char *const Base64Buf);
int Base64Decode(const char *Base64Buf, unsigned char *const Bindata);
int main(int argc, char **argv)
{
unsigned char base64_buf[128] = {0};
unsigned char bin_buf[128] = {0};
int base64_len = 0;
int bin_len = 0;
printf("\\n=================================test1==========================================\\n");
char *test_data1 = "hello world abcdefg";
printf("src data str = %s, src_data_len = %ld\\n", test_data1, strlen(test_data1));
memset(base64_buf, 0x00, sizeof(base64_buf));
memset(bin_buf, 0x00, sizeof(bin_buf));
base64_len = Base64Encode(test_data1, strlen(test_data1), base64_buf);
printf("after base64_encode, base64_buf = %s, base64_len = %d\\n", base64_buf, base64_len);
bin_len = Base64Decode(base64_buf, bin_buf);
printf("after base64_decode bin_buf = %s, bin_len = %d\\r\\n", bin_buf, bin_len);
printf("\\n=================================test2==========================================\\n");
char *test_data2 = "hello ,,,,,,,,, world";
printf("src data str = %s, src_data_len = %ld\\n", test_data2, strlen(test_data2));
memset(base64_buf, 0x00, sizeof(base64_buf));
memset(bin_buf, 0x00, sizeof(bin_buf));
base64_len = Base64Encode(test_data2, strlen(test_data2), base64_buf);
printf("after base64_encode, base64_buf = %s, base64_len = %d\\n", base64_buf, base64_len);
bin_len = Base64Decode(base64_buf, bin_buf);
printf("after base64_decode bin_buf = %s, bin_len = %d\\r\\n", bin_buf, bin_len);
printf("\\n=================================test3==========================================\\n");
unsigned char test_data3[4] = {0x81, 0x82, 0x83, 0x84};
printf("src data hex = ");
for (int i = 0; i < sizeof(test_data3); i++)
{
printf("%#02x ", test_data3[i]);
}
printf(" src_data_len = %ld\\n", sizeof(test_data3));
memset(base64_buf, 0x00, sizeof(base64_buf));
memset(bin_buf, 0x00, sizeof(bin_buf));
base64_len = Base64Encode(test_data3, sizeof(test_data3), base64_buf);
printf("after base64_encode, base64_buf = %s, base64_len = %d\\n", base64_buf, base64_len);
bin_len = Base64Decode(base64_buf, bin_buf);
printf("after base64_decode, data hex = ");
for (int i = 0; i < bin_len; i++)
{
printf("%#02x ", bin_buf[i]);
}
printf(" bin_len = %d\\n", bin_len);
printf("\\n");
return 0;
}
/********************************************************
*功能描述:Base64編碼
*輸入參數: Bindata:原始bin數據
Binlen:原始 bin數據長度
*輸出參數:Base64Buf:base64編碼數據
*返 回 值:base64編碼后數據長度
*********************************************************/
int Base64Encode(const unsigned char *Bindata, int Binlen, char *const Base64Buf)
{
unsigned char s8CharIndex = 0;
int i=0, Len=0;
for ((i=0,Len=0); i3)
{
s8CharIndex = (Bindata[i]>>2);
s8CharIndex &= (unsigned char)0x3F;
Base64Buf[Len++] = Base64Table[(int)s8CharIndex];
s8CharIndex = ((unsigned char)(Bindata[i]<<4)) & ((unsigned char)0x30);
if ((i+1) >= Binlen)
{
Base64Buf[Len++] = Base64Table[(int)s8CharIndex];
Base64Buf[Len++] = '=';
Base64Buf[Len++] = '=';
break;
}
s8CharIndex |= ((unsigned char)(Bindata[i+1]>>4)) & ((unsigned char)0x0F);
Base64Buf[Len++] = Base64Table[(int)s8CharIndex];
s8CharIndex = ((unsigned char)(Bindata[i+1]<<2)) & ((unsigned char)0x3C);
if ((i+2) >= Binlen)
{
Base64Buf[Len++] = Base64Table[(int)s8CharIndex];
Base64Buf[Len++] = '=';
break;
}
s8CharIndex |= ((unsigned char)(Bindata[i+2]>>6) & ((unsigned char)0x03));
Base64Buf[Len++] = Base64Table[(int)s8CharIndex];
s8CharIndex = ((unsigned char)Bindata[i+2]) & ((unsigned char)0x3F) ;
Base64Buf[Len++] = Base64Table[(int)s8CharIndex];
}
return Len;
}
/********************************************************
*功能描述:Base64解碼
*輸入參數: Base64Buf:base64編碼數據
*輸出參數:Bindata:解碼后bin數據
*返 回 值:解碼后bin數據長度
*********************************************************/
int Base64Decode(const char *Base64Buf, unsigned char *const Bindata)
{
int i, Len=0;
unsigned char s8CharIndex = 0;
unsigned char temp[4] = {0};
for ((i=0,Len=0); Base64Buf[i]!='\\0'; i+=4)
{
memset(temp, 0xFF, sizeof(temp));
for (s8CharIndex=0; s8CharIndex<64; s8CharIndex++)
{
if (Base64Table[s8CharIndex] == Base64Buf[i])
temp[0]= s8CharIndex;
}
for (s8CharIndex=0; s8CharIndex<64; s8CharIndex++)
{
if (Base64Table[s8CharIndex] == Base64Buf[i+1])
temp[1]= s8CharIndex;
}
for (s8CharIndex=0; s8CharIndex<64; s8CharIndex++)
{
if (Base64Table[s8CharIndex] == Base64Buf[i+2])
temp[2]= s8CharIndex;
}
for (s8CharIndex=0; s8CharIndex<64; s8CharIndex++)
{
if (Base64Table[s8CharIndex] == Base64Buf[i+3])
temp[3]= s8CharIndex;
}
if ((0xFF==temp[0]) || (0xFF==temp[1]) || (0xFF==temp[2]) || (0xFF==temp[3]))
{
//printf("(%s:%d) already decode base64 Len:%d\\r\\n", __func__, __LINE__, i);
//break;//考慮到有些base64是經過變異的,不做退出處理
}
Bindata[Len++] = ((unsigned char)(((unsigned char)(temp[0] << 2))&0xFC)) |
((unsigned char)((unsigned char)(temp[1]>>4)&0x03));
if (Base64Buf[i+2] == '=')
{
printf("(%s:%d) already decode base64 Len:%d\\r\\n", __func__, __LINE__, i);
break;
}
Bindata[Len++] = ((unsigned char)(((unsigned char)(temp[1] << 4))&0xF0)) |
((unsigned char)((unsigned char)(temp[2]>>2)&0x0F));
if (Base64Buf[i+3] == '=')
{
printf("(%s:%d) already decode base64 Len:%d\\r\\n", __func__, __LINE__, i);
break;
}
Bindata[Len++] = ((unsigned char)(((unsigned char)(temp[2] << 6))&0xF0)) |
((unsigned char)(temp[3]&0x3F));
}
return Len;
}
運行:
以上就是本次的分享。
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咱們下期見~
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