一、base64

1原理

base64是一种二进制到文本的编码系统，它使用一组 64 个不同的 ASCII 字符将二进制数据传输为基于文本的格式，6bit为一组。它通常用于对二进制数据进行编码，例如图像或音频文件。

2.字符表

Character	Binary	Decimal
A	000000	0
B	000001	1
C	000010	2
D	000011	3
E	000100	4
F	000101	5
G	000110	6
H	000111	7
I	001000	8
J	001001	9
K	001010	10
L	001011	11
M	001100	12
N	001101	13
O	001110	14
P	001111	15
Q	010000	16
R	010001	17
S	010010	18
T	010011	19
U	010100	20
V	010101	21
W	010110	22
X	010111	23
Y	011000	24
Z	011001	25
a	011010	26
b	011011	27
c	011100	28
d	011101	29
e	011110	30
f	011111	31
g	100000	32
h	100001	33
i	100010	34
j	100011	35
k	100100	36
l	100101	37
m	100110	38
n	100111	39
o	101000	40
p	101001	41
q	101010	42
r	101011	43
s	101100	44
t	101101	45
u	101110	46
v	101111	47
w	110000	48
x	110001	49
y	110010	50
z	110011	51
0	110100	52
1	110101	53
2	110110	54
3	110111	55
4	111000	56
5	111001	57
6	111010	58
7	111011	59
8	111100	60
9	111101	61
+	111110	62
/	111111	63

3.编码过程

了解完上述的知识，我们以编码 Man 字符串为例，来直观的感受一下编码过程。Man 由 M、a 和 n 3 个字符组成，它们对应的 ASCII 码为 77、97 和 110。

接着我们以每 6 个比特为一个单元，进行 base64 编码操作，具体如下图所示：

由图可知，Man （3字节）编码的结果为 TWFu（4字节），很明显经过 base64 编码后体积会增加 1/3。Man 这个字符串的长度刚好是 3，我们可以用 4 个 base64 单元来表示。但如果待编码的字符串长度不是 3 的整数倍时，先使用 0 字节值在末尾补足，使其能够被 3 整除，然后再进行 base64 的编码。

4.变种

1）一种用于URL的改进Base64编码，它不在末尾填充=号，并将标准Base64中的+和/分别改成了-和_，这样就免去了在URL编解码和数据库存储时所要做的转换，避免了编码信息长度在此过程中的增加，并统一了数据库、表单等处对象标识符的格式。

2）另有一种用于正则表达式的改进Base64变种，它将+和/改成了!和-，因为+，*以及前面在IRCu中用到的[和]在正则表达式中都可能具有特殊含义。

3）此外还有一些变种，它们将+/改为_-或._（用作编程语言中的标识符名称）或.-（用于XML中的Nmtoken）甚至_:（用于XML中的Name）。

5.使用python加密文本

import base64
print('进行base64编码')
bs64 = str(input('请输入需要加密的文本\n>>>'))
bs64_e = base64.b64encode(bs64.encode('utf-8'))
print('结果如下：')
print(bs64_e)

6.使用python解密

import base64
bs64 = input('请输入需要解密的文本\n>>>')
bs64_d = str(base64.b64decode(bs64),'utf-8')
print('结果如下')
print(bs64_d)

7.base64编码特征：

1. 字符集：Base64编码使用了64个字符来表示二进制数据，包括A-Z（26个大写字母）、a-z（26个小写字母）、0-9（10个数字），以及两个额外的字符+和/。有时候也会使用=字符作为填充。

2. 编码方式：Base64将每3个字节（24位）的数据编码为4个ASCII字符。如果数据不足3个字节，会进行填充。

3. 可打印性：Base64编码后的数据只包含可打印的ASCII字符，因此可以在文本协议中安全地传输和存储。

4. 字符长度：Base64编码后的字符串长度通常会比原始数据稍长，因为每3个字节的数据会被编码为4个字符。填充字符=的出现取决于数据长度是否能被3整除。

5. 逆向转换：Base64编码是可逆的，可以将编码后的数据解码回原始的二进制数据。

6. 应用场景：Base64常用于将二进制数据转换为文本格式，例如在电子邮件中传输二进制附件、在URL中传递二进制数据、或将二进制数据存储在文本文件中。

需要注意的是，Base64编码并不是一种加密算法，它只是一种将二进制数据转换为文本数据的编码方式。编码后的数据仍然可以被解码回原始的二进制形式。

二、base32

1.定义及区别

Base32 是 Base64 的变种，与 Base64 不同的地方在于 Base64 以 6 bit 为一组作为索引，而 Base32 以 5 bit 为一组作为索引，每一组用一个 ASCII 字符表示。Base 64 总共需要 64 个字符表示，而 Base32 则只需要 32 个字符表示。

2.Base32 的编码流程如下：

对二进制数据进行预处理：如果二进制数据的 bit 数目不是 5 的倍数的话，在末尾补 0 直至为 5 的倍数。
以 5 bit 为一组进行分组。
将每一组的 5 bit 二进制转换为索引（0 - 31）。
在索引 - 字符转换表中查询索引对应的字符。
根据原始二进制数据的 bit 数目除以 40 后的余数，确定末尾需要补 + 的数目。
如果原始二进制数据 bit 数目除以 40 后的余数是 0 的话，不需要补 +。
如果余数是 8，补 6 个 +。
如果余数是 16，补 4 个 +。
如果余数是 24，补 3 个 +。
如果余数是 32，补 1 个 +。

3.Base32 的索引 - 字符转换表如下：

索引：0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31

字符：9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 m n b v c x z a s d f g h j k l p o i u y t

4.python加密

import base64
str = input()
res = base64.b32encode(str.encode('utf-8')).decode('utf-8')
print(res)

python解密

import base64
a=input()
res = base64.b32decode(a.encode('utf-8')).decode('utf-8')
print(res)

三、base58

1.定义及区别：

base58是比特币的一种特殊编码方式，主要用于产生比特币钱包地址。相比Base64，Base58不使用数字"0"，字母大写"O"，字母大写"I"，和字母小写"l"，以及"+"和"/"符号。

2.编码表

3.python加解密

#加密
def b58encode(tmp: str) -> str:
    tmp = list(map(ord, tmp))
    temp = tmp[0]
    base58 = "123456789ABCDEFGHJKLMNPQRSTUVWXYZabcdefghijkmnopqrstuvwxyz"
    for i in range(len(tmp) - 1):
        temp = temp * 256 + tmp[i + 1]
    tmp = []
    while True:
        tmp.insert(0, temp % 58)
        temp = temp // 58
        if temp == 0:
            break
    temp = ""
    for i in tmp:
        temp += base58[i]
    return temp
#解密
def b58decode(tmp: str) -> str:
    import binascii
    base58 = "123456789ABCDEFGHJKLMNPQRSTUVWXYZabcdefghijkmnopqrstuvwxyz"
    temp = []
    for i in tmp:
        temp.append(base58.index(i))
    tmp = temp[0]
    for i in range(len(temp) - 1):
        tmp = tmp * 58 + temp[i + 1]
    return binascii.unhexlify(hex(tmp)[2:].encode("utf-8")).decode("UTF-8")
#输出加密内容
print(b58encode("HELLO"))
#输出解密内容
print(b58decode("99v1Y8E"))

四、base16

1.定义

Base16编码使用16个ASCII字符对任何数据进行编码，Base16与Base64的实现原理类似，同样是将原数据二进制形式取指定位数转换为ASCII码。首先获取数据的二进制形式，将其串联起来，每4个比特为一组进行切分，每一组内的4个比特可转换到指定的16个ASCII字符中的一个，将转换后的ASCII字符连接起来，就是编码后的数据。

2.python

#python加密
import base64
str = input()
res = base64.b16encode(str.encode('utf-8')).decode('utf-8')
print(res)
#python解密
import base64
a=input()
res = base64.b16decode(a.encode('utf-8')).decode('utf-8')
print(res)

五、base91

1.顾名思义，base91需要91个字符来表示用ASCII编码的二进制数据。在94个可打印的ASCII字符（0x21-0x7e）中，以下三个字符被省略以构建base91字母表：
-（破折号，0x2d）
\（反斜杠，0x5C）
'（撇号，0x27）

六、base100

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