一文读懂Base64编码和MD5

Base64编码

简述

Base64是一种用64个字符来表示任意二进制数据的方法。

Base64编码可以成为密码学的基石。可以将任意的二进制数据进行Base64编码。所有的数据都能被编码为并只用65个字符就能表示的文本文件。（ 65字符：A~Z a~z 0~9 + / = ）编码后的数据~=编码前数据的4/3，会大1/3左右。

Base64编码的原理

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1. 将所有字符转化为ASCII码。
2. 将ASCII码转化为8位二进制 。
3. 将二进制3个归成一组(不足3个在后边补0)共24位，再拆分成4组，每组6位。
4. 统一在6位二进制前补两个0凑足8位。
5. 将补0后的二进制转为十进制。
6. 从Base64编码表获取十进制对应的Base64编码。

Base64编码的说明

1. 转换的时候，将三个byte的数据，先后放入一个24bit的缓冲区中，先来的byte占高位。
2. 数据不足3byte的话，于缓冲区中剩下的bit用0补足。然后，每次取出6个bit，按照其值选择查表选择对应的字符作为编码后的输出。
3. 不断进行，直到全部输入数据转换完成。
4. 如果最后剩下两个输入数据，在编码结果后加1个“=”。
5. 如果最后剩下一个输入数据，编码结果后加2个“=”。
6. 如果没有剩下任何数据，就什么都不要加，这样才可以保证资料还原的正确性。

Python的Base64使用

Python内置的base64模块可以直接进行base64的编解码

注意：用于base64编码的，要么是ASCII包含的字符，要么是二进制数据

In [1]: import base64

In [2]: base64.b64encode(b'hello world')
Out[2]: b'aGVsbG8gd29ybGQ='

In [3]: base64.b64decode(b'aGVsbG8gd29ybGQ=')
Out[3]: b'hello world'

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MD5（信息-摘要算法）

简述

message-digest algorithm 5（信息-摘要算法）。经常说的“MD5加密”，就是它→信息-摘要算法。

md5，其实就是一种算法。可以将一个字符串，或文件，或压缩包，执行md5后，就可以生成一个固定长度为128bit的串。这个串，基本上是唯一的。

不可逆性

每个人都有不同的指纹，看到这个人，可以得出他的指纹等信息，并且唯一对应，但你只看一个指纹，是不可能看到或读到这个人的长相或身份等信息。

特点

1. 压缩性：任意长度的数据，算出的MD5值长度都是固定的。
2. 容易计算：从原数据计算出MD5值很容易。
3. 抗修改性：对原数据进行任何改动，哪怕只修改1个字节，所得到的MD5值都有很大区别。
4. 强抗碰撞：已知原数据和其MD5值，想找到一个具有相同MD5值的数据（即伪造数据）是非常困难的。

举个栗子：世界上只有一个我，但是但是妞却是非常非常多的，以一个有限的我对几乎是无限的妞，所以可能能搞定非常多（100+）的妞，这个理论上的确是通的，可是实际情况下....

Python的MD5使用

由于MD5模块在python3中被移除，在python3中使用hashlib模块进行md5操作

import hashlib

# 待加密信息
str = '这是一个测试'

# 创建md5对象
hl = hashlib.md5()

# 此处必须声明encode
# 若写法为hl.update(str)  报错为： Unicode-objects must be encoded before hashing
hl.update(str.encode(encoding='utf-8'))

print('MD5加密前为 ：' + str)
print('MD5加密后为 ：' + hl.hexdigest())

运行结果

MD5加密前为 ：这是一个测试
MD5加密后为 ：cfca700b9e09cf664f3ae80733274d9f

MD5长度

md5的长度，默认为128bit，也就是128个0和1的二进制串。这样表达是很不友好的。所以将二进制转成了16进制，每4个bit表示一个16进制，所以128/4 = 32 换成16进制表示后，为32位了。

为什么网上还有md5是16位的呢？

其实16位的长度，是从32位md5值来的。是将32位md5去掉前八位，去掉后八位得到的。

参考出处:https://www.jianshu.com/p/4ba20afacce2