简述BASE64编码的作用以及C#中对其的支持

分析问题

　　和传统的编码不同，BASE64编码的设计致力于混淆那些8位字节的数据流。在网络传输、邮件等系统中，BASE64的编码方式被广泛的应用。BASE64不属于机密机制，但它确实把明码编程了一种很难识别的形式。

注意

　　BASE64的算法十分简单，BASE64把所有的位分开，并且重新组合成字节，新的字节只包含6位，最后再在每个字节前添加两个0，组成新的字节数组。例如一个字节数组包含3个字节，BASE64编码时将把其分配到4个新的字节中（3*8/6=4），其中每个字节只填充低6位，最后把高2位置0。下图说明了BASE64的算法。

　　在C#中通常使用Convert类型来进行BASE64编码和解码，它可以进行8位的字节数组和BASE64编码的字符串的转换。以下代码展示了其用法。

using System;
using System.Text;

namespace Test
{
    class Base64
    {
        static void Main()
        {
            string str = "abcde";
            //Generate UTF8 byte array
            byte[] bytes = Encoding.UTF8.GetBytes(str);
            //Converted into Base64 string
            string base64 = BytesToBase64(bytes);
            Console.WriteLine(base64);
            //Back to UTF8 byte array.
            bytes = Base64ToBytes(base64);
            //Back to string.
            Console.WriteLine(Encoding.UTF8.GetString(bytes));
            Console.Read();
        }

        //Converts 8-bit byte array into Base64 string
        static string BytesToBase64(byte[] bytes)
        {
            try
            {
                //Conversion is not successful will throw an exception
                return Convert.ToBase64String(bytes);
            }
            catch (ArgumentNullException)
            {
                return null;
            }
        }
        //Converts Base64 string into 8-bit byte array
        static byte[] Base64ToBytes(string base64)
        {
            try
            {
                //Conversion is not successful will throw an exception
                return Convert.FromBase64String(base64);
            }
            catch (ArgumentNullException)
            {
                return null;
            }
            catch (FormatException)
            {
                return null;
            }
        }

    }

}

　　如以上代码所示，Convert类型提供了非常简单的接口以支持BASE64字符串和8位字节数组之间的转换，但需要注意的是，Convert类型在转换失败时将直接抛出异常，读者在任何时刻都必须把Convert类型的操作语句放在try、catch块中。

注意

　　Convert类型的设计目的是进行内容的转换，这和类型转换是完全不同的两个概念。Convert类型同样也可以实现类型转换的功能，但读者应该使用is、as语句来提高效率。

　　下面是以上代码的执行结果。

答案

　　BASE64编码是一种用于混淆明码的编码方式，其算法是把原先的8位字节数组顺序分配到新的6位自己数组中，再在每个字节的高2位填充0来组成新的8位字节数组。在.NET中Convert类型可以用来进行BASE64字符串和8位字节数组之间的转换。

简述BASE64编码的作用以及C#中对其的支持