Base64学习

本来想弄个简单的字符串加密函数，但普通的异或运算可能会导致某些结果位为0或不可见字符，比如当前字符与当前key相同的时候。
aes算法之类的感觉相对Base64要麻烦许多（貌似对内容长度不灵活），而且我不需要很强大的加密，变形的Base64已经足够了。顺便学习一下Base64原理。

/// Base64编码时，每6bit当成一个值（不足6位的低位补0），将这个值当作索引，从编码表中获取一个可见字符作为结果，（不足6bit的每差2位bit在结果后面补一个‘=‘）。
/// Base64解码时，将每个字节当作索引（编码时的可见字符），从解码表中获取值（编码时6bit的值），然后组装成8bit的字节即为原文字节。
/*
 *
 * 编码表解码表可以自定义，只要两边的值相互对应即可，以下编解码表使用得比较多，可以参考
 *
 * 编码表：
 * ‘A‘, ‘B‘, ‘C‘, ‘D‘, ‘E‘, ‘F‘, ‘G‘, ‘H‘, ‘I‘, ‘J‘,	//   0 -   9
 * ‘K‘, ‘L‘, ‘M‘, ‘N‘, ‘O‘, ‘P‘, ‘Q‘, ‘R‘, ‘S‘, ‘T‘,	//  10 -  19
 * ‘U‘, ‘V‘, ‘W‘, ‘X‘, ‘Y‘, ‘Z‘, ‘a‘, ‘b‘, ‘c‘, ‘d‘,	//  20 -  29
 * ‘e‘, ‘f‘, ‘g‘, ‘h‘, ‘i‘, ‘j‘, ‘k‘, ‘l‘, ‘m‘, ‘n‘,	//  30 -  39
 * ‘o‘, ‘p‘, ‘q‘, ‘r‘, ‘s‘, ‘t‘, ‘u‘, ‘v‘, ‘w‘, ‘x‘,	//  40 -  49
 * ‘y‘, ‘z‘, ‘0‘, ‘1‘, ‘2‘, ‘3‘, ‘4‘, ‘5‘, ‘6‘, ‘7‘,	//  50 -  59
 * ‘8‘, ‘9‘, ‘+‘, ‘/‘									//  60 -  63

 * 解码表：
 * 0,  0,  0,  0,  0,  0,  0,  0,  0,  0,	//   0 -   9
 * 0,  0,  0,  0,  0,  0,  0,  0,  0,  0,	//  10 -  19
 * 0,  0,  0,  0,  0,  0,  0,  0,  0,  0,	//  20 -  29
 * 0,  0,  0,  0,  0,  0,  0,  0,  0,  0,	//  30 -  39
 * 0,  0,  0,  62, 0,  0,  0,  63, 52, 53,	//  40 -  49
 * 54, 55, 56, 57, 58, 59, 60, 61, 0,  0,	//  50 -  59
 * 0, 61,  0,  0,  0,  0,  1,  2,  3,  4,	//  60 -  69
 * 5,  6,  7,  8,  9, 10, 11, 12, 13, 14,	//  70 -  79
 * 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24,  //  80 -  89
 * 25,  0,  0,  0,  0,  0,  0, 26, 27, 28,  //  90 -  99
 * 29, 30, 31, 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38,  // 100 - 109
 * 39, 40, 41, 42, 43, 44, 45, 46, 47, 48,  // 110 - 119
 * 49, 50, 51,  0,  0,  0,  0,  0			// 120 - 127
 */

/// 例如：ABCDE 二进制对应 01000001 01000010 01000011 01000100 01000101
/// 每6bit为一字节变成：   010000 010100 001001 000011 010001 000100 010100（不足6bit，低位补0）
/// 查编码表得到：         Q      U      J      D      R      E      U        =
/// 查解码表得到：         00010000 00010100 00001001 00000011 00010001 00000100 00010100
/// 去掉两个最高位后，再每8bit组合成一个字节：
/// 得到原值：             01000001 01000010 01000011 01000100 01000101 00

/// 因为编码后都转换成了可见字符，所以编码前可以使用key进行^加密，解码后使用同样的key^解密即可

//////////////////////////// 头文件 ////////////////////////////
#ifndef __PWD_H__
#define __PWD_H__

#include <string>
using std::string;

/// 基于Base64的加密
class PWD
{
public:
	static string encode(const string & text, const string & key);
	static string decode(const string & pass, const string & key);
private:
	static const char _encode_table[64];
	static const char _decode_table[128];
};

#endif

//////////////////////////// 源文件 ////////////////////////////
#include "PWD.h"

const char PWD::_encode_table[64] =
{
    ‘A‘, ‘B‘, ‘C‘, ‘D‘, ‘E‘, ‘F‘, ‘G‘, ‘H‘, ‘I‘, ‘J‘,	//   0 -   9
    ‘K‘, ‘L‘, ‘M‘, ‘N‘, ‘O‘, ‘P‘, ‘Q‘, ‘R‘, ‘S‘, ‘T‘,	//  10 -  19
    ‘U‘, ‘V‘, ‘W‘, ‘X‘, ‘Y‘, ‘Z‘, ‘a‘, ‘b‘, ‘c‘, ‘d‘,	//  20 -  29
    ‘e‘, ‘f‘, ‘g‘, ‘h‘, ‘i‘, ‘j‘, ‘k‘, ‘l‘, ‘m‘, ‘n‘,	//  30 -  39
    ‘o‘, ‘p‘, ‘q‘, ‘r‘, ‘s‘, ‘t‘, ‘u‘, ‘v‘, ‘w‘, ‘x‘,	//  40 -  49
    ‘y‘, ‘z‘, ‘0‘, ‘1‘, ‘2‘, ‘3‘, ‘4‘, ‘5‘, ‘6‘, ‘7‘,	//  50 -  59
    ‘8‘, ‘9‘, ‘+‘, ‘/‘									//  60 -  63
};

const char PWD::_decode_table[128] =
{
    0,  0,  0,  0,  0,  0,  0,  0,  0,  0,	//   0 -   9
    0,  0,  0,  0,  0,  0,  0,  0,  0,  0,	//  10 -  19
    0,  0,  0,  0,  0,  0,  0,  0,  0,  0,	//  20 -  29
    0,  0,  0,  0,  0,  0,  0,  0,  0,  0,	//  30 -  39
    0,  0,  0,  62, 0,  0,  0,  63, 52, 53,	//  40 -  49
    54, 55, 56, 57, 58, 59, 60, 61, 0,  0,	//  50 -  59
    0, 61,  0,  0,  0,  0,  1,  2,  3,  4,	//  60 -  69
    5,  6,  7,  8,  9, 10, 11, 12, 13, 14,	//  70 -  79
    15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, //  80 -  89
    25,  0,  0,  0,  0,  0,  0, 26, 27, 28, //  90 -  99
    29, 30, 31, 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38, // 100 - 109
    39, 40, 41, 42, 43, 44, 45, 46, 47, 48, // 110 - 119
    49, 50, 51,  0,  0,  0,  0,  0			// 120 - 127
};

string PWD::encode(const string & text, const string & key)
{
	string pwd;
	unsigned char temp[4] = { 0 };
	size_t text_len = text.length();
	size_t key_len = key.length();
	int key_index = 0;

	if (key_len == 0)
	{
		return pwd;
	}

	for (int index = 0; index < text_len / 3; index++)
	{
		temp[1] = text[index * 3 + 0] ^ key[(++key_index) % key_len];
		temp[2] = text[index * 3 + 1] ^ key[(++key_index) % key_len];
		temp[3] = text[index * 3 + 2] ^ key[(++key_index) % key_len];
		pwd += _encode_table[ temp[1] >> 2 ];
		pwd += _encode_table[ ((temp[1] << 4) | (temp[2] >> 4)) & 0x3F ];
		pwd += _encode_table[ ((temp[2] << 2) | (temp[3] >> 6)) & 0x3F ];
		pwd += _encode_table[ temp[3] & 0x3F ];
	}
	int mod = text_len % 3;
	if (mod == 1)
	{
		temp[1] = text[text_len - 1] ^ key[(++key_index) % key_len];
		pwd += _encode_table[ (temp[1] & 0xFC) >> 2 ];
		pwd += _encode_table[ (temp[1] & 0x03) << 4 ];
		pwd += "==";
	}
	else if (mod == 2)
	{
		temp[1] = text[text_len - 2] ^ key[(++key_index) % key_len];
		temp[2] = text[text_len - 1] ^ key[(++key_index) % key_len];
		pwd += _encode_table[ (temp[1] & 0xFC) >> 2 ];
		pwd += _encode_table[ ((temp[1] & 0x03) << 4) | ((temp[2] & 0xF0) >> 4) ];
		pwd += _encode_table[ (temp[2] & 0x0F) << 2 ];
		pwd += "=";
	}
	return pwd;
}
string PWD::decode(const string & pass, const string & key)
{
	string text;
	int temp;
	size_t pass_len = pass.length();
	size_t key_len = key.length();
	int index = 0;
	int key_index = 0;
	if (key_len == 0)
	{
		return text;
	}

	while (index < pass_len)
	{
		temp = _decode_table[pass[index++]] << 18;
		temp += _decode_table[pass[index++]] << 12;
		text.push_back(((temp & 0xFF0000) >> 16) ^ key[(++key_index) % key_len]);
		if (pass[index] != ‘=‘)
		{
			temp += _decode_table[pass[index++]] << 6;
			text.push_back(((temp & 0xFF00) >> 8) ^ key[(++key_index) % key_len]);
			if (pass[index] != ‘=‘)
			{
				temp += _decode_table[pass[index++]];
				text.push_back((temp & 0xFF)  ^ key[(++key_index) % key_len]);
			}
			else
			{
				break;
			}
		}
		else
		{
			break;
		}
	}
	return text;
}

　　以上描述与代码仅供参考，如果发现错误，欢迎指正。