一、base64编码的原理
base64编码 的原理很简单，其方法是，将输入数据流每次取6 bit（每bit代表1位二进制），不足6bit的补0，这样，每3个8位字节将编码为4个6位字节（3×8 → 4×6）；不满4个字节的以“=”填充。其实这4个六位字节 仍然是8位，只不过高两位被设置为0。当一个字节只有6位有效时，它的取值空间为0 到 2的6次方减1 即63，也就是说被转换的base64编码的每一个编码的取值空间为（0~63）。事实上，0~63之间的ascii码有许多不可见字符，所以应该再做一个映射，映射表（码表）为
这样就可以将3个8位字节，转换为4个可见字符。 也就是说，转换后的字符串要比原来的长1/3，扩张率为3:4。 举例说明：
1、当字符串字符个数为3的倍数时；比如字符串“abc”，其在计算机内存中的十六进制表示为$41、$42、$43，十进制表示为“65”“66”“67”；二进制表示为
01000001 01000010 01000011
将这三个二进制数依次取6bit，
010000/01 0100/0010 01/000011
就转换成了：
010000 010100 001001 000011
将这四个二进制数转换成十六制数为：$10，$14，$9，$3，十进制数位为16，20，9，3。对照上面的码表，分别查找出对应的字符为q，u，j，d。也是就说字符串“abc”经过base64编码后得出“qujd”。
这是最简单的情况，即ascii码字符数刚好可以被3整除。接着继续讨论余数为2、为1的情况。
2、当余数为2时，比如字符串“ce”，其在内存中十六进制表示为$63，$65；十进制表示表示99，101；二进制表示为
01100011 01100101 依次取6bit 011000/11 0110/0101
这时，第3个字符不足6位，在后面补零，也就是0101变成010100。转换结果为
011000 110110 010100
这3个二进制数转换成十六制数为$18，$36，$14；十进制数位为24，54，20。对照码表得出结果“y2u”。编码后的字符个数不足4位，用“＝”填充，最后编码得出“y2u=”。
3、当余数为1时，比如字符串“{”，其在内存中的十六进制表示为$7b，十进制为123，二进制位表示为
01111011 依次取6bit 011110/11
补0后为 011110/110000 转换结果为011110和110000
这两个二进制数转换成十六进制数为$1e，$30，十进制数为30，48。对照码表得出结果为“ew”，补上“＝”，最后编码得出“ew= =”。
解码也很简单，是编码的逆过程，即将每个字符对照码表换算成6bit的二进制数，然后重组起来，按8位进行截取，得出原码。
二、base64编码的实现方法
base64编码的实现方法很多，但大多基于二进制数的移位、与或操作，不便于理解。为此，本人经过摸索，想出了一种基于十进制下的易于掌握的编码方法。根据上述原理，每3个字节将转换成４个字节，也就是说每一个半字节（12bit）正好转换成2个编码后的字符（２×6bit）。在十六进制下半个字节可用0~f表示。为此，依次取字符串在十六进制表示下的三位，通过整除和取余运算很容易得出编码后的2个字符。
比如字符串abc，其十六进制在内存中表示$414243，依次取3位，得出结果为$414和$243，转换成十进制为1044和579。将这两个数分别与64进行整除和取余运算
1044 div 64=16 1044 mod 64=20
579 div 64=9 579 mod 64=3
得出结果为16，20，9，3。对照上面的码表，编码结果同样为“qujd”。
在高级语言中，很容易将字符串的十六进制以字符串形式表达出来，然后通过依次截取3个字符转换成整数，最后进行上述运算得出结果。为此，本人编写了一套base64编码在delphi语言中的实现源码：
//定义码表
const
basetable:string='abcdefghijklmnopqrstuvwxyzabcdefghijklmnopqrstuvwxyz0123456789+/';
//编码程序
function strtobase64(const test:string):string;
var
s,s1:string;
i,p,len,n,addnum:integer;
begin
result:='';
s := '';
for i := 1 to length(test) do
s := s + inttohex(ord(test[i]), 2);
//将字符串的十六进制数以字符串的形式表示出来
case (length(s) mod 3) of
0:addnum:=0;
1:begin
s:=s+'00';
addnum:=2;
end;
2:begin
s:=s+'0';
addnum:=1;
end;
end;
len:=length(s) div 3;
for i:=1 to len do
begin
s1:=midstr(s,i*3-2,3);
p:=strtoint('$'+s1);
n:=p div 64;
result:=result+basetable[n+1];
n:=p mod 64;
result:=result+basetable[n+1];
end;
if addnum=1 then result:=result+'==';
if addnum=2 then result[length(result)]:='=';
end;
//解码程序
function base64tostr(const test:string):string;
var
s,s1,m:string;
i,len,t:integer;
begin
result:='';
if length(test)=0 then exit;
s:=test;
for i:=0 to 1 do if s[length(s)]='=' then setlength(s,length(s)-1);
len:=length(s) div 2;
for i:=1 to len do
begin
s1:=midstr(s,i*2-1,2);
t:=(pos(s1[1],basetable)-1)*64+(pos(s1[2],basetable)-1);
m:=m+inttohex(t,3)
end;
if length(s) mod 2=1 then
begin
t:=(pos(s[length(s)],basetable)-1)*64;
m:=m+inttohex(t,3);
setlength(m,length(m)-2);
end;
len:=length(m) div 2;
for i:=1 to len do
begin
s:=midstr(m,i*2-1,2);
result:=result+chr(strtoint('$'+s));
end;
end;
