Base64编码

把二进制数据转成纯文本——URL 安全传输、图片内嵌 HTML、JWT Header、配置文件编码。

一、Python Base64 编码/解码

1.1 字符串 ↔ Base64

#!/usr/bin/env python3
"""字符串与 Base64 互转"""
import base64

# ---- 编码：字符串 → Base64 ----
text = "Hello, 你好世界"
text_bytes = text.encode('utf-8')
encoded = base64.b64encode(text_bytes).decode()
print(f"Base64: {encoded}")   # SGVsbG8sIOS9oOWlveS4lueVjA==

# ---- 解码：Base64 → 字符串 ----
decoded_bytes = base64.b64decode(encoded)
decoded = decoded_bytes.decode('utf-8')
print(f"原始: {decoded}")      # Hello, 你好世界

1.2 文件 ↔ Base64

#!/usr/bin/env python3
"""文件与 Base64 互转——图片/PDF 等二进制文件"""
import base64

def file_to_base64(filepath):
    """文件编码为 Base64 字符串"""
    with open(filepath, 'rb') as f:
        return base64.b64encode(f.read()).decode()

def base64_to_file(b64_str, filepath):
    """Base64 字符串解码为文件"""
    with open(filepath, 'wb') as f:
        f.write(base64.b64decode(b64_str))

# ---- 示例 ----
# b64 = file_to_base64("photo.jpg")
# base64_to_file(b64, "photo_copy.jpg")

1.3 URL 安全 Base64（urlsafe_b64encode）

标准 Base64 含 + / = 在 URL 中是特殊字符。URL 安全版把它们换成 - _ 并去掉 =：

#!/usr/bin/env python3
import base64

data = b'\xfb\xff\x00\x12\x34'

standard = base64.b64encode(data)          # b'+/8AEjQ='
urlsafe  = base64.urlsafe_b64encode(data)  # b'-_8AEjQ'  ← 无 +/=，URL 安全

print(f"标准:  {standard.decode()}")
print(f"URL安全: {urlsafe.decode()}")

# 解码——urlsafe 和标准都可以用 b64decode
print(base64.b64decode(urlsafe))  # OK

1.4 实战：图片内嵌 HTML

#!/usr/bin/env python3
"""将图片嵌入 HTML 的 data:image 格式"""
import base64, sys, os

def image_to_data_uri(filepath):
    """图片 → data:image/png;base64,..."""
    ext = os.path.splitext(filepath)[1].lower()
    mime_map = {'.png': 'png', '.jpg': 'jpeg', '.gif': 'gif', '.svg': 'svg+xml'}
    mime = mime_map.get(ext, 'png')

    with open(filepath, 'rb') as f:
        b64 = base64.b64encode(f.read()).decode()

    return f'data:image/{mime};base64,{b64}'

# ---- 生成 HTML ----
if __name__ == '__main__':
    uri = image_to_data_uri(sys.argv[1])
    print(f'<img src="{uri}" />')
    # 复制这行到 HTML 即可直接显示图片——无需外部文件

二、Shell Base64

#!/bin/bash

# ===== 字符串编码/解码 =====
echo -n "hello" | base64                      # aGVsbG8=
echo "aGVsbG8=" | base64 -d                   # hello

# ===== 文件编码/解码 =====
base64 photo.jpg > photo.txt                  # 文件编码
base64 -d photo.txt > photo_copy.jpg          # 文件解码

# macOS 注意：-d 用 -D 替代
# echo "aGVsbG8=" | base64 -D

三、实战：配置文件敏感字段 Base64 处理

#!/usr/bin/env python3
"""配置文件中的敏感字段可逆编码——不是加密，只是避免明文泄露"""
import base64, json

# 原始数据
config = {
    "db_host": "192.168.1.100",
    "db_password": "SuperSecret123"
}

# ---- 编码后写入 ----
encoded_config = {
    k: base64.b64encode(v.encode()).decode()
    for k, v in config.items()
}
with open('config.json', 'w') as f:
    json.dump(encoded_config, f, indent=2)
print("已写入 config.json（Base64 编码）")

# ---- 读取时解码 ----
with open('config.json') as f:
    loaded = json.load(f)
decoded_config = {
    k: base64.b64decode(v).decode()
    for k, v in loaded.items()
}
print(f"解码后: {decoded_config}")

⚠️ 提醒：Base64 是编码不是加密——任何人都能解码。生产环境请用 AES/RSA 或 Vault。