org.joyqueue.toolkit.security.Base64 Maven / Gradle / Ivy
/**
* Copyright 2019 The JoyQueue Authors.
*
* Licensed under the Apache License, Version 2.0 (the "License");
* you may not use this file except in compliance with the License.
* You may obtain a copy of the License at
*
* http://www.apache.org/licenses/LICENSE-2.0
*
* Unless required by applicable law or agreed to in writing, software
* distributed under the License is distributed on an "AS IS" BASIS,
* WITHOUT WARRANTIES OR CONDITIONS OF ANY KIND, either express or implied.
* See the License for the specific language governing permissions and
* limitations under the License.
*/
package org.joyqueue.toolkit.security;
import java.io.BufferedInputStream;
import java.io.BufferedOutputStream;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStream;
import java.io.OutputStream;
import java.util.ArrayList;
/**
* Created by hexiaofeng on 16-7-28.
*/
public class Base64 {
/**
* 标准BASE64
*/
public static final int TYPE_STANDARD = 0;
/**
* URL安全的BASE64编码
*/
public static final int TYPE_URL_SAFE = 1;
/**
* ORDERED的BASE64编码
*/
public static final int TYPE_ORDERED = 2;
/**
* 多行编码
*/
public static final int ENCODE_BREAK_LINE = 4;
private static final byte[] STANDARD_ENCODE_TABLE =
{'A', 'B', 'C', 'D', 'E', 'F', 'G', 'H', 'I', 'J', 'K', 'L', 'M', 'N', 'O', 'P', 'Q', 'R', 'S', 'T', 'U',
'V', 'W', 'X', 'Y', 'Z', 'a', 'b', 'c', 'd', 'e', 'f', 'g', 'h', 'i', 'j', 'k', 'l', 'm', 'n', 'o',
'p', 'q', 'r', 's', 't', 'u', 'v', 'w', 'x', 'y', 'z', '0', '1', '2', '3', '4', '5', '6', '7', '8',
'9', '+', '/'};
private static final byte[] STANDARD_DECODE_TABLE =
{-3, -3, -3, -3, -3, -3, -3, -3, -3, -2, -2, -3, -3, -2, -3, -3, -3, -3, -3, -3, -3, -3, -3, -3, -3, -3, -3,
-3, -3, -3, -3, -3, -2, -3, -3, -3, -3, -3, -3, -3, -3, -3, -3, 62, -3, -3, -3, 63, 52, 53, 54, 55,
56, 57, 58, 59, 60, 61, -3, -3, -3, -1, -3, -3, -3, 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13,
14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, -3, -3, -3, -3, -3, -3, 26, 27, 28, 29, 30, 31, 32,
33, 34, 35, 36, 37, 38, 39, 40, 41, 42, 43, 44, 45, 46, 47, 48, 49, 50, 51, -3, -3, -3, -3, -3, -3,
-3, -3, -3, -3, -3, -3, -3, -3, -3, -3, -3, -3, -3, -3, -3, -3, -3, -3, -3, -3, -3, -3, -3, -3, -3,
-3, -3, -3, -3, -3, -3, -3, -3, -3, -3, -3, -3, -3, -3, -3, -3, -3, -3, -3, -3, -3, -3, -3, -3, -3,
-3, -3, -3, -3, -3, -3, -3, -3, -3, -3, -3, -3, -3, -3, -3, -3, -3, -3, -3, -3, -3, -3, -3, -3, -3,
-3, -3, -3, -3, -3, -3, -3, -3, -3, -3, -3, -3, -3, -3, -3, -3, -3, -3, -3, -3, -3, -3, -3, -3, -3,
-3, -3, -3, -3, -3, -3, -3, -3, -3, -3, -3, -3, -3, -3, -3, -3, -3, -3, -3, -3, -3, -3, -3, -3, -3,
-3, -3};
private static final byte[] URL_SAFE_ENCODE_TABLE =
{'A', 'B', 'C', 'D', 'E', 'F', 'G', 'H', 'I', 'J', 'K', 'L', 'M', 'N', 'O', 'P', 'Q', 'R', 'S', 'T', 'U',
'V', 'W', 'X', 'Y', 'Z', 'a', 'b', 'c', 'd', 'e', 'f', 'g', 'h', 'i', 'j', 'k', 'l', 'm', 'n', 'o',
'p', 'q', 'r', 's', 't', 'u', 'v', 'w', 'x', 'y', 'z', '0', '1', '2', '3', '4', '5', '6', '7', '8',
'9', '-', '_'};
private static final byte[] URL_SAFE_DECODE_TABLE =
{-3, -3, -3, -3, -3, -3, -3, -3, -3, -2, -2, -3, -3, -2, -3, -3, -3, -3, -3, -3, -3, -3, -3, -3, -3, -3, -3,
-3, -3, -3, -3, -3, -2, -3, -3, -3, -3, -3, -3, -3, -3, -3, -3, -3, -3, 45, -3, -3, 48, 49, 50, 51,
52, 53, 54, 55, 56, 57, -3, -3, -3, -1, -3, -3, -3, 65, 66, 67, 68, 69, 70, 71, 72, 73, 74, 75, 76,
77, 78, 79, 80, 81, 82, 83, 84, 85, 86, 87, 88, 89, 90, -3, -3, -3, -3, 95, -3, 97, 98, 99, 100,
101, 102, 103, 104, 105, 106, 107, 108, 109, 110, 111, 112, 113, 114, 115, 116, 117, 118, 119, 120,
121, 122, -3, -3, -3, -3, -3, -3, -3, -3, -3, -3, -3, -3, -3, -3, -3, -3, -3, -3, -3, -3, -3, -3,
-3, -3, -3, -3, -3, -3, -3, -3, -3, -3, -3, -3, -3, -3, -3, -3, -3, -3, -3, -3, -3, -3, -3, -3, -3,
-3, -3, -3, -3, -3, -3, -3, -3, -3, -3, -3, -3, -3, -3, -3, -3, -3, -3, -3, -3, -3, -3, -3, -3, -3,
-3, -3, -3, -3, -3, -3, -3, -3, -3, -3, -3, -3, -3, -3, -3, -3, -3, -3, -3, -3, -3, -3, -3, -3, -3,
-3, -3, -3, -3, -3, -3, -3, -3, -3, -3, -3, -3, -3, -3, -3, -3, -3, -3, -3, -3, -3, -3, -3, -3, -3,
-3, -3, -3, -3, -3, -3, -3, -3, -3, -3, -3};
private static final byte[] ORDERED_ENCODE_TABLE =
{'-', '0', '1', '2', '3', '4', '5', '6', '7', '8', '9', 'A', 'B', 'C', 'D', 'E', 'F', 'G', 'H', 'I', 'J',
'K', 'L', 'M', 'N', 'O', 'P', 'Q', 'R', 'S', 'T', 'U', 'V', 'W', 'X', 'Y', 'Z', '_', 'a', 'b', 'c',
'd', 'e', 'f', 'g', 'h', 'i', 'j', 'k', 'l', 'm', 'n', 'o', 'p', 'q', 'r', 's', 't', 'u', 'v', 'w',
'x', 'y', 'z'};
private static final byte[] ORDERED_DECODE_TABLE =
{-3, -3, -3, -3, -3, -3, -3, -3, -3, -2, -2, -3, -3, -2, -3, -3, -3, -3, -3, -3, -3, -3, -3, -3, -3, -3, -3,
-3, -3, -3, -3, -3, -2, -3, -3, -3, -3, -3, -3, -3, -3, -3, -3, -3, -3, 45, -3, -3, 48, 49, 50, 51,
52, 53, 54, 55, 56, 57, -3, -3, -3, -1, -3, -3, -3, 65, 66, 67, 68, 69, 70, 71, 72, 73, 74, 75, 76,
77, 78, 79, 80, 81, 82, 83, 84, 85, 86, 87, 88, 89, 90, -3, -3, -3, -3, 95, -3, 97, 98, 99, 100,
101, 102, 103, 104, 105, 106, 107, 108, 109, 110, 111, 112, 113, 114, 115, 116, 117, 118, 119, 120,
121, 122, -3, -3, -3, -3, -3, -3, -3, -3, -3, -3, -3, -3, -3, -3, -3, -3, -3, -3, -3, -3, -3, -3,
-3, -3, -3, -3, -3, -3, -3, -3, -3, -3, -3, -3, -3, -3, -3, -3, -3, -3, -3, -3, -3, -3, -3, -3, -3,
-3, -3, -3, -3, -3, -3, -3, -3, -3, -3, -3, -3, -3, -3, -3, -3, -3, -3, -3, -3, -3, -3, -3, -3, -3,
-3, -3, -3, -3, -3, -3, -3, -3, -3, -3, -3, -3, -3, -3, -3, -3, -3, -3, -3, -3, -3, -3, -3, -3, -3,
-3, -3, -3, -3, -3, -3, -3, -3, -3, -3, -3, -3, -3, -3, -3, -3, -3, -3, -3, -3, -3, -3, -3, -3, -3,
-3, -3, -3, -3, -3, -3, -3, -3, -3, -3, -3};
private static final byte ENCODE_END = '=';
private static final byte DECODE_END = -1;
private static final byte DECODE_SPACE = -2;
private static final byte DECODE_ERR = -3;
private static final byte NEW_LINE = '\n';
private static final int LINE_MAX = 76;
private static final int BUFF_DECODE_BLOCK = 1024;
/**
* 获取编码映射表
*
* @param options 模式
* @return 编码映射表
*/
private static byte[] getEncodeTable(final int options) {
switch (options & 0x03) {
case TYPE_URL_SAFE:
return URL_SAFE_ENCODE_TABLE;
case TYPE_ORDERED:
return ORDERED_ENCODE_TABLE;
default:
return STANDARD_ENCODE_TABLE;
}
}
/**
* 获取解码映射表
*
* @param options 模式
* @return 解码映射表
*/
private static byte[] getDecodeTable(final int options) {
switch (options & 0x03) {
case TYPE_URL_SAFE:
return URL_SAFE_DECODE_TABLE;
case TYPE_ORDERED:
return ORDERED_DECODE_TABLE;
default:
return STANDARD_DECODE_TABLE;
}
}
/**
* 3字节到4字节转换函数
*
* @param table 编码映射表
* @param data 数据
* @param index 起始索引
* @param len 数据长度
* @param buff 缓存数组
* @param pos 写入缓存起始索引
*/
private static void byte3to4(final byte[] table, final byte[] data, final int index, final int len,
final byte[] buff, final int pos) {
switch (len) {
case 1:
buff[pos] = table[data[index] >> 2];
buff[pos + 1] = table[(data[index] & 0x03) << 4];
buff[pos + 2] = ENCODE_END;
buff[pos + 3] = ENCODE_END;
break;
case 2:
buff[pos] = table[data[index] >> 2];
buff[pos + 1] = table[((data[index] & 0x03) << 4) | (data[index + 1] >> 4)];
buff[pos + 2] = table[(data[index + 1] & 0x0F) << 2];
buff[pos + 3] = ENCODE_END;
break;
default:
buff[pos] = table[data[index] >> 2];
buff[pos + 1] = table[((data[index] & 0x03) << 4) | (data[index + 1] >> 4)];
buff[pos + 2] = table[((data[index + 1] & 0x0F) << 2) | (data[index + 2] >> 6)];
buff[pos + 3] = table[data[index + 2] & 0x3F];
}
}
/**
* 4字节到3字节转换函数
*
* @param table 解码映射表
* @param data 数据
* @param len 数据长度
* @param buff 缓存数组
* @param pos 写入缓存起始索引
*/
private static void byte4to3(final byte[] table, final byte[] data, final int len, final byte[] buff,
final int pos) {
switch (len) {
case 1:
//error
break;
case 2:
buff[pos] = (byte) ((table[data[0]] << 2) | (table[data[1]] >> 4));
break;
case 3:
buff[pos] = (byte) ((table[data[0]] << 2) | (table[data[1]] >> 4));
buff[pos + 1] = (byte) (((table[data[1]] & 0x0F) << 4) | (table[data[2]] >> 2));
break;
default:
buff[pos] = (byte) ((table[data[0]] << 2) | (table[data[1]] >> 4));
buff[pos + 1] = (byte) (((table[data[1]] & 0x0F) << 4) | (table[data[2]] >> 2));
buff[pos + 2] = (byte) (((table[data[2]] & 0x03) << 6) | table[data[3]]);
}
}
/**
* BASE64编码数据
*
* @param data 数据
* @return BASE64字符串
*/
public static String encode(final byte[] data) {
return encode(data, TYPE_STANDARD);
}
/**
* BASE64编码数据
*
* @param data 数据
* @param options 编码参数
* @return BASE64字符串
*/
public static String encode(final byte[] data, final int options) {
byte[] encodeMap = getEncodeTable(options);
boolean breakline = (options & ENCODE_BREAK_LINE) != 0;
int len = (data.length + 2) / 3;
int lineSize = LINE_MAX / 4;
int lenAdd = breakline ? (len / lineSize) : 0;
byte[] buff = new byte[len * 4 + lenAdd];
int blCnt = 0;
for (int i = 0; i < len; i++) {
if (breakline && i > 0 && i % lineSize == 0) {
buff[i * 4 + blCnt++] = NEW_LINE;
}
byte3to4(encodeMap, data, i * 3, data.length - i * 3, buff, i * 4 + blCnt);
}
return new String(buff);
}
/**
* 使用输入输出流编码
*
* @param in 输入流
* @param out 输出流
* @throws IOException
*/
public static void encode(final InputStream in, final OutputStream out) throws IOException {
encode(in, out, TYPE_STANDARD);
}
/**
* 使用输入输出流编码
*
* @param in 输入流
* @param out 输出流
* @param options 编码参数，使用或操作并BASE64.[X]
* @throws IOException
*/
public static void encode(final InputStream in, final OutputStream out, final int options) throws IOException {
byte[] encodeMap = getEncodeTable(options);
boolean breakLine = (options & ENCODE_BREAK_LINE) != 0;
int lineSize = LINE_MAX / 4;
byte[] buff = new byte[4];
BufferedInputStream bin = new BufferedInputStream(in);
BufferedOutputStream bout = new BufferedOutputStream(out);
byte[] data = new byte[3];
int readCnt;
int solveCnt = 0;
while ((readCnt = bin.read(data)) != -1) {
if (readCnt > 0) {
if (breakLine && solveCnt > 0 && solveCnt % lineSize == 0) {
bout.write(NEW_LINE);
}
byte3to4(encodeMap, data, 0, readCnt, buff, 0);
bout.write(buff);
solveCnt++;
}
}
bout.flush();
}
/**
* BASE64解码数据
*
* @param str BASE64字符串
* @return 数据，错误返回null
*/
public static byte[] decode(final String str) {
return decode(str, TYPE_STANDARD);
}
/**
* BASE64解码数据
*
* @param str BASE64字符串
* @param options 解码参数
* @return 数据，错误返回null
*/
public static byte[] decode(final String str, final int options) {
byte[] table = getDecodeTable(options);
byte[] data = new byte[4];
byte[] buff = new byte[3 * BUFF_DECODE_BLOCK];
ArrayList buffs = new ArrayList();
int dataCnt = 0;
int buffCnt = 0;
for (int i = 0; i < str.length(); i++) {
char ch = str.charAt(i);
if (ch > 255) {
return null;
}
byte b = (byte) ch;
byte db = table[b];
if (db == DECODE_ERR) {
return null;//error char
} else if (db == DECODE_SPACE) {
continue;//skip space
} else if (db == DECODE_END) {
continue;//skip end char
} else {
if (dataCnt == 4) {
byte4to3(table, data, dataCnt, buff, buffCnt);
dataCnt = 0;
buffCnt += 3;
if (buffCnt >= buff.length) {
buffs.add(buff);
buffCnt = 0;
}
}
data[dataCnt++] = b;
}
}
if (dataCnt > 0) {
byte4to3(table, data, dataCnt, buff, buffCnt);
buffCnt += dataCnt - 1;
}
int totalLen = buffCnt;
for (byte[] bs : buffs) {
totalLen += bs.length;
}
byte[] result = new byte[totalLen];
for (int i = 0; i < buffs.size(); i++) {
System.arraycopy(buffs.get(i), 0, result, i * 3 * BUFF_DECODE_BLOCK, 3 * BUFF_DECODE_BLOCK);
}
if (buffCnt > 0) {
System.arraycopy(buff, 0, result, buffs.size() * 3 * BUFF_DECODE_BLOCK, buffCnt);
}
return result;
}
/**
* 使用输入输出流解码
*
* @param in 输入流
* @param out 输出流
* @throws IOException
*/
public static void decode(final InputStream in, final OutputStream out) throws IOException {
decode(in, out, TYPE_STANDARD);
}
/**
* 使用输入输出流解码
*
* @param in 输入流
* @param out 输出流
* @param options 解码参数
* @throws IOException
*/
public static void decode(final InputStream in, final OutputStream out, final int options) throws IOException {
byte[] table = getDecodeTable(options);
byte[] data = new byte[4];
byte[] buff = new byte[3 * BUFF_DECODE_BLOCK];
int dataCnt = 0;
int buffCnt = 0;
BufferedInputStream bin = new BufferedInputStream(in);
BufferedOutputStream bout = new BufferedOutputStream(out);
int read;
while ((read = bin.read()) != -1) {
char ch = (char) read;
if (ch > 255) {
throw new IOException("unsupported char " + ch);
}
byte b = (byte) ch;
byte db = table[b];
if (db == DECODE_ERR) {
throw new IOException("unsupported char " + ch);
} else if (db == DECODE_SPACE) {
continue;//skip space
} else if (db == DECODE_END) {
continue;//skip end char
} else {
if (dataCnt == 4) {
byte4to3(table, data, dataCnt, buff, buffCnt);
dataCnt = 0;
buffCnt += 3;
if (buffCnt >= buff.length) {
bout.write(buff, 0, buffCnt);
buffCnt = 0;
}
}
data[dataCnt++] = b;
}
}
if (dataCnt > 0) {
byte4to3(table, data, dataCnt, buff, buffCnt);
buffCnt += dataCnt - 1;
}
if (buffCnt > 0) {
bout.write(buff, 0, buffCnt);
}
bout.flush();
}
} © 2015 - 2025 Weber Informatics LLC | Privacy Policy