什么是 Base64？

Base64 是一种 二进制到文本的编码（binary-to-text）。它把任意字节序列（照片、密文、protobuf、压缩包等）映射为一组受限的 64 个可打印 ASCII 字符。对人眼看起来像乱码，但在“只能传文本”的通道里相对稳定。

要特别强调的是：Base64 不是加密。只要拿到编码串，就可以在不知道密钥的情况下还原出原始字节（除非你另外叠了真正的密码学机制）。

为什么需要二进制到文本编码

历史上很多通道默认“传输的是 可读文本”：

• 邮件正文与早期 MIME 部件
• 不适合塞入原始空字节或含糊控制字符的 JSON/XML 片段
• 难以承载任意二进制、或会被日志链路破坏的 URL 参数
• 调试时在不搞乱终端的前提下打印字节的摘要

Base64解决的是传输问题：让字节在安全、可打印的文本形式下流动。它不保证保密性、真实性，也不压缩数据。

开发者常见接触点

你几乎一定会在这些地方遇到 Base64：

• JWT 的三段结构（header.payload.signature）——各部分通常是 JSON 的字节再做 Base64（常见为 URL-safe 变体）
• 在 HTML/CSS 里用 data:image/png;base64,... 嵌入小图片
• Authorization: Basic ...——对 用户名:密码 的字节做编码（线上仍必须有 HTTPS）
• 密码学与证书设施——PEM 把 DER 二进制包上一层 Base64；不少协议在文本信封里运送 Base64 载荷
• 为了兼容性，把数据库或 API opaque blob 存成 VARCHAR/TEXT 字段

ASCII 文本与 Unicode 文本

要把“可读文本”（例如 "hello"、中文句子）编成 Base64，一般应先用 UTF-8（或其他一致编码）得到字节，再对那些字节做 Base64。混淆“这已经是 Unicode 字符串”和“这是一串原始八位组”，是后面课时里很多 bug 的根源。

字母表一览

最常见的一套字母表包含 A–Z、a–z、0–9、+、/，末尾可出现 = 填充。精确的位分组与填充规则见后续课程。

要点小结

Base64 把 不透明字节变成安全的 ASCII 文本。掌握这一概念之后，JWT、PEM、data: 小图标，以及“二进制字段却以字符串传送”的 API，都会变得更直观——即便你每天都在用库函数完成编码本身。