Base64 Kodierung

November 2016

Die Base64 Kodierung


Das Prinzip der Base 64 Kodierung besteht darin, US-ASCII Zeichen (nicht akzentuierte Zeichen) zur Kodierung jeglicher Daten auf 8 Bits zu verwenden.

E-Mail Protokolle waren ursprünglich dazu bestimmt, reine Textnachrichten zu übermitteln. Da es verschiedene Mail- Systeme gibt, kommt es bei der Übertragung von Binärdaten häufig zu Veränderungen des Inhalts, was dazu führt, dass das Originaldokument unleserlich wird.

Das Format Base64, das sehr häufig für E-Mails verwendet wird, ermöglicht die Übertragung von allen möglichen digitalen Dokumenten (Anwendungen, Videos, Audiodateien, etc.) als Anhang einer E-Mail, dabei wird die Datei mit Hilfe von gewöhnlichen Schriftzeichen kodiert.

Die Base64 Kodierung führt zu einer Steigerung des Gesamtvolumens von den zu kodierenden Daten um 33%.

Prinzip der Base 64 Kodierung


Das Prinzip der Base64 Kodierung besteht darin, 4 druckbare Zeichen (im Format US-ASCII) zu verwenden, um eine Gruppe von 3 beliebigen Bytes zu kodieren (3*8 bits = 24 bits).

Die Base64-Kodierung nutzt ein Alphabet von 64 druckbaren Zeichen, um 6 Bit Daten darzustellen. Die 64 Zeichen dieses Alphabets wurden ausgewählt, weil sie allgemein lesbar sind und keine bestimmte Bedeutung in den wichtigsten E-Mail Protokollen besitzen (insbesondere SMTP).

ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ 
abcdefghijklmnopqrstuvwxyz 
123456789+/.



Die Binärdaten werden von links nach rechts eingelesen, dabei werden Gruppen von 24 Bits gebildet, indem jeweils 3 Datenblocks von 8 Bits zusammengefügt werden. Jede 24-Bit Gruppe wird danach in 4 Gruppen mit jeweils 6 Bits aufgeteilt, die 4 Zeichen des Base64 Alphabets entsprechen.

Die Base64 Kodierung ist für Daten vorgesehen, die ein Vielfaches von 24 Bits bilden. Wenn das Datenvolumen also nicht einem Vielfachen von 24 Bits entspricht, muss die Base64 Kodierung durch 0 bis 3 Zeichen erweitert werden « = » um ein Vielfaches von 24 Bits zu erreichen. Dieses 65te Zeichen kann also nur am Schluss der kodierten Daten vorkommen.

Des weiteren werden Base64 Daten durch Zeilenumbrüche formatiert, sodass keine Zeile länger als 76 Zeichen ist, um die Kompatibilität mit allen E-Mail Systemen zu gewährleisten.


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