Hex 和 Base64 是最简单的密码学算法之一，严格来说他甚至不具备加密功能，只是一数据的表现方式，他们在传输视频、图片等二进制文件的时候经常发挥作用

Hex 编码基础

Hex 编码是将数据转换成符合 Intel Hex 文件格式的一种编码方式，Hex 编码的最小单位是 1Byte 也即 8 个 bit 位，hex 算法流程如下：

• 将 1Byte 分成高 4bit 和低 4bit
• 算出高 4bit 对应的 16 进制数值，这里记为数值 a。Hex编码使用16个字符来表示数据，这16个字符分别是0-9的数字和 A-F 的字母（不区分大小写，即 a-f 和 A-F 是等价的）
• 将上面算出来的 2 个字符拼在一起就得到编码后的 2Byte 数据

Hex 解码就是将 Hex 编码的字符转换回它们所代表的原始二进制数据。解码过程相对简单，就是将每个 Hex 字符转换回对应的4位二进制数，然后将这些二进制数组合起来形成原始的二进制数据

Hex 编码的特点

• 字符集合：Hex 编码使用的字符集是16进制的，包括数字0-9和字母 A-F。每个字符代表一个4位的二进制数(即半字节)
• 编码方式：每个字节（8位）的数据被转换为两个 Hex 字符。第一个字符代表字节的高4位，第二个字符代表字节的低4位
• 可读性：Hex 编码具有一定的可读性，特别是对于二进制数据来说。由于 Hex 编码使用人类熟悉的数字和字母来表示数据，因此它通常比直接显示二进制数据更容易理解。
• 长度：Hex 编码后的数据长度是原始数据的两倍。例如，一个字节的数据(8位)会被编码为两个 Hex 字符
• 应用场景：Hex 编码常用于表示二进制数据，特别是在需要直接查看或编辑二进制数据的场合，如硬件调试、网络通信、加密解密等。此外，许多编程语言中的颜色代码也是以 Hex 编码表示的
• 安全性：与 Base64 编码类似，Hex 编码本身并不提供任何加密或安全性。它只是一种表示数据的方式，不改变数据的本质

需要注意的是，Hex 编码和解码是可逆的，即可以通过编码将原始数据转换为 Hex 字符串，也可以通过解码将 Hex 字符串转换回原始数据，且不损失任何信息

Hex 加密解密代码

    /**
     * 将16进制转换为二进制
     * @param hexStr
     * @return 解密后的 byte 数组
     */
    public static byte[] hex2Byte(String hexStr) {
        if (hexStr.length() < 1) return null;
        byte[] result = new byte[hexStr.length() / 2];
        for (int i = 0; i < hexStr.length() / 2; i++) {
            int high = Integer.parseInt(hexStr.substring(i * 2, i * 2 + 1), 16);
            int low = Integer.parseInt(hexStr.substring(i * 2 + 1, i * 2 + 2), 16);
            result[i] = (byte) (high * 16 + low);
        }
        return result;
    }

    /**
     * 将二进制转换成16进制
     * @param buf
     * @return
     */
    public static String byte2Hex(byte buf[]) {
        StringBuffer sb = new StringBuffer();
        for (int i = 0; i < buf.length; i++) {
            String hex = Integer.toHexString(buf[i] & 0xFF);
            if (hex.length() == 1) {
                hex = '0' + hex;
            }
            sb.append(hex.toUpperCase());
        }
        return sb.toString();
    }

Base64 基础

讲一下 base64 是什么：

• Base64 是一种基于 64 个可打印字符来表示二进制数据的表示方法，由于 2^6=64，所以每 6 个比特为一个单元，对应某个可打印字符
• Base64 常用于在通常处理文本数据的场合，表示、传输、存储一些二进制数据，包括 MIME 的电子邮件及 XML 的一些复杂数据
• Base64 编码要求把 3 个 8 位字节（38=24）转化为 4 个 6 位的字节（46=24），之后在 6 位的前面补两个 0，形成 8 位一个字节的形式。 如果剩下的字符不足 3 个字节，则用 0 填充
• Base64 编码后的输出还是按照 UTF-8 来输出

为什么要使用 Base64？

• 存储二进制数据：在某些情况下，需要将二进制数据存储到文本文件中，例如将图片或音频文件存储到数据库或文本文件中。由于文本文件只能存储文本数据，无法直接存储二进制数据，因此可以将二进制数据转换为 Base64 编码的文本，然后存储到文本文件中
• URL传参：在 URL 中传递参数时，某些字符可能会被 URL 编码，或者传的参数被误解为 url 的连接符，导致传递的参数变得很长。通过将参数进行 Base64 编码，可以将参数转换为可打印的 ASCII 字符，减少URL长度。

总之，使用 Base64 编码可以方便地将二进制数据转换为可打印的 ASCII 字符，以便在网络传输或存储到文本文件中

Base64 编码方式

为了保证所输出的编码位可读字符，Base64 制定了一个编码表，以便进行统一转换。编码表的大小为 2^6=64，这也是 Base64 名称的由来 在 Base64 中的可打印字符包括字母 A-Z、a-z、数字 0-9，这样共有 62 个字符，此外两个可打印符号在不同的系统中而不同

以下是 Base64 编码的基本步骤：

• 将数据划分为 3 个字节一组（24位）
• 将每个字节转换为 8 位二进制形式
• 将 24 位数据按照 6 位一组进行划分，得到 4 个 6 位的组
• 将每个 6 位的组转换为对应的 Base64 字符
• 如果数据不足 3 字节，进行填充
• 将所有转换后的 Base64 字符连接起来，形成最终的编码结果
• 解码 Base64 编码的过程与编码相反，将每个 Base64 字符转换为对应的6位二进制值，然后将这些 6 位值组合成原始的二进制数据

Base64 编码具有以下特点：

• 编码后的数据长度总是比原始数据长约 1/3
• 编码后的数据可以包含 A-Z、a-z、0-9 和两个额外字符的任意组合
• Base64 编码是一种可逆的编码方式，可以通过解码还原原始数据

编码 Man 的结果为 TWFu，转换过程如下：

此外还有一个问题，Base64 加密后的数据通过 http 传输后，后台接收到的数据可能会出现空格的问题。这个问题还不知道具体原因，可能原因如下：

• 加号(+)：url 编码后，会用 %2 替换原来位置的 +。这里 url 的编码规则是符号的 Unicode 值前面加一个 %。因此 + 对应的是 %2B，空格则是 %20
• form 表单提交，默认是 application/x-www-form-urlencoded，因此会对参数进行 urlencode