新人学习之C/C++实现base64编码解码

OrientalGlass · 发表于 2022-12-20 14:01

1.新人初学逆向,了解到Base64原理之后用c/c++实现了一下加深理解.
2.c++可以使用map容器构建base64表的键值对,查起来很方便,但是map不太好改
3.c语言用一个findPos函数也可以很快的查到位置,毕竟码表就64个字符
4.对移位操作有了更深的理解(移位优先级高于与运算,因为这个找了好久的bug)
5.分享出来共同学习,也欢迎大佬批评指正

">C语言版

#include<stdio.h>
#include<string.h>
#include<stdlib.h>

unsigned char* base64_encode(const char* str0)
{
    unsigned char* str = (unsigned char*)str0;  //转为unsigned char无符号,移位操作时可以防止错误
    unsigned char base64_map[] = "ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZabcdefghijklmnopqrstuvwxyz0123456789+/";//数组形式,方便修改
    long len;               //base64处理后的字符串长度
    long str_len;           //源字符串长度
    long flag;              //用于标识模3后的余数
    unsigned char* res;     //返回的字符串
    str_len = strlen((const char*)str);
    switch (str_len % 3)    //判断模3的余数
    {
    case 0:flag = 0; len = str_len / 3 * 4; break;
    case 1:flag = 1; len = (str_len / 3 + 1) * 4; break;
    case 2:flag = 2; len = (str_len / 3 + 1) * 4; break;
    }
    res = (unsigned char*)malloc(sizeof(unsigned char) * len + 1);
    for (int i = 0, j = 0; j < str_len - flag; j += 3, i += 4)//先处理整除部分
    {
        //注意&运算和位移运算的优先级,是先位移后与或非
        res[i] = base64_map[str[j] >> 2];
        res[i + 1] = base64_map[(str[j] & 0x3) << 4 | str[j + 1] >> 4];
        res[i + 2] = base64_map[(str[j + 1] & 0xf) << 2 | (str[j + 2] >> 6)];
        res[i + 3] = base64_map[str[j + 2] & 0x3f];
    }
    //不满足被三整除时,要矫正
    switch (flag)
    {
    case 0:break;   //满足时直接退出
    case 1:res[len - 4] = base64_map[str[str_len - 1] >> 2];  //只剩一个字符时,右移两位得到高六位
        res[len - 3] = base64_map[(str[str_len - 1] & 0x3) << 4];//获得低二位再右移四位,自动补0
        res[len - 2] = res[len - 1] = '='; break;               //最后两个补=
    case 2:
        res[len - 4] = base64_map[str[str_len - 2] >> 2];             //剩两个字符时,右移两位得高六位
        res[len - 3] = base64_map[(str[str_len - 2] & 0x3) << 4 | str[str_len - 1] >> 4];   //第一个字符低二位和第二个字符高四位
        res[len - 2] = base64_map[(str[str_len - 1] & 0xf) << 2]; //第二个字符低四位,左移两位自动补0
        res[len - 1] = '=';                                         //最后一个补=
        break;
    }
    res[len] = '\0';    //补上字符串结束标识
    return res;
}
unsigned char findPos(const unsigned char* base64_map, unsigned char c)//查找下标所在位置
{
    for (int i = 0; i < strlen((const char*)base64_map); i++)
    {
        if (base64_map[i] == c)
            return i;
    }
}
unsigned char* base64_decode(const char* code0)
{
    unsigned char* code = (unsigned char*)code0;
    unsigned char base64_map[] = "ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZabcdefghijklmnopqrstuvwxyz0123456789+/";
    long len, str_len, flag = 0;
    unsigned char* res;
    len = strlen((const char*)code);
    if (code[len - 1] == '=')
    {
        if (code[len - 2] == '=')
        {
            flag = 1;
            str_len = len / 4 * 3 - 2;
        }

        else
        {
            flag = 2;
            str_len = len / 4 * 3 - 1;
        }

    }
    else
        str_len = len / 4 * 3;
    res = (unsigned char*)malloc(sizeof(unsigned char) * str_len + 1);
    unsigned char a[4];
    for (int i = 0, j = 0; j < str_len - flag; j += 3, i += 4)
    {
        a[0] = findPos(base64_map, code[i]);        //code[]每一个字符对应base64表中的位置,用位置值反推原始数据值
        a[1] = findPos(base64_map, code[i + 1]);
        a[2] = findPos(base64_map, code[i + 2]);
        a[3] = findPos(base64_map, code[i + 3]);
        res[j] = a[0] << 2 | a[1] >> 4;     //取出第一个字符对应base64表的十进制数的前6位与第二个字符对应base64表的十进制数的后2位进行组合  
        res[j + 1] = a[1] << 4 | a[2] >> 2; //取出第二个字符对应base64表的十进制数的后4位与第三个字符对应bas464表的十进制数的后4位进行组合  
        res[j + 2] = a[2] << 6 | a[3];       //取出第三个字符对应base64表的十进制数的后2位与第4个字符进行组合 
    }

 switch (flag)
    {
    case 0:break;
    case 1:
    {
        a[0] = findPos(base64_map,code[len - 4]);
        a[1] = findPos(base64_map,code[len - 3]);
        res[str_len - 1] = a[0] << 2 | a[1] >> 4;
        break;
    }
    case 2: {
        a[0] = findPos(base64_map,code[len - 4]);
        a[1] = findPos(base64_map,code[len - 3]);
        a[2] = findPos(base64_map,code[len - 2]);
        res[str_len - 2] = a[0] << 2 | a[1] >> 4;
        res[str_len - 1] = a[1] << 4 | a[2] >> 2;
        break;
    }
    }
    res[str_len] = '\0';
    return res;
}

int main()
{
    //测试数据 hello
    //aGVsbG8=
    //aGVsbG82
    //aGVsbG==
    char str[100];
    int flag;
    printf("请选择功能:\n");
    printf("1.base64加密\n");
    printf("2.base64解密\n");
    scanf("%d", &flag);
    printf("请输入字符串:\n");
    scanf("%s", str);
    if (flag == 1)
        printf("加密后的字符串是:%s", base64_encode(str));
    else
        printf("解密后的字符串是:%s", base64_decode(str));
    return 0;
}

">2.C++版(主要是使用到了map容器)

#include <iostream>
#include <cstdio>
#include <map>
using namespace std;

unsigned char* base64_encode(const char* str0)
{
    unsigned char* str = (unsigned char*)str0;  //转为unsigned char无符号,移位操作时可以防止错误
    unsigned char base64_map[] = "ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZabcdefghijklmnopqrstuvwxyz0123456789+/";//也可以用map,这里用数组其实更方便
    long len;               //base64处理后的字符串长度
    long str_len;           //源字符串长度
    long flag;              //用于标识模3后的余数
    unsigned char* res;     //返回的字符串
    str_len = strlen((const char*)str);
    switch (str_len % 3)    //判断模3的余数
    {
    case 0:flag = 0; len = str_len / 3 * 4; break;
    case 1:flag = 1; len = (str_len / 3 + 1) * 4; break;
    case 2:flag = 2; len = (str_len / 3 + 1) * 4; break;
    }
    res = (unsigned char*)malloc(sizeof(unsigned char) * len + 1);
    for (int i = 0, j = 0; j < str_len - flag; j += 3, i += 4)//先处理整除部分
    {
        //注意&运算和位移运算的优先级,是先位移后与或非,括号不对有可能导致错误
        res[i] = base64_map[str[j] >> 2];
        res[i + 1] = base64_map[(str[j] & 0x3) << 4 | str[j + 1] >> 4];
        res[i + 2] = base64_map[(str[j + 1] & 0xf) << 2 | (str[j + 2] >> 6)];
        res[i + 3] = base64_map[str[j + 2] & 0x3f];
    }
    //不满足被三整除时,要矫正
    switch (flag)
    {
    case 0:break;   //满足时直接退出
    case 1:res[len - 4] = base64_map[str[str_len - 1] >> 2];  //只剩一个字符时,右移两位得到高六位
        res[len - 3] = base64_map[(str[str_len - 1] & 0x3) << 4];//获得低二位再右移四位,自动补0
        res[len - 2] = res[len - 1] = '='; break;               //最后两个补=
    case 2:
        res[len - 4] = base64_map[str[str_len - 2] >> 2];             //剩两个字符时,右移两位得高六位
        res[len - 3] = base64_map[(str[str_len - 2] & 0x3) << 4 | str[str_len - 1] >> 4];   //第一个字符低二位和第二个字符高四位
        res[len - 2] = base64_map[(str[str_len - 1] & 0xf) << 2]; //第二个字符低四位,左移两位自动补0
        res[len - 1] = '=';                                         //最后一个补=
        break;
    }
    res[len] = '\0';    //补上字符串结束标识
    return res;
}

unsigned char* base64_decode(const char* code0)
{
    unsigned char* code = (unsigned char*)code0;
    map<int, unsigned char> base64_map = {//map类型base64表
        {'A',0},{'B',1},{'C',2},{'D',3},{'E',4},{'F',5},{'G',6},{'H',7},{'I',8},{'J',9},{'K',10},
        {'L',11},{'M',12},{'N',13},{'O',14},{'P',15},{'Q',16},{'R',17},{'S',18},{'T',19},{'U',20},
        {'V',21},{'W',22},{'X',23},{'Y',24},{'Z',25},{'a',26},{'b',27},{'c',28},{'d',29},{'e',30},
        {'f',31},{'g',32},{'h',33},{'i',34},{'j',35},{'k',36},{'l',37},{'m',38},{'n',39},{'o',40},
        {'p',41},{'q',42},{'r',43},{'s',44},{'t',45},{'u',46},{'v',47},{'w',48},{'x',49},{'y',50},
        {'z',51},{'0',52},{'1',53},{'2',54},{'3',55},{'4',56},{'5',57},{'6',58},{'7',59},{'8',60},
        {'9',61},{'+',62},{'/',63}
    };
    long len, str_len,flag=0;
    unsigned char* res;
    len = strlen((const char*)code);
    if (code[len - 1] == '=')
    {
        if (code[len - 2] == '=')//两个等号,余一个字符
        {
            flag = 1;
            str_len = len / 4 * 3 - 2;
        }

        else//一个等号,余两个字符
        {
            flag = 2;
            str_len = len / 4 * 3 - 1;
        }

    }
    else
        str_len = len / 4 * 3;
    res = (unsigned char*)malloc(sizeof(unsigned char) * str_len + 1);
    unsigned char a[4];
    for (int i = 0, j = 0; j < str_len - flag; j += 3, i += 4)
    {

        a[0] = base64_map[code[i]];     //code[]每一个字符对应base64表中的位置,用位置值反推原始数据值
        a[1] = base64_map[code[i+1]];
        a[2] = base64_map[code[i+2]];
        a[3] = base64_map[code[i+3]];
        res[j] = a[0] << 2 | a[1] >> 4;     //取出第一个字符对应base64表的十进制数的前6位与第二个字符对应base64表的十进制数的后2位进行组合  
        res[j + 1] = a[1] << 4 | a[2] >> 2; //取出第二个字符对应base64表的十进制数的后4位与第三个字符对应bas464表的十进制数的后4位进行组合  
        res[j + 2] = a[2] << 6 | a[3];       //取出第三个字符对应base64表的十进制数的后2位与第4个字符进行组合  
    }
    switch (flag)
    {
    case 0:break;
    case 1:
    {
        a[0] = base64_map[code[len - 4]];
        a[1] = base64_map[code[len - 3]];
        res[str_len - 1] = a[0] << 2 | a[1] >> 4;
        break;
    }
    case 2: {

        a[0] = base64_map[code[len - 4]];
        a[1] = base64_map[code[len - 3]];
        a[2] = base64_map[code[len - 2]];
        res[str_len - 2] = a[0] << 2 | a[1] >> 4;
        res[str_len - 1] = a[1] << 4 | a[2] >> 2;
        break;
    }
    }
    res[str_len] = '\0';
    return res;
}

int main()
{
    //测试数据
    //aGVsbG8=
    //aGVsbG82
    //aGVsbG==
    char str[100];
    int flag;
    printf("请选择功能:\n");
    printf("1.base64加密\n");
    printf("2.base64解密\n");
    scanf("%d", &flag);
    printf("请输入字符串:\n");
    scanf("%s", str);
    if (flag == 1)
        printf("加密后的字符串是:%s",base64_encode(str));
    else
        printf("解密后的字符串是:%s",base64_decode(str));
    return 0;
}

OrientalGlass · 发表于 2023-3-15 13:04

wll2012zc 发表于 2023-3-14 22:54
我刚才去看了一下，好像是有一些基础才行啊。没有一点编程基础的小白有可以学习的地方吗

基础的话就是c语言和一点点的汇编语言知识,可以在b站上跟着浙大翁恺的网课学c,然后王爽老师那版汇编语言入门也挺不错的.然后可以学习数据结构和计算机组成的一些知识

fjqisba · 发表于 2022-12-20 15:37

本帖最后由 fjqisba 于 2022-12-20 15:39 编辑

https://github.com/fjqisba/EazyLib/blob/master/src/Base64.cpp，给你看看我抄的

学习使我快乐1 · 发表于 2022-12-20 17:49

感谢楼主分享，学习了

constwm · 发表于 2022-12-22 10:00

ok，thanks

a725 · 发表于 2022-12-22 14:43

感谢楼主分享，学习了

wll2012zc · 发表于 2023-3-12 23:17

大佬，学逆向有教程之类的吗，我也想学

duguxiaoqiang · 发表于 2023-3-13 11:26

学习了!!!!

nameless1996 · 发表于 2023-3-14 00:43

感谢分享

zhang9qi · 发表于 2023-3-14 09:59

感谢楼主分享，这个是不是无法带上特殊符号一起实施加解密啊？

OrientalGlass · 发表于 2023-3-14 22:07

zhang9qi 发表于 2023-3-14 09:59
感谢楼主分享，这个是不是无法带上特殊符号一起实施加解密啊？

可以输入符号的

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