Base64 é um algoritmo de codificação (encoding) que permite transformar qualquer caractere de qualquer idioma em um alfabeto que consiste em letras latinas, dígitos e sinais. Com isso podemos converter caracteres especiais como os logogramas chineses, emoji e até imagens em uma sequência “legível” (para qualquer computador), que pode ser salvo e/ou transferido para qualquer outro lugar. É utilizado frequentemente para transmitir dados binários por meio de transmissões que lidam apenas com texto, como, por exemplo, para enviar imagens e arquivos em anexo por e-mail.

Seu alfabeto é constituído por 64 caracteres ([A-Z],[a-z],[0-9], “/” e “+”), o que deu  origem ao seu nome. O carácter = é utilizado como um sufixo especial e a especificação original (RFC 989) definiu que o símbolo * pode ser utilizado para delimitar dados convertidos, mas não criptografados, dentro de um stream.

O Base64 é seguro? Posso usar como método de criptografia?

O algoritmo de codificação do Base64 não é um algoritmo de criptografia, ele é facilmente decodificado, portanto não deve ser utilizado como método de criptografia segura. Não utilize essa técnica para proteger dados sensíveis, para isso recorra a métodos de criptografia seguros.

O Base64 reduz o tamanho dos meus arquivos? Posso usar como método para compressão?

Não, pelo contrário, usando o algoritmo de codificação Base64, o tamanho dos arquivos aumentam em 33% (mais precisamente 43), pois ele substitui cada 3 bytes por 4 bytes. Para saber o tamanho final codificado basta pegar o tamanho original do arquivo e aplicar a seguinte fórmula: n * 4 / 3, onde n é o tamanho original do arquivo.

Então porque ele existe? E qual o seu uso?

Para entender por que o Base64 foi inventado, precisamos entender um pouco da história dos computadores: Os computadores se comunicam via sistema binário – 0s e 1s, mas as pessoas geralmente desejam se comunicar com dados em formatos mais avançados, como textos ou imagens. Para transferir esses dados entre computadores, é necessário primeiro codificar em 0s e 1s, enviar e depois decodificar novamente. Existem muitas maneiras diferentes de executar essa codificação e seria muito mais simples se todos pudéssemos concordar com uma única codificação, mas infelizmente esse não era o caso.

Originalmente, muitas codificações diferentes foram criadas (por exemplo, código Baudot) que usavam um número diferente de bits por caractere até que, eventualmente, o ASCII se tornasse um padrão com 7 bits por caractere. No entanto, a maioria dos computadores armazena dados binários em bytes que consistem em 8 bits cada, portanto o ASCII não é adequado para transferir esse tipo de dados.

Para resolver esses problemas, a codificação Base64 foi introduzida. Isso permite que você codifique bytes arbitrários em bytes que são seguros enviar sem serem corrompidos (caracteres alfanuméricos ASCII e alguns símbolos). A desvantagem é que a codificação da mensagem usando Base64 aumenta seu comprimento – a cada 3 bytes de dados são codificados para 4 caracteres ASCII.

Para enviar uma mensagem de texto de forma confiável, você pode primeiro codificar para bytes usando uma codificação de texto de sua escolha (por exemplo, UTF-8) e, em seguida, Base64 codifica os dados binários resultantes em uma sequência de texto que é segura para enviar codificada como ASCII. O receptor terá que reverter esse processo para recuperar a mensagem original. É claro que isso requer que o destinatário saiba quais codificações foram usadas e essas informações geralmente precisam ser enviadas separadamente.

Historicamente, tem sido usado para codificar dados binários em mensagens de email em que o servidor de email pode modificar as terminações de linha. Um exemplo mais moderno é o uso da codificação Base64 para incorporar dados de imagem diretamente no código-fonte HTML. Aqui é necessário codificar os dados para evitar que caracteres como ‘<‘ e ‘>’ sejam interpretados como tags.

Como funciona o algoritmo de codificação Base64?

Vamos usar a palavra BOLA como exemplo, lembrando que letras maiúsculas e minúsculas fazem diferença:

BOLA

Primeiro vamos encontrar em nossa tabela ASCII o código binário correspondente de cada letra:

01000010010011110100110001000001

Agora concatenamos todos os códigos binários e dividimos em grupos de 6:

01000010010011110100110001000001

Nesse exemplo, estão faltando 4 dígitos em nosso último bloco, adicionaremos quatro zeros (0000) a sua direita:

010000100100111101001100010000010000

Agora precisamos converter nossa tabela de 6 bits para 8 bits, faremos isso adicionando dois zeros (00) na frente:

000100000010010000111101000011000001000000010000

Agora consultamos novamente nossa tabela ASCII procurando os binários relacionados e anotando o seu número decimal correspondente:

16 36 61 12 16 16 = =

Como podemos ver acima, precisamos sempre de grupos completos de 24 bits, se acontecer de seu grupo não completar, adicionamos o marcador = que tem valor nulo para completar nosso grupo. Procuramos então a nossa referência decimal na tabela de conversão do Base64:

Qk9MQQ==

E como funciona a decodificação do Base64?

A decodificação é tão simples quanto a codificação, basta fazer a receita que aprendemos de trás pra frente. Vamos usar um exemplo diferente, a string codificada TUFS:

Começamos procurando a as referências decimais na tabela de conversão do Base64:

19 20 5 18

Agora precisamos encontrar os números binários correspondentes em nossa tabela ASCII:

00010011000101000000010100010010

Agora precisamos transformar de 8-bit byte para 6-bit byte, faremos isso removendo os dois 0 do prefixo de cada grupo:

010011010100000101010010

Agora precisamos novamente agrupar em 8-bit byte, resultando em 3 grupos de 8-bit byte:

010011010100000101010010

Agora precisamos encontrar os caracteres correspondentes aos números binários em nossa tabela ASCII:

MAR

E finalmente teremos o nosso texto original decodificado, a palavra MAR.

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Nota do Artigo
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Um nerd nada tradicional… Desenvolvedor web full-stack, escritor amador e inventor nas horas vagas. Apaixonado por tecnologia e entusiasmado por projetos de código aberto!

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Lara
Lara
1 mês atrás

E se acontecer de eu ter uma sequência começando com ( 0 1…) na hora de remover os dois 0? No meu caso minha linha é para o número 108 e a linha ficou: 0  1   1   0  1  1  0   0, o que devo fazer pra tornar em 6 bits?

lais
lais
Reply to  Lara
1 mês atrás

oi lara, não sei se estou correta pois acabei de entender a base64, mas pelo que eu entendi na hora de codificar a frase você adiciona os dois zeros, sendo assim na hora de descodificar você remove os zeros que foram adicionados. Espero ter ajudado, se eu estiver errada por favor me corrija quero muito conseguir entender tudo isso

Cleber Carlos Alves
Cleber Carlos Alves
1 mês atrás

Obrigado pelo conteúdo. Acredito que a palavra correta seria ‘removendo’ do seguinte trecho ‘Agora precisamos trasformar de 8-bit byte para 6-bit byte, faremos isso recomendo os dois 0 do prefixo de cada grupo:

att.

Mariana
Mariana
3 meses atrás

Excelente conteúdo. 🙂 Obrigada!

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