Text und Dateien in Base64 kodieren

So funktioniert die Base64-Kodierung

Der Encoder liest die Eingabe in Blöcken von drei Bytes. Diese 24 Bit werden in vier Gruppen zu je 6 Bit aufgeteilt, und jeder 6-Bit-Wert (0 bis 63) wählt ein Zeichen aus: A-Z für 0 bis 25, a-z für 26 bis 51, 0-9 für 52 bis 61, danach + und /. Aus drei Bytes werden vier Zeichen, deshalb ist Base64 rund 33 % größer als die Originaldaten.

Text     M        a        n
Bytes    77       97       110
Bits     01001101 01100001 01101110
6-bit    010011 010110 000101 101110
Index    19     22     5      46
Base64   T      W      F      u

Auffüllung und Ausgabelänge

Ist die Eingabelänge kein Vielfaches von drei, bleibt die letzte Gruppe unvollständig. Ein übrig gebliebenes Byte ergibt zwei Zeichen, gefolgt von ==; zwei übrig gebliebene Bytes ergeben drei Zeichen und ein =. Eine aufgefüllte Ausgabe ist daher bei n Eingabebytes immer 4 × ceil(n / 3) Zeichen lang.

Die Auffüllung enthält keine Daten. JSON Web Tokens, URL-Parameter und viele APIs verzichten darauf. Schalten Sie die Auffüllung also aus, wenn die Gegenseite eine Ausgabe ohne Füllzeichen erwartet. Für Links und Dateinamen wählen Sie die URL-sichere Variante oder verwenden die Seite Base64URL; beide ersetzen + und / durch - und _.

Zeilenumbruch für MIME und PEM

Standardmäßig besteht die Ausgabe aus einer einzigen langen Zeile, wie sie JSON, Data-URIs und HTTP-Header benötigen. Zwei Formate erwarten Zeilenumbrüche:

• MIME, 76 Zeichen. In E-Mail-Anhängen, die mit Content-Transfer-Encoding: base64 versendet werden, dürfen Zeilen nicht länger als 76 Zeichen sein (RFC 2045). Diese Option beendet Zeilen mit CRLF, wie es MIME vorschreibt.
• PEM, 64 Zeichen. Zertifikate und Schlüssel zwischen den Zeilen -----BEGIN und -----END verwenden Zeilen mit 64 Zeichen (RFC 7468). Diese Option verwendet LF als Zeilenende.

Zeichensätze und Dateien

Base64 kodiert Bytes, keine Buchstaben. Text wird daher zunächst mithilfe eines Zeichensatzes in Bytes umgewandelt. Der Buchstabe é belegt in UTF-8 zwei Bytes, in ISO-8859-1 oder Windows-1252 dagegen nur eines, sodass derselbe Text unterschiedliches Base64 ergibt. UTF-8 ist die richtige Wahl für das Web, JSON und nahezu jede moderne API. Wählen Sie GBK, Shift_JIS, Windows-1251 oder einen anderen Zeichensatz nur, um ein Altsystem zu bedienen.

Dateien werden genau so kodiert, wie sie gespeichert sind, ohne Zeichensatzumwandlung. Für Bilder mit fertigen HTML- und CSS-Snippets nutzen Sie Bild zu Base64; für eine Data-URI mit erkanntem MIME-Typ verwenden Sie Datei zu Base64.