Base64 与编码

官方文档：https://www.rfc-editor.org/rfc/rfc4648
适用场景：JS 逆向中识别和处理 Base64 及各种编码变体

Base64 是编码方案而非加密，任何人都可以解码。但在逆向中，Base64 几乎出现在每一个加密场景中（作为加密结果的传输格式），因此必须熟练掌握其各种变体。

标准 Base64

使用字符集：A-Z a-z 0-9 + /，末尾用 = 填充至 4 的倍数。

Python 实现

import base64

# ── 标准 Base64 ────────────────────────────────────────────────

# 编码
def b64_encode(data: str) -> str:
    return base64.b64encode(data.encode('utf-8')).decode()

# 解码
def b64_decode(data: str) -> str:
    return base64.b64decode(data).decode('utf-8')

# 对字节数据编解码
def b64_encode_bytes(data: bytes) -> str:
    return base64.b64encode(data).decode()

def b64_decode_to_bytes(data: str) -> bytes:
    return base64.b64decode(data)

# ── URL 安全 Base64（+ → -，/ → _，去掉 =）──────────────────

def b64url_encode(data: str) -> str:
    return base64.urlsafe_b64encode(data.encode()).decode().rstrip('=')

def b64url_decode(data: str) -> str:
    # 补齐 = 号
    pad = 4 - len(data) % 4
    if pad != 4:
        data += '=' * pad
    return base64.urlsafe_b64decode(data).decode('utf-8')

# ── 自定义字母表 Base64 ──────────────────────────────────────

def custom_b64_encode(data: str, alphabet: str) -> str:
    """使用自定义字母表编码"""
    standard = 'ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZabcdefghijklmnopqrstuvwxyz0123456789+/'
    encoded  = base64.b64encode(data.encode()).decode()
    table    = str.maketrans(standard, alphabet)
    return encoded.translate(table)

def custom_b64_decode(data: str, alphabet: str) -> str:
    standard = 'ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZabcdefghijklmnopqrstuvwxyz0123456789+/'
    table    = str.maketrans(alphabet, standard)
    return base64.b64decode(data.translate(table)).decode()

# 示例：字母表被打乱的 Base64
my_alphabet = 'ZYXWVUTSRQPONMLKJIHGFEDCBAzyxwvutsrqponmlkjihgfedcba9876543210+/'
enc = custom_b64_encode('hello world', my_alphabet)
dec = custom_b64_decode(enc, my_alphabet)

# ── 容错解码（处理非标准 Base64 字符串）────────────────────────

def safe_b64_decode(data: str) -> bytes:
    """处理缺少填充的 Base64 字符串"""
    data = data.replace('-', '+').replace('_', '/')
    pad  = 4 - len(data) % 4
    if pad != 4:
        data += '=' * pad
    return base64.b64decode(data)

JavaScript 实现

浏览器原生

// 编码
btoa('hello world')          // 'aGVsbG8gd29ybGQ='

// 解码
atob('aGVsbG8gd29ybGQ=')    // 'hello world'

// 处理中文（btoa 不支持 Unicode，需先转码）
function b64Encode(str) {
    return btoa(encodeURIComponent(str).replace(/%([0-9A-F]{2})/g,
        (_, p1) => String.fromCharCode(parseInt(p1, 16))
    ));
}

function b64Decode(str) {
    return decodeURIComponent(Array.from(atob(str),
        c => '%' + c.charCodeAt(0).toString(16).padStart(2, '0')
    ).join(''));
}

// URL 安全 Base64
function b64UrlEncode(str) {
    return btoa(str).replace(/\+/g, '-').replace(/\//g, '_').replace(/=/g, '');
}

function b64UrlDecode(str) {
    str = str.replace(/-/g, '+').replace(/_/g, '/');
    while (str.length % 4) str += '=';
    return atob(str);
}

Node.js

// 编码
Buffer.from('hello world').toString('base64')         // 'aGVsbG8gd29ybGQ='

// 解码
Buffer.from('aGVsbG8gd29ybGQ=', 'base64').toString()  // 'hello world'

// URL 安全 Base64
Buffer.from('hello').toString('base64url')             // 无 = 号的 URL 安全版

// 字节数组转 Base64
Buffer.from([0x48, 0x65, 0x6c]).toString('base64')

// 自定义字母表（需手动替换）
function customB64Encode(data, alphabet) {
    const standard = 'ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZabcdefghijklmnopqrstuvwxyz0123456789+/';
    let result = Buffer.from(data).toString('base64');
    return result.split('').map(c => {
        const idx = standard.indexOf(c);
        return idx >= 0 ? alphabet[idx] : c;
    }).join('');
}

CryptoJS 中的 Base64

const CryptoJS = require('crypto-js');

// WordArray 转 Base64
const wordArray = CryptoJS.enc.Utf8.parse('hello');
const b64 = wordArray.toString(CryptoJS.enc.Base64);

// Base64 转 WordArray
const wa = CryptoJS.enc.Base64.parse('aGVsbG8=');

// Hex 转 Base64
const hex    = '48656c6c6f';
const wa2    = CryptoJS.enc.Hex.parse(hex);
const b64str = wa2.toString(CryptoJS.enc.Base64);

URL 编码

from urllib.parse import quote, unquote, urlencode, parse_qs

# 编码（默认不编码 /）
quote('hello world & foo=bar')      # 'hello%20world%20%26%20foo%3Dbar'

# 编码所有特殊字符（包括 /）
quote('https://example.com/path', safe='')

# 解码
unquote('hello%20world')            # 'hello world'

# 将字典编码为 query string
urlencode({'a': 1, 'b': 'hello world'})  # 'a=1&b=hello+world'

# 解析 query string
parse_qs('a=1&b=hello+world')       # {'a': ['1'], 'b': ['hello world']}

// 编码
encodeURIComponent('hello world & a=b')  // 'hello%20world%20%26%20a%3Db'
encodeURI('https://example.com/path?a=1')  // 只编码特殊字符，不编码 URL 结构字符

// 解码
decodeURIComponent('hello%20world')  // 'hello world'

// 构造 query string
new URLSearchParams({a: 1, b: 'hello world'}).toString()  // 'a=1&b=hello+world'

// 解析 query string
Object.fromEntries(new URLSearchParams('a=1&b=hello'))    // {a: '1', b: 'hello'}

Hex 编解码

# 字符串转 Hex
'hello'.encode().hex()         # '68656c6c6f'
bytes.fromhex('68656c6c6f').decode()  # 'hello'

# 整数转 Hex
hex(255)        # '0xff'
format(255, '02x')  # 'ff'
format(255, '08x')  # '000000ff'（补零到8位）

// 字符串转 Hex
function strToHex(str) {
    return Array.from(Buffer.from(str, 'utf8'))
        .map(b => b.toString(16).padStart(2, '0'))
        .join('');
}

// Hex 转字符串
function hexToStr(hex) {
    return Buffer.from(hex, 'hex').toString('utf8');
}

// CryptoJS
CryptoJS.enc.Utf8.parse('hello').toString(CryptoJS.enc.Hex);  // '68656c6c6f'
CryptoJS.enc.Hex.parse('68656c6c6f').toString(CryptoJS.enc.Utf8);  // 'hello'

各编码格式对照

最佳实践

遇到不可打印字符先判断编码：抓包响应体乱码时，优先尝试 Base64 解码；若结果仍乱码，再尝试 Hex 解码、zlib/gzip 解压，排除组合编码（如先 AES 再 Base64）。

URL-safe Base64 是最常见变体：搜索 + 被替换为 -、/ 被替换为 _ 的 Base64 字符串；Python 解码时用 base64.urlsafe_b64decode(s + '==') 处理（补齐 padding）。

自定义 Base64 字母表是加密的一种：若标准 Base64 解码结果不对，检查代码中是否有自定义字母表（长度 64 的字符串数组），用标准字母表逐字符对应翻译后再解码。

Hex 编码搜索 toString(16) 或 join('')：JS 常用 Array.from(bytes).map(b => b.toString(16).padStart(2,'0')).join('') 将字节转 Hex，搜索这段模式可定位编码逻辑。

URL 编码注意二次编码：参数经过两次 encodeURIComponent 时，% 本身也被编码为 %25，导致 %2F 变成 %252F；解码时需调用两次 decodeURIComponent。

常见陷阱

陷阱：标准 Base64 解码缺 padding 报错

现象： Python base64.b64decode(s) 抛出 binascii.Error: Incorrect padding。
原因： JS 的 btoa() 和部分 Base64 库会省略末尾 = 填充字符。
解决： base64.b64decode(s + '==') — 多余的 = 不影响解码，缺少的 = 才会报错。

陷阱：URL 编码大小写不一致

现象： Python urllib.parse.quote() 输出 %2F，而服务端期望 %2f（小写）。
原因： RFC 3986 规定 Hex 字符不区分大小写，但部分服务端做了严格匹配；JS encodeURIComponent 输出大写，Python quote 也输出大写，但某些老接口用小写。
解决： 根据抓包结果选择格式；Python 可用 .lower() 将 %XX 转小写：re.sub(r'%[0-9A-F]{2}', lambda m: m.group().lower(), encoded)。

陷阱：字符串 Base64 vs 字节 Base64 输入不同

现象： 同一段数据，Base64 后结果不同。
原因： 将字符串直接 Base64（btoa('hello')）等价于对 Latin-1 字节编码；若字符串含 Unicode，btoa 报错或结果异常，正确做法是先 encodeURIComponent 或 TextEncoder 转字节再 Base64。
解决： 确认 JS 侧的 Base64 输入是字符串还是 Uint8Array；Python 侧对应 s.encode('utf-8') 或 s.encode('latin-1')。

参见

MD5
SHA
代码片段大全
加密算法识别