Mega Code Archive

 
Categories / Java / Network Protocol
 

Provides Base64 encoding and decoding as defined by RFC 2045

/*  * Copyright 2001-2004 The Apache Software Foundation.  *   * Licensed under the Apache License, Version 2.0 (the "License");  * you may not use this file except in compliance with the License.  * You may obtain a copy of the License at  *   *      http://www.apache.org/licenses/LICENSE-2.0  *   * Unless required by applicable law or agreed to in writing, software  * distributed under the License is distributed on an "AS IS" BASIS,  * WITHOUT WARRANTIES OR CONDITIONS OF ANY KIND, either express or implied.  * See the License for the specific language governing permissions and  * limitations under the License.  */  /**  * Provides Base64 encoding and decoding as defined by RFC 2045.  *   * <p>This class implements section <cite>6.8. Base64 Content-Transfer-Encoding</cite>   * from RFC 2045 <cite>Multipurpose Internet Mail Extensions (MIME) Part One:   * Format of Internet Message Bodies</cite> by Freed and Borenstein.</p>   *  * @see <a href="http://www.ietf.org/rfc/rfc2045.txt">RFC 2045</a>  * @author Apache Software Foundation  * @since 1.0-dev  * @version SourceVerion: Base64.java,v 1.20 2004/05/24 00:21:24 ggregory Exp   */ public class CommonsCodecBase64  {     /**      * Chunk size per RFC 2045 section 6.8.      *       * <p>The {@value} character limit does not count the trailing CRLF, but counts       * all other characters, including any equal signs.</p>      *       * @see <a href="http://www.ietf.org/rfc/rfc2045.txt">RFC 2045 section 6.8</a>      */     static final int CHUNK_SIZE = 76;     /**      * Chunk separator per RFC 2045 section 2.1.      *       * @see <a href="http://www.ietf.org/rfc/rfc2045.txt">RFC 2045 section 2.1</a>      */     static final byte[] CHUNK_SEPARATOR = "\r\n".getBytes();     /**      * The base length.      */     static final int BASELENGTH = 255;     /**      * Lookup length.      */     static final int LOOKUPLENGTH = 64;     /**      * Used to calculate the number of bits in a byte.      */     static final int EIGHTBIT = 8;     /**      * Used when encoding something which has fewer than 24 bits.      */     static final int SIXTEENBIT = 16;     /**      * Used to determine how many bits data contains.      */     static final int TWENTYFOURBITGROUP = 24;     /**      * Used to get the number of Quadruples.      */     static final int FOURBYTE = 4;     /**      * Used to test the sign of a byte.      */     static final int SIGN = -128;          /**      * Byte used to pad output.      */     static final byte PAD = (byte) '=';     // Create arrays to hold the base64 characters and a      // lookup for base64 chars     private static byte[] base64Alphabet = new byte[BASELENGTH];     private static byte[] lookUpBase64Alphabet = new byte[LOOKUPLENGTH];     // Populating the lookup and character arrays     static {         for (int i = 0; i < BASELENGTH; i++) {             base64Alphabet[i] = (byte) -1;         }         for (int i = 'Z'; i >= 'A'; i--) {             base64Alphabet[i] = (byte) (i - 'A');         }         for (int i = 'z'; i >= 'a'; i--) {             base64Alphabet[i] = (byte) (i - 'a' + 26);         }         for (int i = '9'; i >= '0'; i--) {             base64Alphabet[i] = (byte) (i - '0' + 52);         }         base64Alphabet['+'] = 62;         base64Alphabet['/'] = 63;         for (int i = 0; i <= 25; i++) {             lookUpBase64Alphabet[i] = (byte) ('A' + i);         }         for (int i = 26, j = 0; i <= 51; i++, j++) {             lookUpBase64Alphabet[i] = (byte) ('a' + j);         }         for (int i = 52, j = 0; i <= 61; i++, j++) {             lookUpBase64Alphabet[i] = (byte) ('0' + j);         }         lookUpBase64Alphabet[62] = (byte) '+';         lookUpBase64Alphabet[63] = (byte) '/';     }     private static boolean isBase64(byte octect) {         if (octect == PAD) {             return true;         } else if (base64Alphabet[octect] == -1) {             return false;         } else {             return true;         }     }     /**      * Tests a given byte array to see if it contains      * only valid characters within the Base64 alphabet.      *      * @param arrayOctect byte array to test      * @return true if all bytes are valid characters in the Base64      *         alphabet or if the byte array is empty; false, otherwise      */     public static boolean isArrayByteBase64(byte[] arrayOctect) {         arrayOctect = discardWhitespace(arrayOctect);         int length = arrayOctect.length;         if (length == 0) {             // shouldn't a 0 length array be valid base64 data?             // return false;             return true;         }         for (int i = 0; i < length; i++) {             if (!isBase64(arrayOctect[i])) {                 return false;             }         }         return true;     }     /**      * Encodes binary data using the base64 algorithm but      * does not chunk the output.      *      * @param binaryData binary data to encode      * @return Base64 characters      */     public static byte[] encodeBase64(byte[] binaryData) {         return encodeBase64(binaryData, false);     }     /**      * Encodes binary data using the base64 algorithm and chunks      * the encoded output into 76 character blocks      *      * @param binaryData binary data to encode      * @return Base64 characters chunked in 76 character blocks      */     public static byte[] encodeBase64Chunked(byte[] binaryData) {         return encodeBase64(binaryData, true);     }     /**      * Decodes an Object using the base64 algorithm.  This method      * is provided in order to satisfy the requirements of the      * Decoder interface, and will throw a DecoderException if the      * supplied object is not of type byte[].      *      * @param pObject Object to decode      * @return An object (of type byte[]) containing the       *         binary data which corresponds to the byte[] supplied.      * @throws DecoderException if the parameter supplied is not      *                          of type byte[]      */     public Object decode(Object pObject) {         if (!(pObject instanceof byte[])) {             throw new RuntimeException("Parameter supplied to Base64 decode is not a byte[]");         }         return decode((byte[]) pObject);     }     /**      * Decodes a byte[] containing containing      * characters in the Base64 alphabet.      *      * @param pArray A byte array containing Base64 character data      * @return a byte array containing binary data      */     public byte[] decode(byte[] pArray) {         return decodeBase64(pArray);     }     /**      * Encodes binary data using the base64 algorithm, optionally      * chunking the output into 76 character blocks.      *      * @param binaryData Array containing binary data to encode.      * @param isChunked if isChunked is true this encoder will chunk      *                  the base64 output into 76 character blocks      * @return Base64-encoded data.      */     public static byte[] encodeBase64(byte[] binaryData, boolean isChunked) {         int lengthDataBits = binaryData.length * EIGHTBIT;         int fewerThan24bits = lengthDataBits % TWENTYFOURBITGROUP;         int numberTriplets = lengthDataBits / TWENTYFOURBITGROUP;         byte encodedData[] = null;         int encodedDataLength = 0;         int nbrChunks = 0;         if (fewerThan24bits != 0) {             //data not divisible by 24 bit             encodedDataLength = (numberTriplets + 1) * 4;         } else {             // 16 or 8 bit             encodedDataLength = numberTriplets * 4;         }         // If the output is to be "chunked" into 76 character sections,          // for compliance with RFC 2045 MIME, then it is important to          // allow for extra length to account for the separator(s)         if (isChunked) {             nbrChunks =                 (CHUNK_SEPARATOR.length == 0 ? 0 : (int) Math.ceil((float) encodedDataLength / CHUNK_SIZE));             encodedDataLength += nbrChunks * CHUNK_SEPARATOR.length;         }         encodedData = new byte[encodedDataLength];         byte k = 0, l = 0, b1 = 0, b2 = 0, b3 = 0;         int encodedIndex = 0;         int dataIndex = 0;         int i = 0;         int nextSeparatorIndex = CHUNK_SIZE;         int chunksSoFar = 0;         //log.debug("number of triplets = " + numberTriplets);         for (i = 0; i < numberTriplets; i++) {             dataIndex = i * 3;             b1 = binaryData[dataIndex];             b2 = binaryData[dataIndex + 1];             b3 = binaryData[dataIndex + 2];             //log.debug("b1= " + b1 +", b2= " + b2 + ", b3= " + b3);             l = (byte) (b2 & 0x0f);             k = (byte) (b1 & 0x03);             byte val1 =                 ((b1 & SIGN) == 0) ? (byte) (b1 >> 2) : (byte) ((b1) >> 2 ^ 0xc0);             byte val2 =                 ((b2 & SIGN) == 0) ? (byte) (b2 >> 4) : (byte) ((b2) >> 4 ^ 0xf0);             byte val3 =                 ((b3 & SIGN) == 0) ? (byte) (b3 >> 6) : (byte) ((b3) >> 6 ^ 0xfc);             encodedData[encodedIndex] = lookUpBase64Alphabet[val1];             //log.debug( "val2 = " + val2 );             //log.debug( "k4   = " + (k<<4) );             //log.debug(  "vak  = " + (val2 | (k<<4)) );             encodedData[encodedIndex + 1] =                 lookUpBase64Alphabet[val2 | (k << 4)];             encodedData[encodedIndex + 2] =                 lookUpBase64Alphabet[(l << 2) | val3];             encodedData[encodedIndex + 3] = lookUpBase64Alphabet[b3 & 0x3f];             encodedIndex += 4;             // If we are chunking, let's put a chunk separator down.             if (isChunked) {                 // this assumes that CHUNK_SIZE % 4 == 0                 if (encodedIndex == nextSeparatorIndex) {                     System.arraycopy(                         CHUNK_SEPARATOR,                         0,                         encodedData,                         encodedIndex,                         CHUNK_SEPARATOR.length);                     chunksSoFar++;                     nextSeparatorIndex =                         (CHUNK_SIZE * (chunksSoFar + 1)) +                          (chunksSoFar * CHUNK_SEPARATOR.length);                     encodedIndex += CHUNK_SEPARATOR.length;                 }             }         }         // form integral number of 6-bit groups         dataIndex = i * 3;         if (fewerThan24bits == EIGHTBIT) {             b1 = binaryData[dataIndex];             k = (byte) (b1 & 0x03);             //log.debug("b1=" + b1);             //log.debug("b1<<2 = " + (b1>>2) );             byte val1 =                 ((b1 & SIGN) == 0) ? (byte) (b1 >> 2) : (byte) ((b1) >> 2 ^ 0xc0);             encodedData[encodedIndex] = lookUpBase64Alphabet[val1];             encodedData[encodedIndex + 1] = lookUpBase64Alphabet[k << 4];             encodedData[encodedIndex + 2] = PAD;             encodedData[encodedIndex + 3] = PAD;         } else if (fewerThan24bits == SIXTEENBIT) {             b1 = binaryData[dataIndex];             b2 = binaryData[dataIndex + 1];             l = (byte) (b2 & 0x0f);             k = (byte) (b1 & 0x03);             byte val1 =                 ((b1 & SIGN) == 0) ? (byte) (b1 >> 2) : (byte) ((b1) >> 2 ^ 0xc0);             byte val2 =                 ((b2 & SIGN) == 0) ? (byte) (b2 >> 4) : (byte) ((b2) >> 4 ^ 0xf0);             encodedData[encodedIndex] = lookUpBase64Alphabet[val1];             encodedData[encodedIndex + 1] =                 lookUpBase64Alphabet[val2 | (k << 4)];             encodedData[encodedIndex + 2] = lookUpBase64Alphabet[l << 2];             encodedData[encodedIndex + 3] = PAD;         }         if (isChunked) {             // we also add a separator to the end of the final chunk.             if (chunksSoFar < nbrChunks) {                 System.arraycopy(                     CHUNK_SEPARATOR,                     0,                     encodedData,                     encodedDataLength - CHUNK_SEPARATOR.length,                     CHUNK_SEPARATOR.length);             }         }         return encodedData;     }     /**      * Decodes Base64 data into octects      *      * @param base64Data Byte array containing Base64 data      * @return Array containing decoded data.      */     public static byte[] decodeBase64(byte[] base64Data) {         // RFC 2045 requires that we discard ALL non-Base64 characters         base64Data = discardNonBase64(base64Data);         // handle the edge case, so we don't have to worry about it later         if (base64Data.length == 0) {             return new byte[0];         }         int numberQuadruple = base64Data.length / FOURBYTE;         byte decodedData[] = null;         byte b1 = 0, b2 = 0, b3 = 0, b4 = 0, marker0 = 0, marker1 = 0;         // Throw away anything not in base64Data         int encodedIndex = 0;         int dataIndex = 0;         {             // this sizes the output array properly - rlw             int lastData = base64Data.length;             // ignore the '=' padding             while (base64Data[lastData - 1] == PAD) {                 if (--lastData == 0) {                     return new byte[0];                 }             }             decodedData = new byte[lastData - numberQuadruple];         }                  for (int i = 0; i < numberQuadruple; i++) {             dataIndex = i * 4;             marker0 = base64Data[dataIndex + 2];             marker1 = base64Data[dataIndex + 3];                          b1 = base64Alphabet[base64Data[dataIndex]];             b2 = base64Alphabet[base64Data[dataIndex + 1]];                          if (marker0 != PAD && marker1 != PAD) {                 //No PAD e.g 3cQl                 b3 = base64Alphabet[marker0];                 b4 = base64Alphabet[marker1];                                  decodedData[encodedIndex] = (byte) (b1 << 2 | b2 >> 4);                 decodedData[encodedIndex + 1] =                     (byte) (((b2 & 0xf) << 4) | ((b3 >> 2) & 0xf));                 decodedData[encodedIndex + 2] = (byte) (b3 << 6 | b4);             } else if (marker0 == PAD) {                 //Two PAD e.g. 3c[Pad][Pad]                 decodedData[encodedIndex] = (byte) (b1 << 2 | b2 >> 4);             } else if (marker1 == PAD) {                 //One PAD e.g. 3cQ[Pad]                 b3 = base64Alphabet[marker0];                                  decodedData[encodedIndex] = (byte) (b1 << 2 | b2 >> 4);                 decodedData[encodedIndex + 1] =                     (byte) (((b2 & 0xf) << 4) | ((b3 >> 2) & 0xf));             }             encodedIndex += 3;         }         return decodedData;     }          /**      * Discards any whitespace from a base-64 encoded block.      *      * @param data The base-64 encoded data to discard the whitespace      * from.      * @return The data, less whitespace (see RFC 2045).      */     static byte[] discardWhitespace(byte[] data) {         byte groomedData[] = new byte[data.length];         int bytesCopied = 0;                  for (int i = 0; i < data.length; i++) {             switch (data[i]) {             case (byte) ' ' :             case (byte) '\n' :             case (byte) '\r' :             case (byte) '\t' :                     break;             default:                     groomedData[bytesCopied++] = data[i];             }         }         byte packedData[] = new byte[bytesCopied];         System.arraycopy(groomedData, 0, packedData, 0, bytesCopied);         return packedData;     }     /**      * Discards any characters outside of the base64 alphabet, per      * the requirements on page 25 of RFC 2045 - "Any characters      * outside of the base64 alphabet are to be ignored in base64      * encoded data."      *      * @param data The base-64 encoded data to groom      * @return The data, less non-base64 characters (see RFC 2045).      */     static byte[] discardNonBase64(byte[] data) {         byte groomedData[] = new byte[data.length];         int bytesCopied = 0;         for (int i = 0; i < data.length; i++) {             if (isBase64(data[i])) {                 groomedData[bytesCopied++] = data[i];             }         }         byte packedData[] = new byte[bytesCopied];         System.arraycopy(groomedData, 0, packedData, 0, bytesCopied);         return packedData;     }     // Implementation of the Encoder Interface     /**      * Encodes an Object using the base64 algorithm.  This method      * is provided in order to satisfy the requirements of the      * Encoder interface, and will throw an EncoderException if the      * supplied object is not of type byte[].      *      * @param pObject Object to encode      * @return An object (of type byte[]) containing the       *         base64 encoded data which corresponds to the byte[] supplied.      * @throws EncoderException if the parameter supplied is not      *                          of type byte[]      */     public Object encode(Object pObject) {         if (!(pObject instanceof byte[])) {             throw new RuntimeException(                 "Parameter supplied to Base64 encode is not a byte[]");         }         return encode((byte[]) pObject);     }     /**      * Encodes a byte[] containing binary data, into a byte[] containing      * characters in the Base64 alphabet.      *      * @param pArray a byte array containing binary data      * @return A byte array containing only Base64 character data      */     public byte[] encode(byte[] pArray) {         return encodeBase64(pArray, false);     } }