Base64는 바이너리 데이터를 문자열 형태로 인코딩하기 위한 방법 중 하나입니다. Base64 인코딩에 대해 알아보기 전에 "인코딩"에 대해 알아보겠습니다.
인코딩이란?
컴퓨터에서 인코딩(Encoding)은 데이터를 다른 형식으로 변환하는 것을 말합니다. 이 과정에서 데이터의 형식이나 구조가 변경되며, 이를 통해 다양한 목적에 맞게 데이터를 사용할 수 있게 됩니다.
예를 들어, 문자열을 다른 문자열 형식으로 변환하거나, 이미지 파일을 다른 형식으로 변환하여 용량을 줄이거나, 음성 데이터를 압축하여 전송 속도를 향상시키는 등의 목적으로 인코딩이 사용됩니다.
인코딩은 다양한 방식으로 이루어질 수 있습니다. 예를 들어, 문자열을 ASCII, Unicode, UTF-8 등의 문자 인코딩 방식으로 인코딩하거나, 이미지 파일을 JPEG, PNG, GIF 등의 이미지 인코딩 방식으로 인코딩할 수 있습니다.
인코딩은 데이터를 다른 형식으로 변환하는 과정이기 때문에, 이를 다시 원래 형식으로 디코딩(Decoding)하는 과정도 필요합니다. 디코딩을 통해 인코딩된 데이터를 원래의 형식으로 되돌릴 수 있습니다.
Base64 인코딩이란?
Base64 인코딩은 데이터를 안전하게 전송하거나 저장하기 위한 인코딩 방식 중 하나입니다. 이 방식은 8비트 이진 데이터를 6비트 블록으로 나눈 후, 각 블록을 인코딩하여 ASCII 문자로 변환하는 방식입니다. 이를 통해 이진 데이터를 텍스트 형식으로 변환할 수 있습니다.
Base64 인코딩은 주로 이메일, 웹페이지, 데이터베이스, 파일전송 등에서 사용됩니다. 이것은 텍스트 데이터만 전송할 수 있는 이메일 프로토콜에서 이진 데이터를 전송할 수 있게 해주는 것과 같은 경우에 유용합니다. 또한, 파일전송에서도 크기가 큰 파일을 안전하게 전송할 수 있게 해줍니다.
인코딩 과정은 다음과 같습니다.
- 8비트 이진 데이터를 6비트 블록으로 나눕니다.
- 각 블록을 64개의 문자로 이루어진 인코딩 테이블에서 해당하는 문자로 변환합니다.
- 만약 마지막 블록이 6비트보다 작다면, 패딩 문자인 '='을 덧붙여 6비트로 맞춥니다.
- 변환된 문자열을 전송 또는 저장합니다.
예를 들어, "Hello World" 문자열을 Base64 인코딩하면 다음과 같습니다.
- "Hello World"를 이진 데이터로 변환하면 다음과 같습니다:
- 01001000 01100101 01101100 01101100 01101111 00100000 01010111 01101111 01110010 01101100 01100100
- 6비트 블록으로 나누면 다음과 같습니다:
- 010010 000110 010101 101100 011011 110111 001000 010111 011011 000110 010001 101100 011001 000100 110010 011011
- 인코딩 테이블에서 해당하는 문자로 변환하면 다음과 같습니다:(S = 010010, G = 000110, V = 010101, s = 101100, b = 011011, G = 110111, 8 = 001000, = 010111, V = 010101, w = 011101, b = 011011, G = 110111, Q = 010000, = 001000, = 110010, = 011011)
- SGVsbG8gV29ybGQ=
- 변환된 문자열을 전송 또는 저장합니다.
Base64 인코딩된 문자열의 끝에 나타나는 "="는 패딩(padding) 문자입니다. 패딩 문자는 Base64 인코딩된 문자열의 길이가 4의 배수가 아닌 경우, 뒤에 추가되는 문자입니다.
Base64 인코딩은 6비트 단위로 이루어지기 때문에, 원본 데이터의 길이가 3바이트 이상일 때, Base64 인코딩된 문자열의 길이는 반드시 4의 배수가 됩니다. 만약 Base64 인코딩된 문자열의 길이가 4의 배수가 아니라면, 패딩 문자 =을 뒤에 추가하여 길이를 맞춥니다.
따라서, Base64 인코딩된 문자열의 끝에 = 문자가 하나 또는 두 개 나타나면, 이는 패딩 문자입니다. 패딩 문자는 디코딩할 때 무시되기 때문에, Base64 인코딩된 문자열의 디코딩에 영향을 미치지 않습니다.
Base64 인코딩이 필요한 이유
- 이진 데이터를 텍스트 형식으로 변환: 이진 데이터는 0과 1로 이루어져 있기 때문에 텍스트 형식으로 변환하기 어렵습니다. 하지만 Base64 인코딩을 사용하면 이진 데이터를 텍스트로 변환할 수 있습니다. 이러한 텍스트 형식으로 변환된 데이터는 이메일, 웹 페이지 등에서 전송 및 저장하기 쉬워집니다.
- 이진 데이터를 안전하게 전송: 이진 데이터는 일반적으로 텍스트 데이터보다 크기가 크기 때문에 전송 중에 손실이 발생할 가능성이 높습니다. 그러나 Base64 인코딩을 사용하면 이진 데이터를 작은 크기의 ASCII 문자열로 변환하여 전송할 수 있습니다. 이 방법은 이진 데이터를 안전하게 전송할 수 있게 해줍니다.
- 파일 첨부: 이메일이나 메신저를 통해 파일을 전송할 때는 첨부 파일의 크기 제한이 있습니다. 이러한 제한을 우회하기 위해서는 파일을 분할하거나 압축해야 합니다. 하지만 Base64 인코딩을 사용하면 파일을 텍스트로 변환하여 전송할 수 있습니다. 이 방법은 파일 첨부의 제한을 우회할 수 있게 해줍니다.
- 데이터베이스 저장: 데이터베이스에는 이진 데이터를 저장하는 데에는 제약이 있습니다. 하지만 Base64 인코딩을 사용하면 이진 데이터를 텍스트 형식으로 저장할 수 있습니다. 이러한 방법은 이진 데이터를 데이터베이스에 저장할 수 있게 해줍니다.