Base64 kodieren & dekodieren

Was Base64 ist und warum es existiert

Base64 ist ein Verfahren zur Kodierung von Binärdaten als Text. Es nimmt rohe Bytes - die Art von Daten, aus denen Bilder, Archive, kryptografische Schlüssel oder alles andere bestehen, das kein lesbarer Klartext ist - und schreibt sie mit einem kleinen, sicheren Alphabet aus 64 druckbaren Zeichen neu: den 26 Großbuchstaben A-Z, den 26 Kleinbuchstaben a-z, den zehn Ziffern 0-9 und zwei zusätzlichen Symbolen, üblicherweise + und /. Ein Gleichheitszeichen dient am Ende der Auffüllung. Da jedes erzeugte Zeichen gewöhnliches ASCII ist, kann das Ergebnis durch Systeme reisen, die nur jemals für Text ausgelegt waren.

Das ist der ganze Grund, warum Base64 erfunden wurde. Viele ältere Protokolle - E-Mail ist das klassische Beispiel - gehen davon aus, dass der Inhalt, den sie transportieren, Text ist. Übergibt man ihnen rohe Binärdaten, werden manche Bytes verstümmelt, entfernt oder als Steuerzeichen interpretiert, und die Daten kommen beschädigt an. Base64 umgeht das Problem, indem es die Bytes in eine Form bringt, die jeder textsichere Kanal unverändert durchlässt. Die Originaldaten lassen sich dann auf der anderen Seite exakt rekonstruieren.

Wie die Umwandlung funktioniert

Mechanisch gruppiert Base64 die Eingabe in Blöcke von drei Bytes - also 24 Bit - und zerlegt dieselben 24 Bit dann neu in vier Gruppen zu je sechs Bit. Sechs Bit können 64 mögliche Werte darstellen, was genau der Grund ist, warum das Alphabet 64 Zeichen hat. Aus drei Eingabebytes werden also stets vier Ausgabezeichen. Ist die Eingabelänge kein sauberes Vielfaches von drei, füllt der Encoder die letzte Gruppe mit einem oder zwei =-Zeichen auf, damit ein Decoder weiß, wo die echten Daten enden.

Aus diesem Verhältnis von vier zu drei stammt auch der berüchtigte Größenaufschlag: Die Base64-Ausgabe ist etwa 33 % größer als die Originaldaten. Wird der kodierte Text in Zeilen fester Breite umbrochen, wie E-Mail-Standards es oft verlangen, zahlen Sie obendrauf noch ein paar Prozent für die Zeilenumbrüche. Der Mehraufwand ist der Preis der Kompatibilität, und für die meisten Zwecke ist das ein fairer Handel.

Wo Ihnen Base64 begegnet

Sobald Sie wissen, worauf Sie achten müssen, taucht Base64 überall im Computeralltag auf:

• Daten-URIs. Ein kleines Bild oder eine Schriftart lässt sich mit einer data:-URI direkt in HTML oder CSS einbetten, wobei der Dateiinhalt als Base64 ausgeschrieben wird. Der Browser dekodiert es inline und spart eine separate Netzwerkanfrage.
• E-Mail-Anhänge. MIME, der Standard, mit dem E-Mails Dateien transportieren, setzt auf Base64, um binäre Anhänge unbeschädigt durch ein reines Text-Mailsystem zu bewegen.
• HTTP-Basisauthentifizierung. Der bekannte Header Authorization: Basic ... ist nichts weiter als ein Benutzername und ein Passwort, durch einen Doppelpunkt verbunden und Base64-kodiert - was genau der Grund ist, warum Basic-Auth immer über HTTPS laufen muss.
• Tokens und Konfiguration. JSON Web Tokens, Zertifikate, SSH-Schlüssel und unzählige Konfigurationswerte werden als Base64 gespeichert oder übertragen, damit sie Kopieren und Einfügen sowie textbasierte Speicherung überstehen.

Kodierung ist keine Verschlüsselung

Das ist das Allerwichtigste, das man verstehen muss, und es bringt Anfänger wie erfahrene Entwickler gleichermaßen zu Fall. Base64 ist keine Verschlüsselung und bietet überhaupt keine Sicherheit. Es gibt keinen geheimen Schlüssel, kein Passwort und nichts Vertrauliches daran. Die Umwandlung ist vollständig öffentlich und vollständig umkehrbar: Wer eine Base64-Zeichenkette sieht, kann sie in einer Sekunde wieder in die Originalbytes dekodieren, mit einem Tool genau wie diesem.

Base64 ist also ein schlechtes Versteck für Passwörter, API-Schlüssel oder jeden sensiblen Wert. Wenn eine Zeichenkette lediglich verwürfelt aussieht, macht sie das nicht geschützt. Verschlüsselung hingegen wandelt Daten mit einem geheimen Schlüssel so um, dass nur jemand, der diesen Schlüssel besitzt, sie lesen kann. Die beiden lösen unterschiedliche Probleme: Verschlüsselung schützt die Vertraulichkeit, Base64 schützt die Kompatibilität. Sie werden oft zusammen verwendet - man könnte Daten mit AES verschlüsseln und den Geheimtext dann Base64-kodieren, damit er durch einen Textkanal reisen kann - doch das eine ist nie ein Ersatz für das andere.

Kodieren vs. Dekodieren

Die beiden Richtungen sind einfache Spiegelbilder voneinander. Kodieren nimmt Ihren ursprünglichen Text oder Ihre Binärdaten und erzeugt die Base64-Zeichenkette. Dekodieren nimmt eine Base64-Zeichenkette und rekonstruiert die exakten Originalbytes. Unser Tool erledigt beides direkt in Ihrem Browser - nichts, was Sie tippen oder einfügen, wird je an einen Server gesendet, sodass die Operation vollständig lokal und privat ist. Dadurch ist es sicher, ein Token zu dekodieren, das Sie debuggen, oder einen Schnipsel zu kodieren, den Sie einbetten möchten, ohne dass Ihre Daten die Seite verlassen.

Für verwandte Umwandlungen sehen Sie sich unser Tool zum URL-Kodieren/Dekodieren für Prozentkodierung an oder den JWT-Decoder, wenn Sie die Base64-Segmente innerhalb eines Tokens untersuchen müssen. Diese finden Sie neben dem Rest unserer Entwickler-Tools.

Häufig gestellte Fragen