如何通过 C# 生成安全的 Base64 URL 字符串？

来源：Stackoverflow NET技术问答

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咨询区

• Vishvesh Phadnis：

在 C# 中如何实现对 URL 进行安全的 base64 编码，在 JAVA 中我可以使用 Codec 类库来实现此功能，我目前是这么实现的。

byte[] toEncodeAsBytes = System.Text.ASCIIEncoding.ASCII.GetBytes("StringToEncode");
string returnValue = System.Convert.ToBase64String(toEncodeAsBytes);

但上面这样做，会有 == 字符，这样会被当作url参数处理的，请问是否有更好的方式处理。

回答区

• Kevinoid：

如果你用的是 ASP.NET Core ，你可以使用 Microsoft.AspNetCore.WebUtilities.WebEncoders.Base64UrlEncode 类，参考如下代码：

const string StringToEncode = "He=llo+Wo/rld";

var encodedStr = Base64UrlEncoder.Encode(StringToEncode);
var decodedStr = Base64UrlEncoder.Decode(encodedStr);

if (decodedStr == StringToEncode)
    Console.WriteLine("It works!");
else
    Console.WriteLine("Dangit!");

如果你的程序非 ASP.NET Core 的话， 可以使用 WebEncoders。

    public static byte[] Base64UrlDecode(string input, int offset, char[] buffer, int bufferOffset, int count)
    {
        if (input == null)
        {
            throw new ArgumentNullException(nameof(input));
        }
        if (buffer == null)
        {
            throw new ArgumentNullException(nameof(buffer));
        }

        ValidateParameters(input.Length, nameof(input), offset, count);
        if (bufferOffset < 0)
        {
            throw new ArgumentOutOfRangeException(nameof(bufferOffset));
        }

        if (count == 0)
        {
            return Array.Empty<byte>();
        }

        // Assumption: input is base64url encoded without padding and contains no whitespace.

        var paddingCharsToAdd = GetNumBase64PaddingCharsToAddForDecode(count);
        var arraySizeRequired = checked(count + paddingCharsToAdd);
        Debug.Assert(arraySizeRequired % 4 == 0, "Invariant: Array length must be a multiple of 4.");

        if (buffer.Length - bufferOffset < arraySizeRequired)
        {
            throw new ArgumentException(
                string.Format(
                    CultureInfo.CurrentCulture,
                    EncoderResources.WebEncoders_InvalidCountOffsetOrLength,
                    nameof(count),
                    nameof(bufferOffset),
                    nameof(input)),
                nameof(count));
        }

        // Copy input into buffer, fixing up '-' -> '+' and '_' -> '/'.
        var i = bufferOffset;
        for (var j = offset; i - bufferOffset < count; i++, j++)
        {
            var ch = input[j];
            if (ch == '-')
            {
                buffer[i] = '+';
            }
            else if (ch == '_')
            {
                buffer[i] = '/';
            }
            else
            {
                buffer[i] = ch;
            }
        }

        // Add the padding characters back.
        for (; paddingCharsToAdd > 0; i++, paddingCharsToAdd--)
        {
            buffer[i] = '=';
        }

        // Decode.
        // If the caller provided invalid base64 chars, they'll be caught here.
        return Convert.FromBase64CharArray(buffer, bufferOffset, arraySizeRequired);
    }

详细内容可以参见 github：https://github.com/dotnet/aspnetcore/blob/main/src/Shared/WebEncoders/WebEncoders.cs

当然，你如果不嫌麻烦，可以手工处理。

    public string Decode(string str)
    {
       byte[] decbuff = Convert.FromBase64String(str.Replace(",", "=").Replace("-", "+").Replace("/", "_"));
       return System.Text.Encoding.UTF8.GetString(decbuff);
    }
    
    public string Encode(string input)
    {
        byte[] encbuff = Encoding.UTF8.GetBytes(input ?? "");
        return Convert.ToBase64String(encbuff).Replace("=", ",").Replace("+", "-").Replace("_", "/");
    }

点评区

这个问题相信很多朋友都遇到过，导致 url 中的 base64 的一部分当成了参数处理，后来没办法只能将需要 base64 的参数放到了 post body 中，现在终于知道怎么解决了。