Base64

Computer speichern alles als Zahlen, auch Bilder, Musik und Programme. Manche Übertragungswege im Internet vertragen aber nur normalen Text, also Buchstaben, Ziffern und ein paar Satzzeichen. Base64 löst dieses Problem: Es schreibt beliebige Daten in eine lange Kette aus genau 64 erlaubten Zeichen um. Erlaubt sind die Buchstaben A bis Z, a bis z, die Ziffern 0 bis 9 sowie das Plus- und das Schrägstrich-Zeichen. Aus einem Bild wird so ein unleserlicher, aber völlig harmloser Textblock. Wer die Regel kennt, kann daraus jederzeit wieder das Original herstellen — es geht nichts verloren.

Warum Text der sicherste Transportweg ist

Viele Systeme im Internet sind alt und wurden für reinen Text entworfen. E-Mail ist das bekannteste Beispiel. Schickt man dort rohe Bilddaten, enthalten diese zufällig Zeichenfolgen, die das System als Steuerbefehl missversteht. Die Datei kommt dann beschädigt an oder gar nicht. Base64 vermeidet das, weil es nur Zeichen benutzt, die überall dieselbe Bedeutung haben.

Ein zweiter Grund ist Bequemlichkeit für Entwickler. Manchmal soll eine kleine Datei nicht separat geladen werden, sondern direkt in einer Textdatei stehen. Ein winziges Symbol lässt sich als Base64-Text mitten in den Code einer Webseite schreiben. Der Browser braucht dann keinen zweiten Ladevorgang, was die Seite minimal schneller macht.

Wichtig ist eine Abgrenzung, die oft falsch verstanden wird. Base64 ist keine Verschlüsselung und kein Passwortschutz. Es gibt kein Geheimnis, keinen Schlüssel, nichts Verborgenes. Jeder kann eine Base64-Zeichenkette in Sekunden zurückverwandeln. Wer vertrauliche Daten so « sichert », schützt gar nichts.

Drei Bytes werden zu vier Zeichen

Daten bestehen aus Bytes, und jedes Byte besteht aus acht Bits, also acht Nullen oder Einsen. Base64 nimmt sich immer drei Bytes am Stück vor, das sind 24 Bits. Diese 24 Bits teilt es nicht in Dreier-, sondern in Sechser-Gruppen auf. So entstehen vier Blöcke zu je sechs Bits.

Mit sechs Bits lassen sich 64 verschiedene Werte darstellen, von 0 bis 63. Genau deshalb heißt das Verfahren Base64. Für jeden dieser 64 Werte gibt es in einer festen Tabelle ein Zeichen. Der Wert 0 wird zum A, der Wert 25 zum Z, der Wert 26 zum kleinen a und so weiter. Aus drei Bytes Ausgangsdaten werden also vier Textzeichen.

Daraus folgt ein Preis: Der Text ist rund ein Drittel länger als das Original. Ein Bild mit 300 Kilobyte belegt als Base64 etwa 400 Kilobyte. Geht die Datei nicht glatt durch drei, fehlen am Ende ein oder zwei Bytes. Dann hängt das Verfahren ein oder zwei Gleichheitszeichen an. Diese Füllzeichen am Schluss sind das auffälligste Erkennungsmerkmal von Base64.

Wo dieser Zeichensalat auftaucht

Jeder E-Mail-Anhang, den du verschickst, wird unterwegs in Base64 umgewandelt. Du merkst davon nichts, weil das Programm die Rückverwandlung automatisch übernimmt. Sichtbar wird es erst, wenn man sich den Quelltext einer Mail anzeigen lässt. Dort steht dann seitenweise scheinbar sinnloser Buchstabensalat — das ist das angehängte Foto.

Auch in der Webentwicklung ist Base64 allgegenwärtig. Kleine Grafiken stehen als sogenannte Data-URL direkt im Seitencode, erkennbar am Anfang « data:image/png;base64, ». Ebenso arbeiten viele Schnittstellen zwischen Programmen so. Wenn eine KI-Anwendung ein Bild an einen Server schickt, reist das Bild häufig als Base64-Text mit.

In Nachrichten über IT-Sicherheit taucht der Begriff mit negativem Beiklang auf. Angreifer verstecken Schadcode gern in Base64, damit einfache Filter ihn nicht als Programmtext erkennen. Ein echtes Versteck ist das nicht, nur eine dünne Tarnschicht. Moderne Schutzsysteme dekodieren solche Zeichenketten routinemäßig und schauen nach, was wirklich darin steht.