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编码与加密

加密

什么是编码？他与加密有什么区别？
在密码学中，加密（英语：Encryption）是将明文信息改变为难以读取的密文内容，使之不可读的过程。只有拥有解密方法的对象，经由解密过程，才能将密文还原为正常可读的内容。

编码

那么什么是编码呢？
编码（Encoding）在认知上是解释传入的刺激的一种基本知觉的过程。技术上来说，这是一个复杂的、多阶段的转换过程，从较为客观的感觉输入（例如光、声）到主观上有意义的体验，是信息从一种形式或格式转换为另一种形式的过程。
解码，是编码的逆过程。

加密与编码的关系

从概念上可以看出，编码只是表现形式的转换，没有保密的作用，因为编码和解码的算法是公开的，只要知道是什么编码的内容，任何人都可以轻松地解码。从这个角度看加密也一种编码，只是解密算法是非公开的。

字符编码

字符编码（英语：Character encoding）、字集码是把字符集中的字符编码为指定集合中某一对象（例如：比特模式、自然数序列、8位组或者电脉冲），以便文本在计算机中存储和通过通信网络的传递。常见的例子包括将拉丁字母表编码成摩斯电码和ASCII。其中，ASCII将字母、数字和其它符号编号，并用7比特的二进制来表示这个整数。通常会额外使用一个扩充的比特，以便于以1个字节的方式存储。

在计算机技术发展的早期，如ASCII（1963年）和EBCDIC（1964年）这样的字符集逐渐成为标准。但这些字符集的局限很快就变得明显，于是人们开发了许多方法来扩展它们。对于支持包括东亚CJK字符家族在内的写作系统的要求能支持更大量的字符，并且需要一种系统而不是临时的方法实现这些字符的编码。

为了弄懂计算机是怎么实现编码的，就要先理解计算机如何存储数据的。

数据在计算机中的存储

我们知道数据在计算机中是以二进制的形式存储的，那么有没有想过01这些数据是怎么存在计算机当中的呢？

第一步 如何存储0和1

不知道你们有没有听过一个东西，叫做——电容器。顾名思义，这是一种能容纳电荷的容器。与普通的电池不同的是，它的充电速度很快，并且因为不会转化为化学能所以电量流失的也很快。因此需要经常刷新。在我们的计算机中，CPU有一个参数是Hz，便是指每秒钟能充多少次电。数据在内存中以二进制的方式存储，事实上是通过对小电容器的充放电来完成的。

第二步 如何存储数字

当然是把数字转化成二进制啦

第三步 如何存储字符

既然能够存储0和1，那存储字符也就不是什么难事了吧。我们只需要把字符和二进制一一对应起来，然后责令计算机来记住它，就万事大吉了。ASCII美国信息交换标准码就是干这件事。

第四步 如何存储汉字

当然，早期的时候计算机并没有在中国兴起，所以中文并不能被计算机所识别，直到1980年GB2312（信息交换用汉字编码字符集）横空出世。功能与ASCII相似。当然，后来又有了GBK（国际标准扩展），我们暂且不提。

第五步 如何存储所有字符

照葫芦画瓢，将所有的字符进行编号，所以有了Unicode字符集。但是这里有一个问题，虽然它可以存储世界上所有的字符，但是如果你的编码是000000000000001，它是不会自动给你简化成1的。由此直接导致了所有的文字存储代价都会翻倍，而这样的代价，是很多人都不愿意看见的。

第六步 如何将Unicode存到计算机里

这里稍微解释一下最后一行，第一块的两个11是指后边有两串跟着，紧接着的10是指两串开头两个标志位是10。上边的Unicode编码中截取后两个字节放到下边utf-8中除标志位之外的地方，也就是说，除了第一块开头的1110，第二块和第三块开头的10，我们有4+6+6=16位来依次存储上边的8+8=16位字符串。
如你所见，这就是UTF-8，一种编码方式。它采用了变长存储的形式来表示Unicode字符集。