Base58Check编码

修改后的Base58二进制到文本编码被称为Base58Check，用于编码比特币地址。
通俗来讲，Base58Check编码用于将比特币中的字节数组编码为可分类、易读的字符串。

背景

最初的比特币客户端源代码解释了base58编码背后的原因：

base58.h:

为什么是base-58而不是标准的base-64编码？
   - 不希望0oIl字符在某些字体中看起来相同，可以用来创建视觉上相同的账号
   - 具有非字母数字字符的字符串并不像帐号那么容易被接受。
   -  如果没有标点符号，电子邮件通常不会换行。
   -  如果全部是字母数字，双击就可以选择整个数字。

Base58Check的功能

Base58Check具有以下功能：

• 一个任意大小的payload。
• 一组58个字母数字符号，由易于区分的大小写字母组成(不使用0OIl)
• 一个字节的版本/应用程序信息。比特币地址为这个字节使用0x00（未来的可能使用0x05）。
• 四个字节（32位）基于SHA256的错误检查代码。此代码可用于自动检测并可能纠正排版错误。
• 保留数据中零开头的额外步骤。

创建一个Base58Check字符串

Base58Check字符串是从版本/应用程序字节和payload创建的，如下所示。

1. 获取版本字节和payload字节，并将它们连接在一起（按字节顺序）。
2. 取SHA256(SHA256(步骤1的结果))的前四个字节
3. 将步骤1的结果和步骤2的结果连在一起（按字节顺序）。
4. 处理步骤3的结果 - 一系列字节 - 作为单个大端序号，使用正常的数学步骤（bignumber division）和下面描述的base-58字母表转换为base-58。结果应该被标准化为没有任何前导零（字符'1'）的base-58。
5. 在base58中，值为零的前导字符'1'被保留用于表示整个前导零字节，就像它处于前导位置时一样，没有值作为base-58符号。必要时可以有一个或多个前导'1'来表示一个或多个前导零字节。计算步骤3结果中的前导零字节数（对于旧的比特币地址，至少有一个用于版本/应用程序字节;对于新地址，将永远不会有）。每个前导零字节在最终结果中应由其自己的字符'1'表示。
6. 将步骤5中的1与步骤4 的结果连接起来。这是Base58Check的结果。

流程图如下所示：

image

编码比特币地址

比特币地址的实现使用哈希的Base58Check编码:

• Pay-to-script-hash（p2sh）：payload是：RIPEMD160(SHA256(redeemScript))，其中redeemScript是钱包知道如何消费的脚本; 版本号0x05（这些地址以数字'3'开头）
• Pay-to-pubkey-hash (p2pkh)：payload是RIPEMD160(SHA256(ECDSA_publicKey))，其中ECDSA_publicKey是钱包知道的私有密钥的公共密钥; 版本号0x00（这些地址以数字'1'开头）

在这两种情况下得到的散列总是恰好为20个字节。这些是大端字节（最重要的字节在前）。（注意那些限制前导0x00字节的数字编码实现，或者预先增加额外的0x00字节来表示符号 - 你的代码必须妥善处理这些情况，否则你可能会生成可以发送但不能花的看起来有效的地址 -导致硬币的永久损失。）

编码一个私钥

Base58Check编码也用于编码钱包导入格式中的ECDSA私钥。除了0x80用于版本/应用程序字节，并且payload是32字节而不是20（比特币中的私钥是单个32字节无符号的大端整数）之外，它与比特币地址完全相同。 。对于与未压缩的公钥相关联的私钥，这种编码总是会产生一个以'5'开头的51个字符的字符串，或者更具体地说'5H'，'5J'或'5K'开头。

Base58符号图表

比特币中使用的Base58符号图特定于比特币项目，并不打算与比特币之外使用的任何其他Base58实现（排除的字符为：0，O，I和l）相同。

Value	Character	Value	Character	Value	Character	Value	Character
0	1	1	2	2	3	3	4
4	5	5	6	6	7	7	8
8	9	9	A	10	B	11	C
12	D	13	E	14	F	15	G
16	H	17	J	18	K	19	L
20	M	21	N	22	P	23	Q
24	R	25	S	26	T	27	U
28	V	29	W	30	X	31	Y
32	Z	33	a	34	b	35	c
36	d	37	e	38	f	39	g
40	h	41	i	42	j	43	k
44	m	45	n	46	o	47	p
48	q	49	r	50	s	51	t
52	u	49	v	54	w	55	x
56	y	57	z

编码address_byte_string的算法（由1-byte_version + hash_or_other_data + 4-byte_check_code组成）是

   code_string = "123456789ABCDEFGHJKLMNPQRSTUVWXYZabcdefghijkmnopqrstuvwxyz"
   x = convert_bytes_to_big_integer(hash_result)
   
   output_string = ""
   
   while(x > 0) 
       {
           (x, remainder) = divide(x, 58)
           output_string.append(code_string[remainder])
       }
   
   repeat(number_of_leading_zero_bytes_in_hash)
       {
       output_string.append(code_string[0]);
       }
   
   output_string.reverse();

版本字节

以下是一些常见的版本字节：

版本号	前缀	使用
0	1	比特币公钥哈希
5	3	比特币脚本哈希
21	4	压缩的比特币公钥
52	M or N	Namecoin 公钥哈希
128	5	比特币私钥
111	m or n	比特币测试网络公钥哈希
196	2	比特币测试网络脚本哈希

地址前缀列表是一个更完整的列表。

参考链接

• Base58Check encoding
• Online Base58 Decoder, Encoder, and Validator