Base58Check 編碼

Base58Check，是比特幣使用的一種資料編碼格式，由 Base58 編碼與 Checksum 校驗碼組成，主要用於比特幣地址、私鑰匯出格式 WIF，Wallet Import Format，以及其他需要避免輸入錯誤的重要資料。

Base58Check 並不是加密技術，而是一種編碼格式。任何人取得 Base58Check 字串後，都可以解碼還原原始資料。因此 Base58Check 的目的在於資料表示與錯誤檢測，而非保護資料內容。

相比於常見的 Base64 編碼，Base58Check 移除了容易混淆的字元，使人類閱讀、抄寫與輸入時更不容易發生錯誤，同時透過 Checksum 機制驗證資料是否完整。

Base58Check 基本概念

字元集 Base58-like Encoding Base58 是一種使用 58 個字元表示資料的編碼方式，其字元集如下

123456789ABCDEFGHJKLMNPQRSTUVWXYZabcdefghijkmnopqrstuvwxyz

為了降低人為辨識錯誤，Base58 移除了以下容易混淆的字元：
- 數字 0（零）
- 大寫 O（字母 O）
- 大寫 I（字母 I）
- 小寫 l（字母 l）
Checksum 校驗碼 Base58Check 在編碼資料時，會額外加入校驗碼。校驗碼是將原始資料進行兩次 SHA-256 雜湊運算後，取前 4 個位元組（4 Bytes）作為驗證碼附加於資料尾端。
Version Prefix 版本前綴 Base58Check 通常會在原始資料前加入版本位元組，用來表示資料類型。透過版本前綴，可以讓不同類型的資料產生不同格式的編碼結果。
- 0x00 代表比特幣主網 P2PKH 地址，編碼後通常以 1 開頭
- 0x05 代表比特幣主網 P2SH 地址，編碼後通常以 3 開頭
- 0x80 代表比特幣主網 WIF 私鑰，編碼後通常以 5, K, L 開頭
位元組陣列 Base58Check 處理的是位元組陣列 Byte Array，而非文字字串。文件中常見的十六進位 Hex，或文字形式資料，通常只是方便閱讀的表示方式。實際進行 SHA-256 計算、Checksum 產生與 Base58 編碼時，皆以底層二進位位元組資料進行運算。

加入版本前綴 首先在原始資料前方加入 Version Prefix。
計算 Checksum 將資料進行兩次 SHA-256 雜湊運算。

SHA-256(SHA-256(data))

取結果前 4 Bytes 作為 Checksum。
附加 Checksum 將 Checksum 加入原始資料尾端。
Base58 字元映射 將完整資料轉換為 Base58 字串。
字串輸出 產生最終的 Base58Check 編碼字串。

假設某筆資訊要件
- Version Byte（版本位元組）： 00（代表比特幣 P2PKH 地址）
- data(Hex)：
- [ 01 02 03 04 05 06 07 08 09 0A 0B 0C 0D 0E 0F 10 11 12 13 14 ]
拼接資訊
- Version Byte + data
- [ 000102030405060708090A0B0C0D0E0F1011121314 ]
計算取得前 4 位元組校驗碼 Checksum
- SHA256(SHA256(version + data))
- [ 4d547f63 ]
組合映射為 Base58 編碼
- version + data + checksum
- 除以 58 取餘數（進位制轉換），直到商為 0。每次得到的餘數（0~57），對照 Base58 的專用字元表
- [ 6YvM7VREjL8YvM7VREjL8YvN9R9z ]
前導零修正
- 因為最前面有 Version Byte** 00 ，在 Base58 演算法中，前端每有一個 00 位元組，就要在最終字串最前面直接補一個字元 1
最終 Base58Check 字串
- [ 16YvM7VREjL8YvM7VREjL8YvN9R9z ]