Převodník Base32 / Base58

Jsou to dvě odpovědi na jednu otázku: kanál, který přenáší text, má přenášet bajty. Base32 a Base58 nejsou šifrování ani hašování — nic neskrývají a nic nezkracují. Přepisují řetězec bajtů pomocí pevné množiny čitelných znaků a kdo ví, která množina byla použita, převede to hned zpět. Jediný důvod dát přednost jedné před druhou je to, co s těmi znaky dělá přijímající strana.

Dvě rodiny přepisují data zcela odlišnými způsoby a rozdíl vysvětluje téměř každé překvapení na této stránce:

• Skládání bitů — Base32, Base32 Hex, Crockford Base32, z-base-32. Bajty se nařežou do pevných skupin a každých pět bitů se stane jedním znakem. Délku výstupu lze předvídat z délky vstupu a poslední, částečně zaplněná skupina je buď označena výplňovými znaky, nebo zůstane krátká.
• Převod velkého čísla — každá tabulka Base58. Celý řetězec bajtů se přečte jako jedno obrovské číslo o základu 256 a znovu se zapíše o základu 58. Nejsou zde žádné skupiny ani výplň; délka se do ničeho nedělí a každý úvodní nulový bajt se stane jedním úvodním nulovým symbolem.

Každá abeceda je vytištěna celá, místo aby byla popsána, protože dva nástroje, které pod týmž názvem tisknou různé znaky, se spolu nebudou shodovat, ať je popisek jakýkoli. Řádky RFC 4648 jsou normativní; řádky Crockford a z-base-32 se řídí tím, co zveřejnil autor formátu; tři řádky Base58 jsou rozšířené konvence, nikoli normy, proto jsou uvedeny zvlášť.

Abeceda vynechává I, L, O a U, aby žádný symbol nemohl být přečten jako jiný. Co zůstane, je při vstupu necitlivé na velikost písmen: i a l se čtou jako číslice 1, o jako číslice 0 a pomlčky slouží jen k lepší čitelnosti dlouhého řetězce. Formát navíc definuje volitelný kontrolní symbol, což je hodnota řetězce symbolů čtená jako číslo o základu 32, vzatá modulo 37 a zapsaná pomocí pěti dodatečných symbolů pro hodnoty 32 až 36.

Kontrolní symbol se počítá nad řetězcem symbolů, ne nad bajty: protože kodér doplňuje poslední skupinu nulami, dekódování týchž znaků se vždy vrátí ke stejné hodnotě. Proto lze kontrolní hodnotu z tabulky zreprodukovat ručně jen ze zakódovaného sloupce. Těch pět dodatečných symbolů je *, ~, $, = a U pro hodnoty 32, 33, 34, 35 a 36, takže kontrolní symbol není vždy číslice nebo písmeno.

z-base-32 si zachovává pětibitové skládání z RFC 4648 Base32 a mění jen pořadí třiceti dvou znaků. Pořadí je zvoleno tak, aby znaky, které člověk nejspíš bude muset napsat, byly nejsnáze napsatelné a nejhůře zaměnitelné. Nemá výplň, takže čtenář musí vědět, kolik symbolů má hodnota mít; to je cena formátu navrženého především pro ruční čtení.

Samotný Base58 nemá způsob, jak odlišit přepsaný řetězec od správného, protože téměř každá kombinace jeho padesáti osmi znaků je platné číslo. Base58Check to řeší tím, že data uzavře do obalu: jeden bajt verze, pak obsah a pak prvních čtyři bajty SHA-256 aplikované dvakrát za sebou na první dvě části. Přijímající program tyto čtyři bajty přepočítá a řetězec odmítne, když se neshodují. Bajt verze je to, co peněžence řekne, zda jde o platební adresu, adresu skriptu nebo soukromý klíč.

Generátor pod převodníkem bere bajt verze a obsah jako hexadecimální čísla a zapíše řetězec Base58Check; ověřovač jej přečte zpět, oddělí čtyři bajty kontrolního součtu, přepočítá je a oznámí jak ten nalezený, tak ten očekávaný. Špatný kontrolní součet zde znamená, že řetězec byl přepsán nebo pozměněn — nikdy neznamená, že je špatný samotný obsah, protože obsah se nikdy neinterpretuje.

• "Base64 je šifrování." Ne. Neexistuje klíč ani tajemství; výstup může zvrátit kdokoli. Base32 a Base58 jsou na tom stejně a protažení hodnoty všemi třemi také nepřidá ochranu.
• "Řetězec Base58 je adresa Bitcoinu." Jen tehdy, když prochází také kontrolou Base58Check a nese bajt verze, který přijímající software zná. Řetězce Base58 se objevují na mnoha jiných místech, včetně prostých identifikátorů bez jakéhokoli kontrolního součtu.
• "Tři abecedy Base58 jsou zaměnitelné." Používají týchž padesát osm znaků ve třech různých pořadích, takže tytéž bajty dají tři různé řetězce. Nástroj musí dostat pokyn, kterou použít, a tato stránka vždy říká, kterou použila.
• "Výplň je součástí hodnoty." Znaky = označují jen poslední skupinu. Dva řetězce Base32, které se liší jen výplní, popisují tytéž bajty, a proto dekodér přijme řetězec, z něhož je výplň odříznuta.
• "Fungují libovolné znaky." Každá abeceda je pevná množina. Znak zvenku nemá hodnotu, takže dekodér se zastaví a pojmenuje znak i jeho pozici, místo aby hádal.

Proč Base32 používá 2-7, a ne 0-9? Protože RFC 4648 zvolil abecedu tak, aby zůstala uvnitř znaků, které smí obsahovat doménové jméno, a aby se dobře četla nahlas. Base32 Hex místo toho používá 0-9 A-V, pokud je důležitější přirozené řazení.

Proč řetězec Base58 tak často začíná na 1? Každý úvodní nulový bajt vstupu se stane jedním úvodním 1 (prvním znakem abeced Bitcoinu a Flickru). Bajt verze 0x00 je jeden nulový bajt, takže většina adres mainnetu Bitcoinu začíná právě jedním 1.

Co načte tlačítko Ukázka? Příklad, který patří k právě zobrazenému schématu a směru, nikdy pevný text. Kodér dostane text vlastního příkladu schématu — vektory RFC 4648 oddíl 10 pro Base32 a Base32 Hex, Crockfordovo 12345, řádky z-base-32 vytištěné výše — a dekodér dostane zakódovaný řetězec pro zvolenou abecedu, což ukázku činí použitelnou v obou směrech. Tři řádky Base58 nesou záměrně tentýž text, takže přepnutí schématu a nové stisknutí Ukázky ukáže vedle sebe tři pořadí týchž padesáti osmi znaků. Při zaškrtnutém kontrolním symbolu Crockford dostane dekodér hodnotu s připojeným symbolem na konci, což je jediný způsob, jak sledovat, že ověřovač jeden přijme.

Posílá tato stránka mé údaje někam? Ne. Každý převod probíhá v této kartě prohlížeče a stránka neobsahuje žádné síťové volání. Proto funguje i s tím, že je soubor otevřen přímo z disku.

Kterou z nich použít pro tajný údaj? Tajné klíče autentizátorů TOTP a HOTP bývají v Base32 v abecedě RFC 4648, protože tajný klíč musí být přepsán ručně. Použijte tu, kterou váš přijímající software vyžaduje, a na samotné kódování se pro utajení nikdy nespoléhejte.