BIP-173: Bech32 地址格式

摘要

BIP-173 定義了 Bech32 編碼格式，用於原生隔離見證（SegWit）地址。 這種新的地址格式以 bc1 開頭， 提供比傳統 Base58Check 地址更好的錯誤檢測能力和更高的使用效率。

動機

傳統的 Base58Check 地址格式存在幾個問題：

• ✗ 混合大小寫：容易混淆類似字符（如 O/0, l/1）
• ✗ 雙擊選擇問題：大小寫混合導致複製不便
• ✗ 校驗和弱：只能檢測錯誤，無法定位錯誤位置
• ✗ 二維碼效率低：混合大小寫需要使用低效的二進制模式

Bech32 解決了這些問題：

• ✓ 全小寫：避免大小寫混淆，便於閱讀和輸入
• ✓ 強校驗和：能檢測並定位最多 4 個錯誤字符
• ✓ 二維碼友好：全大寫版本可使用高效的字母數字模式
• ✓ 清晰的字符集：排除了所有容易混淆的字符

Bech32 字符集

Bech32 使用 32 個字符，特意排除了容易混淆的字符：

排除的字符：1、 b、 i、 o（與數字 1、8、1、0 容易混淆）

地址結構

Bech32 地址由三部分組成：

bc1qar0srrr7xfkvy5l643lydnw9re59gtzzwf5mdq
│  │                                    │
│  │                                    └─ 校驗和（6 字符）
│  └─ 數據（見證版本 + 見證程序）
└─ 人類可讀部分（HRP）
    

地址類型比較

編碼過程

將見證程序編碼為 Bech32 地址的步驟：

1. 確定 HRP（主網: "bc", 測試網: "tb"）

2. 創建數據數組：
   - 見證版本（0-16）
   - 見證程序（轉換為 5-bit 組）

3. 計算校驗和：
   checksum = bech32_create_checksum(hrp, data)

4. 組合地址：
   address = hrp + "1" + encode(data) + encode(checksum)
    

JavaScript 範例

// 使用 bech32 庫
import { bech32 } from 'bech32';

// 編碼 P2WPKH 地址
function encodeP2WPKH(publicKeyHash) {
  const words = bech32.toWords(publicKeyHash);
  words.unshift(0); // 見證版本 0
  return bech32.encode('bc', words);
}

// 解碼 Bech32 地址
function decodeBech32(address) {
  const { prefix, words } = bech32.decode(address);
  const version = words[0];
  const program = bech32.fromWords(words.slice(1));
  return { prefix, version, program };
}
    

錯誤檢測能力

Bech32 的 BCH 校驗和具有以下保證：

二維碼優化

Bech32 地址在二維碼中特別高效：

這意味著 Bech32 地址的二維碼可以比 Base58 地址小約 30%，更容易掃描。

實現注意事項

• 1.
  大小寫處理

  地址應以全小寫或全大寫形式呈現，混合大小寫是無效的。

• 2.
  長度驗證

  見證版本 0 只接受 20 或 32 字節的程序，其他長度無效。

• 3.
  版本識別

  確保正確識別見證版本，以使用正確的校驗和算法（Bech32 vs Bech32m）。

• 4.
  向前兼容

  錢包應該能夠發送到未知見證版本的地址，以支持未來的升級。

相關 BIP

• • BIP-141：隔離見證定義
• • BIP-84：原生 SegWit 派生路徑
• • BIP-341：Taproot
• • BIP-350：Bech32m（Taproot 地址編碼）