Use fixed data types for some basic structures
[novacoin.git] / src / base58.h
index 580bd3f..5675c04 100644 (file)
@@ -1,6 +1,7 @@
 // Copyright (c) 2009-2010 Satoshi Nakamoto
+// Copyright (c) 2009-2012 The Bitcoin Developers
 // Distributed under the MIT/X11 software license, see the accompanying
-// file license.txt or http://www.opensource.org/licenses/mit-license.php.
+// file COPYING or http://www.opensource.org/licenses/mit-license.php.
 
 
 //
@@ -9,7 +10,7 @@
 //      could be used to create visually identical looking account numbers.
 // - A string with non-alphanumeric characters is not as easily accepted as an account number.
 // - E-mail usually won't line-break if there's no punctuation to break at.
-// - Doubleclicking selects the whole number as one word if it's all alphanumeric.
+// - Double-clicking selects the whole number as one word if it's all alphanumeric.
 //
 #ifndef BITCOIN_BASE58_H
 #define BITCOIN_BASE58_H
 #include <string>
 #include <vector>
 #include "bignum.h"
+#include "key.h"
+#include "script.h"
 
 static const char* pszBase58 = "123456789ABCDEFGHJKLMNPQRSTUVWXYZabcdefghijkmnopqrstuvwxyz";
 
-
+// Encode a byte sequence as a base58-encoded string
 inline std::string EncodeBase58(const unsigned char* pbegin, const unsigned char* pend)
 {
     CAutoBN_CTX pctx;
@@ -38,6 +41,8 @@ inline std::string EncodeBase58(const unsigned char* pbegin, const unsigned char
 
     // Convert bignum to std::string
     std::string str;
+    // Expected size increase from base58 conversion is approximately 137%
+    // use 138% to be safe
     str.reserve((pend - pbegin) * 138 / 100 + 1);
     CBigNum dv;
     CBigNum rem;
@@ -46,7 +51,7 @@ inline std::string EncodeBase58(const unsigned char* pbegin, const unsigned char
         if (!BN_div(&dv, &rem, &bn, &bn58, pctx))
             throw bignum_error("EncodeBase58 : BN_div failed");
         bn = dv;
-        unsigned int c = rem.getulong();
+        unsigned int c = rem.getuint32();
         str += pszBase58[c];
     }
 
@@ -59,11 +64,14 @@ inline std::string EncodeBase58(const unsigned char* pbegin, const unsigned char
     return str;
 }
 
+// Encode a byte vector as a base58-encoded string
 inline std::string EncodeBase58(const std::vector<unsigned char>& vch)
 {
     return EncodeBase58(&vch[0], &vch[0] + vch.size());
 }
 
+// Decode a base58-encoded string psz into byte vector vchRet
+// returns true if decoding is successful
 inline bool DecodeBase58(const char* psz, std::vector<unsigned char>& vchRet)
 {
     CAutoBN_CTX pctx;
@@ -86,7 +94,7 @@ inline bool DecodeBase58(const char* psz, std::vector<unsigned char>& vchRet)
                 return false;
             break;
         }
-        bnChar.setulong(p1 - pszBase58);
+        bnChar.setuint32(p1 - pszBase58);
         if (!BN_mul(&bn, &bn, &bn58, pctx))
             throw bignum_error("DecodeBase58 : BN_mul failed");
         bn += bnChar;
@@ -110,6 +118,8 @@ inline bool DecodeBase58(const char* psz, std::vector<unsigned char>& vchRet)
     return true;
 }
 
+// Decode a base58-encoded string str into byte vector vchRet
+// returns true if decoding is successful
 inline bool DecodeBase58(const std::string& str, std::vector<unsigned char>& vchRet)
 {
     return DecodeBase58(str.c_str(), vchRet);
@@ -118,7 +128,7 @@ inline bool DecodeBase58(const std::string& str, std::vector<unsigned char>& vch
 
 
 
-
+// Encode a byte vector to a base58-encoded string, including checksum
 inline std::string EncodeBase58Check(const std::vector<unsigned char>& vchIn)
 {
     // add 4-byte hash check to the end
@@ -128,6 +138,8 @@ inline std::string EncodeBase58Check(const std::vector<unsigned char>& vchIn)
     return EncodeBase58(vch);
 }
 
+// Decode a base58-encoded string psz that includes a checksum, into byte vector vchRet
+// returns true if decoding is successful
 inline bool DecodeBase58Check(const char* psz, std::vector<unsigned char>& vchRet)
 {
     if (!DecodeBase58(psz, vchRet))
@@ -147,6 +159,8 @@ inline bool DecodeBase58Check(const char* psz, std::vector<unsigned char>& vchRe
     return true;
 }
 
+// Decode a base58-encoded string str that includes a checksum, into byte vector vchRet
+// returns true if decoding is successful
 inline bool DecodeBase58Check(const std::string& str, std::vector<unsigned char>& vchRet)
 {
     return DecodeBase58Check(str.c_str(), vchRet);
@@ -156,53 +170,291 @@ inline bool DecodeBase58Check(const std::string& str, std::vector<unsigned char>
 
 
 
+/** Base class for all base58-encoded data */
+class CBase58Data
+{
+protected:
+    // the version byte
+    unsigned char nVersion;
 
-#define ADDRESSVERSION   ((unsigned char)(fTestNet ? 111 : 0))
+    // the actually encoded data
+    std::vector<unsigned char> vchData;
 
-inline std::string Hash160ToAddress(uint160 hash160)
-{
-    // add 1-byte version number to the front
-    std::vector<unsigned char> vch(1, ADDRESSVERSION);
-    vch.insert(vch.end(), UBEGIN(hash160), UEND(hash160));
-    return EncodeBase58Check(vch);
-}
+    CBase58Data()
+    {
+        nVersion = 0;
+        vchData.clear();
+    }
 
-inline bool AddressToHash160(const char* psz, uint160& hash160Ret)
-{
-    std::vector<unsigned char> vch;
-    if (!DecodeBase58Check(psz, vch))
-        return false;
-    if (vch.empty())
-        return false;
-    unsigned char nVersion = vch[0];
-    if (vch.size() != sizeof(hash160Ret) + 1)
-        return false;
-    memcpy(&hash160Ret, &vch[1], sizeof(hash160Ret));
-    return (nVersion <= ADDRESSVERSION);
-}
+    ~CBase58Data()
+    {
+        // zero the memory, as it may contain sensitive data
+        if (!vchData.empty())
+            memset(&vchData[0], 0, vchData.size());
+    }
 
-inline bool AddressToHash160(const std::string& str, uint160& hash160Ret)
-{
-    return AddressToHash160(str.c_str(), hash160Ret);
-}
+    void SetData(int nVersionIn, const void* pdata, size_t nSize)
+    {
+        nVersion = nVersionIn;
+        vchData.resize(nSize);
+        if (!vchData.empty())
+            memcpy(&vchData[0], pdata, nSize);
+    }
 
-inline bool IsValidBitcoinAddress(const char* psz)
-{
-    uint160 hash160;
-    return AddressToHash160(psz, hash160);
-}
+    void SetData(int nVersionIn, const unsigned char *pbegin, const unsigned char *pend)
+    {
+        SetData(nVersionIn, (void*)pbegin, pend - pbegin);
+    }
+
+public:
+    bool SetString(const char* psz)
+    {
+        std::vector<unsigned char> vchTemp;
+        DecodeBase58Check(psz, vchTemp);
+        if (vchTemp.empty())
+        {
+            vchData.clear();
+            nVersion = 0;
+            return false;
+        }
+        nVersion = vchTemp[0];
+        vchData.resize(vchTemp.size() - 1);
+        if (!vchData.empty())
+            memcpy(&vchData[0], &vchTemp[1], vchData.size());
+        memset(&vchTemp[0], 0, vchTemp.size());
+        return true;
+    }
 
-inline bool IsValidBitcoinAddress(const std::string& str)
+    bool SetString(const std::string& str)
+    {
+        return SetString(str.c_str());
+    }
+
+    std::string ToString() const
+    {
+        std::vector<unsigned char> vch(1, nVersion);
+        vch.insert(vch.end(), vchData.begin(), vchData.end());
+        return EncodeBase58Check(vch);
+    }
+
+    int CompareTo(const CBase58Data& b58) const
+    {
+        if (nVersion < b58.nVersion) return -1;
+        if (nVersion > b58.nVersion) return  1;
+        if (vchData < b58.vchData)   return -1;
+        if (vchData > b58.vchData)   return  1;
+        return 0;
+    }
+
+    bool operator==(const CBase58Data& b58) const { return CompareTo(b58) == 0; }
+    bool operator<=(const CBase58Data& b58) const { return CompareTo(b58) <= 0; }
+    bool operator>=(const CBase58Data& b58) const { return CompareTo(b58) >= 0; }
+    bool operator< (const CBase58Data& b58) const { return CompareTo(b58) <  0; }
+    bool operator> (const CBase58Data& b58) const { return CompareTo(b58) >  0; }
+};
+
+/** base58-encoded Bitcoin addresses.
+ * Public-key-hash-addresses have version 0 (or 111 testnet).
+ * The data vector contains RIPEMD160(SHA256(pubkey)), where pubkey is the serialized public key.
+ * Script-hash-addresses have version 5 (or 196 testnet).
+ * The data vector contains RIPEMD160(SHA256(cscript)), where cscript is the serialized redemption script.
+ */
+class CBitcoinAddress;
+class CBitcoinAddressVisitor : public boost::static_visitor<bool>
 {
-    return IsValidBitcoinAddress(str.c_str());
-}
+private:
+    CBitcoinAddress *addr;
+public:
+    CBitcoinAddressVisitor(CBitcoinAddress *addrIn) : addr(addrIn) { }
+    bool operator()(const CKeyID &id) const;
+    bool operator()(const CScriptID &id) const;
+    bool operator()(const CNoDestination &no) const;
+};
+
+class CBitcoinAddress : public CBase58Data
+{
+public:
+    enum
+    {
+        PUBKEY_ADDRESS = 8,
+        SCRIPT_ADDRESS = 20,
+        PUBKEY_ADDRESS_TEST = 111,
+        SCRIPT_ADDRESS_TEST = 196,
+    };
+
+    bool Set(const CKeyID &id) {
+        SetData(fTestNet ? PUBKEY_ADDRESS_TEST : PUBKEY_ADDRESS, &id, 20);
+        return true;
+    }
+
+    bool Set(const CScriptID &id) {
+        SetData(fTestNet ? SCRIPT_ADDRESS_TEST : SCRIPT_ADDRESS, &id, 20);
+        return true;
+    }
+
+    bool Set(const CTxDestination &dest)
+    {
+        return boost::apply_visitor(CBitcoinAddressVisitor(this), dest);
+    }
+
+    bool IsValid() const
+    {
+        unsigned int nExpectedSize = 20;
+        bool fExpectTestNet = false;
+        switch(nVersion)
+        {
+            case PUBKEY_ADDRESS:
+                nExpectedSize = 20; // Hash of public key
+                fExpectTestNet = false;
+                break;
+            case SCRIPT_ADDRESS:
+                nExpectedSize = 20; // Hash of CScript
+                fExpectTestNet = false;
+                break;
+
+            case PUBKEY_ADDRESS_TEST:
+                nExpectedSize = 20;
+                fExpectTestNet = true;
+                break;
+            case SCRIPT_ADDRESS_TEST:
+                nExpectedSize = 20;
+                fExpectTestNet = true;
+                break;
+
+            default:
+                return false;
+        }
+        return fExpectTestNet == fTestNet && vchData.size() == nExpectedSize;
+    }
 
+    CBitcoinAddress()
+    {
+    }
 
+    CBitcoinAddress(const CTxDestination &dest)
+    {
+        Set(dest);
+    }
 
+    CBitcoinAddress(const std::string& strAddress)
+    {
+        SetString(strAddress);
+    }
 
-inline std::string PubKeyToAddress(const std::vector<unsigned char>& vchPubKey)
+    CBitcoinAddress(const char* pszAddress)
+    {
+        SetString(pszAddress);
+    }
+
+    CTxDestination Get() const {
+        if (!IsValid())
+            return CNoDestination();
+        switch (nVersion) {
+        case PUBKEY_ADDRESS:
+        case PUBKEY_ADDRESS_TEST: {
+            uint160 id;
+            memcpy(&id, &vchData[0], 20);
+            return CKeyID(id);
+        }
+        case SCRIPT_ADDRESS:
+        case SCRIPT_ADDRESS_TEST: {
+            uint160 id;
+            memcpy(&id, &vchData[0], 20);
+            return CScriptID(id);
+        }
+        }
+        return CNoDestination();
+    }
+
+    bool GetKeyID(CKeyID &keyID) const {
+        if (!IsValid())
+            return false;
+        switch (nVersion) {
+        case PUBKEY_ADDRESS:
+        case PUBKEY_ADDRESS_TEST: {
+            uint160 id;
+            memcpy(&id, &vchData[0], 20);
+            keyID = CKeyID(id);
+            return true;
+        }
+        default: return false;
+        }
+    }
+
+    bool IsScript() const {
+        if (!IsValid())
+            return false;
+        switch (nVersion) {
+        case SCRIPT_ADDRESS:
+        case SCRIPT_ADDRESS_TEST: {
+            return true;
+        }
+        default: return false;
+        }
+    }
+};
+
+bool inline CBitcoinAddressVisitor::operator()(const CKeyID &id) const         { return addr->Set(id); }
+bool inline CBitcoinAddressVisitor::operator()(const CScriptID &id) const      { return addr->Set(id); }
+bool inline CBitcoinAddressVisitor::operator()(const CNoDestination &id) const { return false; }
+
+/** A base58-encoded secret key */
+class CBitcoinSecret : public CBase58Data
 {
-    return Hash160ToAddress(Hash160(vchPubKey));
-}
+public:
+    void SetSecret(const CSecret& vchSecret, bool fCompressed)
+    {
+        assert(vchSecret.size() == 32);
+        SetData(128 + (fTestNet ? CBitcoinAddress::PUBKEY_ADDRESS_TEST : CBitcoinAddress::PUBKEY_ADDRESS), &vchSecret[0], vchSecret.size());
+        if (fCompressed)
+            vchData.push_back(1);
+    }
+
+    CSecret GetSecret(bool &fCompressedOut)
+    {
+        CSecret vchSecret;
+        vchSecret.resize(32);
+        memcpy(&vchSecret[0], &vchData[0], 32);
+        fCompressedOut = vchData.size() == 33;
+        return vchSecret;
+    }
+
+    bool IsValid() const
+    {
+        bool fExpectTestNet = false;
+        switch(nVersion)
+        {
+            case (128 + CBitcoinAddress::PUBKEY_ADDRESS):
+                break;
+
+            case (128 + CBitcoinAddress::PUBKEY_ADDRESS_TEST):
+                fExpectTestNet = true;
+                break;
+
+            default:
+                return false;
+        }
+        return fExpectTestNet == fTestNet && (vchData.size() == 32 || (vchData.size() == 33 && vchData[32] == 1));
+    }
+
+    bool SetString(const char* pszSecret)
+    {
+        return CBase58Data::SetString(pszSecret) && IsValid();
+    }
+
+    bool SetString(const std::string& strSecret)
+    {
+        return SetString(strSecret.c_str());
+    }
+
+    CBitcoinSecret(const CSecret& vchSecret, bool fCompressed)
+    {
+        SetSecret(vchSecret, fCompressed);
+    }
+
+    CBitcoinSecret()
+    {
+    }
+};
 
 #endif