使用 Python 查询比特币地址余额的完整指南

在数字货币领域，及时掌握比特币地址的余额动态是开发者与投资者的常见需求。本文将引导你使用 Python 编写简洁高效的脚本，通过公开 API 查询任意比特币地址的余额，无需依赖第三方钱包应用。

前置知识回顾

在之前的讨论中，我们介绍了如何使用 Python 生成比特币的公私钥对，并将其存储在二维数组中。本文将在该基础上，进一步实现通过 HTTP 请求查询地址余额的功能。

核心代码解析

以下为完整的 Python 实现代码，涵盖密钥生成、地址转换及余额查询全流程：

import secrets
import hashlib
import base58
import ecdsa
import numpy as np
import requests

def generate_private_key():
    # 使用加密安全随机数生成器生成 32 字节随机数据
    random_bytes = secrets.token_bytes(32)
    # 将字节转换为十六进制表示
    private_key_hex = random_bytes.hex()
    return private_key_hex

def private_key_to_WIF(private_key_hex):
    # 添加前缀字节 0x80 表示比特币私钥
    prefix_and_key = "80" + private_key_hex
    # 计算前缀与密钥的双重 SHA256 哈希
    hash_bytes = hashlib.sha256(hashlib.sha256(bytes.fromhex(prefix_and_key)).digest()).digest()
    # 取哈希的前 4 字节作为校验和
    checksum = hash_bytes[:4].hex()
    # 将校验和添加到前缀与密钥末尾
    prefix_key_checksum = prefix_and_key + checksum
    # 对结果进行 base58 编码
    wif_private_key = base58.b58encode(bytes.fromhex(prefix_key_checksum)).decode('utf-8')
    return wif_private_key

def private_key_to_public_key(private_key_hex):
    # 将私钥从十六进制转换为字节
    private_key_bytes = bytes.fromhex(private_key_hex)
    # 创建 ECDSA SECP256k1 曲线对象
    curve = ecdsa.curves.SECP256k1
    # 从私钥字节创建签名密钥
    signing_key = ecdsa.SigningKey.from_string(private_key_bytes, curve=curve)
    # 从签名密钥获取验证密钥（公钥）
    verifying_key = signing_key.get_verifying_key()
    # 将公钥转换为未压缩格式，再转换为十六进制
    public_key_bytes = b"\x04" + verifying_key.to_string()
    public_key_hex = public_key_bytes.hex()
    return public_key_hex

def public_key_to_address(public_key_hex):
    # 将公钥从十六进制转换为字节
    public_key_bytes = bytes.fromhex(public_key_hex)
    # 对公钥应用 SHA-256
    hash1 = hashlib.sha256(public_key_bytes).digest()
    # 对 SHA-256 哈希应用 RIPEMD-160
    hash2 = hashlib.new('ripemd160', hash1).digest()
    # 添加前缀字节 0x00 表示比特币地址
    prefix_and_hash = "00" + hash2.hex()
    # 计算前缀与哈希的双重 SHA256 哈希
    hash_bytes = hashlib.sha256(hashlib.sha256(bytes.fromhex(prefix_and_hash)).digest()).digest()
    # 取哈希的前 4 字节作为校验和
    checksum = hash_bytes[:4].hex()
    # 将校验和添加到前缀与哈希末尾
    prefix_hash_checksum = prefix_and_hash + checksum
    # 对结果进行 base58 编码
    address = base58.b58encode(bytes.fromhex(prefix_hash_checksum)).decode('utf-8')
    return address

# 示例用法：生成 n 个密钥对及地址
n = 5
arr = np.empty((n, 2), dtype=np.object)

for i in range(n):
    private_key_hex = generate_private_key()
    wif_private_key = private_key_to_WIF(private_key_hex)
    public_key_hex = private_key_to_public_key(private_key_hex)
    address = public_key_to_address(public_key_hex)
    arr[i,0] = wif_private_key
    arr[i,1] = address

print(arr)

def check_balance(address):
    url = f"https://blockchain.info/q/addressbalance/{address}"
    response = requests.get(url)
    if response.status_code == 200:
        balance = int(response.text)
        return balance
    else:
        print(f"Error {response.status_code}: {response.reason}")
        return None

# 查询所有生成地址的余额
for i in range(n):
    balance = check_balance(arr[i,1])
    print("Balance of Bitcoin address:", arr[i,1], "=", balance)

余额查询功能详解

check_balance 函数是整个流程的核心，其工作原理如下：

接收参数：函数接受一个参数 address，即待查询的比特币地址。
构建请求 URL：使用 Blockchain.info 提供的公开 API 端点，将地址嵌入到 https://blockchain.info/q/addressbalance/{address} 格式的 URL 中。
发送 HTTP 请求：通过 requests.get() 方法向该 URL 发送 GET 请求。
处理响应：
- 若状态码为 200（请求成功），则将返回的文本内容（代表余额的整数字符串）转换为整数并返回。
- 若状态码异常，则打印错误信息并返回 None。

环境配置与依赖安装

执行脚本前，需确保已安装必要的 Python 库。其中 requests 库是用于发起 HTTP 请求的关键依赖，可通过以下命令安装：

pip install requests

该库以简洁直观的接口著称，极大简化了 Python 中的 HTTP 客户端操作。

应用场景与注意事项

批量地址监控：本脚本特别适用于需要同时追踪多个地址余额变动的场景，如交易所监控或资产管理平台。
API 限制：公开 API 通常有请求频率限制，高频查询需考虑使用专业 API 服务或搭建本地节点。
隐私与安全：查询余额无需私钥，但生成和存储私钥时应确保环境安全，避免泄露。

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常见问题

1. 为何选择 Blockchain.info 的 API？

Blockchain.info 提供稳定且免费的比特币区块链数据接口，其地址余额查询端点响应迅速、文档清晰，非常适合初学者和小规模应用。

2. 返回的余额单位是什么？

API 返回的余额数值单位为聪（Satoshi），1 比特币等于 1 亿聪。如需转换为 BTC，需将结果除以 100,000,000。

3. 除了余额，还能获取哪些地址信息？

此类 API 通常还可提供交易历史、未花费输出（UTXO）等详细信息，但需调用不同的端点，且请求格式可能更复杂。

4. 脚本执行出现连接错误怎么办？

首先检查网络连接是否正常，其次确认目标 API 服务是否可用。偶尔的服务端限制或维护可能导致短暂不可用。

5. 如何提升批量查询的效率？

可引入异步请求库（如 aiohttp）或多线程技术来并发处理多个地址的查询，显著减少总等待时间。

6. 生成的私钥是否安全？

代码中使用 secrets 模块生成密码学安全的随机数，符合密钥生成的安全要求。但在生产环境中，建议使用经过更严格审计的专业库。

通过本文介绍的方法，你可以快速构建属于自己的比特币余额查询工具，为更复杂的区块链应用开发奠定基础。