Python 比特币编程实用指南（全）

前言

无需高深背景，只要掌握基础 Python 语法，你就能通过本书深入了解比特币（Bitcoin）和区块链（Blockchain）的核心原理，并用可运行的代码亲手构建钱包、API、机器人与数据分析仪表盘。

本指南把原本散落在全书的实用技巧、数据源与可落地示例重新梳理，确保你能：

1. 快速搭建本地开发环境
2. 生成、签名与广播真实交易
3. 把网站、微服务、交易机器人变成比特币收款入口
4. 用 Python 完成行情监控、链上数据分析与可视化

所有示例均已去掉推销员式信息，并附上一段易于上手的 FAQ 节选，方便你在实操过程中立即找到解答。

第一章 十分钟入门：钱包到比特币地址

1.1 起点：安装与发布版本

• Python ≥ 3.8（建议 3.11）
• 安装本指南唯一必要库：pip install bitcoin
• 无节点、无浏览器、无硬件要求，零门槛上手

pip install bitcoin pandas matplotlib jupyter

1.2 五级认知模型：5 张图看懂比特币网络

1. 用户层：钱包（见 1.3）
2. 交易层：未打包的 Mempool
3. 区块层：每 ~10 分钟生成 1 个新区块
4. 难度调整：2016 区块一调，挖矿难度浮动
5. 全球哈希率：实时展示全网算力热图

📌 建议：先玩一次浏览器钱包（如 bitcoin.org 推荐列表），再进入代码世界，流程更顺畅。

1.3 一键生成比特币地址

#!/usr/bin/env python3
from bitcoin import random_key, privtopub, pubtoaddr

# 随机私钥 → 公钥 → 地址
private_key = random_key()
public_key  = privtopub(private_key)
address     = pubtoaddr(public_key)
print(f"私钥: {private_key}\n地址: {address}")

运行后你能看到：

私钥: e1dfc8...
地址: 1GKQzQ...

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第二章 调用区块链 API：每分钟掌握最新行情

2.1 免费数据源总览

2.2 五行代码抓取实时价格

from blockchain import exchangerates
ticker = exchangerates.get_ticker()
price_usd = ticker['USD'].p15min
print(f"当前 BTC/USD ≈ ${price_usd}")

2.3 FAQ：为什么有时返回空值？

Q1：Random 404？
A：免费节点偶尔掉线，可换列表中任一备用 API。
Q2：价格波动剧烈如何缓存？
A：如上代码仅 15 min 缓存，若需 1 min 级别，切换至 p1min 字段即可。

第三章 多重签名钱包：多人共管资产的最佳方案

3.1 场景

• 创业公司：需「2 人中 3 人」签名才可划款
• DAO 多签：链上治理 K-of-N 方案防止单点失误

3.2 Python 完整实现

from bitcoin import *

keys = [random_key() for _ in range(3)]
pubs = [privtopub(k) for k in keys]

multisig_script = mk_multisig_script(*pubs, 2, 3)  # 2-of-3
address         = scriptaddr(multisig_script)
print("多签地址:", address)

3.3 常见问题与解答

Q：需要硬件钱包吗？
A：开发阶段可用本代码离线生成脚本；正式存放大额资产推荐使用硬件钱包签名多签交易。

Q：如何广播多签交易？
A：先把 raw_transaction 拿到 Blockchain.com pushtx 页面手动广播，后续可改用 SDK 自动广播。

第四章 策略机器人：写 50 行代码做价格预警

4.1 监控逻辑

1. 定时拉取交易所现价
2. 对比自定义买卖阈值
3. 邮件触发预警（可扩展至 Telegram/Slack）

4.2 核心代码（Bitfinex 通道）

from exchanges.bitfinex import Bitfinex
import smtplib, ssl

buy_thresh = 28000  # 修改为你自己的入场价
sell_thresh = 32000  # 止盈价

def send_mail(msg):
    context = ssl.create_default_context()
    with smtplib.SMTP_SSL("smtp.gmail.com", 465, context=context) as server:
        server.login("[email protected]", "****")
        server.sendmail("[email protected]", ["[email protected]"], msg)

btc_price = Bitfinex().get_current_ask()
if btc_price <= buy_thresh:
    send_mail("Buy Alert: BTC <= $28000")
elif btc_price >= sell_thresh:
    send_mail("Sell Alert: BTC >= $32000")

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第五章 网站收款零到一：按钮、API、Webhook

5.1 BitPay 支付按钮

1. 注册 BitPay → 商户 → 支付按钮
2. 复制 8 行代码 → 嵌入任何静态站点
3. 用户点击后自动跳转到 BTC 或 USDT 付款界面

5.2 21.co 微服务市场

# AWS Ubuntu 或 macOS 上安装
curl https://21.co | sh
21 login
21 market join
21 sell start --all   # 启动一个示例服务

至此，你的算法 API 或数据采集脚本就能以 BTC 计价出售，无需支付卡、清分、手续费。

第六章 Jupyter 考古：清洗并可视化比特币八年价格

1. 下载数据源（CoinDesk 官网 CSV）

2. 用 pandas 三步清洗：

   • 删除空值行
   • 日期列转 datetime
   • 按周聚合 OHLC

3. Matplotlib 可视化

   import pandas as pd, matplotlib.pyplot as plt
   
   df = pd.read_csv('bitcoin_usd.csv', parse_dates=['Date'])
   df = df.dropna()
   df['Date'] = pd.to_datetime(df['Date'])
   df.set_index('Date', inplace=True)
   
   plt.figure(figsize=(14,5))
   plt.title('Bitcoin 历史月均价')
   df['Close'].resample('M').mean().plot(color='#f7931a')
   plt.grid(alpha=0.3)
   plt.ylabel('USD')
   plt.show()

第七章 高频清理：骰子游戏 70 万条日志实战

• ① 拉 MegaDice API JSON，秒级获取 “赢家榜”
• ② 列转行：Stack/Unstack + T 转置，把行变日期索引
• ③ 欠费记录填充均值，清洗 NaN
• ④ matplotlib 蜡烛图 → statsmodels 季节性分解

FAQ：为何原始 API 会返回列过宽？

A：API 设计者把日期作为列名（串型），需 df.T + reset_index 打直才能处理。

汇总与下一步

掌握以上内容后，你已能：

• ✅ 零成本生成比特币地址与密钥
• ✅ 自动推送到 GitHub 的多签示例
• ✅ 10 行脚本启动价格预警
• ✅ 把任何 Python 服务货币化

下一步方向

• 研读 PSBT（Partially Signed Bitcoin Transactions）以封装硬件钱包签名流程
• 接入 Lightning Network 快速小额支付
• 使用 Pandas TA 对链上指标（活跃地址、SOPR、NUPL）做量化交易

若要随时查看实时接口或费率标准，可再次点击：👉 全球最全面 BTC/ETH 交易深度与 API 文档一站式获取

祝你编码愉快！