python算法加密—pyarmor&docker

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本文摘要：本文主要实现了，在容器启动时，自动生成加密文件，并删除所有未加密的.py文件，以及将无法加密的非.py文件移到dist里的同名文件夹下，可以让加密算法正常调用。

官方手册：pyarmor官方手册

为了避免代码泄露的风险，我们往往需要对代码进行加密，PyArmor 是一个用于加密和保护 Python 脚本的工具。它能够在运行时刻保护 Python脚本的二进制代码不被泄露，设置加密后Python源代码的有效期限，绑 定加密后的Python源代码到硬盘、网卡等硬件设备。

一 基础配置

• 安装

pip install pyarmor

• 更新到最新版本

pip install --upgrade pyarmor

二 基本语法

2.1 加密 Python 脚本

a) 单个包，只有单级目录
使用命令obfuscate来加密 python 脚本。在最简单的情况下，最常用的一种情况是切换到主函数脚本algorithm.py所在的路径，然后执行:

pyarmor obfuscate algorithm.py

PyArmor 会加密 algorithm.py 和相同目录下面的所有 *.py 文件:

• 创建输出子目录 dist
• 生成加密的主脚本 algorithm.py 保存在输出目录 dist
• 加密相同目录下其他所有 *.py 文件，保存到输出目录 dist
• 生成运行加密脚本所需要的全部辅助文件，保存到输出目录 dist
  

b) 若有多个算法包、多级目录
默认情况下，只有和主脚本相同目录的其他 *.py 会被同时加密。如果想递归加密 子目录下的所有 *.py 文件，使用下面的命令:

pyarmor obfuscate --recursive algorithm.py

注意：只能加密.py文件，如果算法需要调用.csv，.json文件，直接拷贝到dist文件夹对应的包里就可以了

2.2 运行加密脚本

运行加密脚本不需要安装pyarmo

cd dist
python algorithm.py

2.3 发布加密脚本

执行到这一步已经可以发布加密脚本了，发布加密脚本只需要把输出路径的所有dist文件拷贝即可。

三、pyarmor&docker

由于pyarmo加密的脚本对运行环境比较敏感，因此我们最好把整个算法打包成镜像，在启动容器的时候进行加密，并删除所有的未加密文件，留下dist文件

注：上文也说过，pyarmo只能对.py文件加密，对于.csv，.json文件是无法加密的，自然在生成的dist包里也没有非.py后缀的文件，因此我们需要将.csv等文件移入到dist里，不然运行dist里的算法时会报错。

• 由于我本地是windows系统，所以生成.dll后缀文件，直接把dist制作成镜像会报错，因为容器运行需要.so文件，因此考虑在容器中运行时加密，生成.so，再自动移除未加密文键，只留下dist及所需的非.py后缀文件

• 其实也可以用linux系统直接本地运行生成dist，但是不要忘记将非.py后缀的文件及文件夹复制进去。

下面将以myprocessor的算法包为例，讲述整个流程：

可以看出，里面是多个算法包互相调用的，且有较多的非.py文件

3.1 Dockerfile

FROM python:3.6 # 导入python3.6基础环境
RUN /bin/cp /usr/share/zoneinfo/Asia/Shanghai /etc/localtime\
  && echo 'Asia/Shanghai'>/etc/timezone # 同步系统时间
COPY ./ ./app/ # 将算法里面的所有文件和文件夹复制到镜像里
WORKDIR /app/ # 设置镜像里的app为主文件夹
RUN pip3 install -r requirements.txt -i https://pypi.tuna.tsinghua.edu.cn/simple # 将算法需要的包在镜像中进行安装
RUN pyarmor obfuscate --recursive myprocessor.py # 对所有算法递归加密
RUN ls # 显示app内的所有文件
CMD ["python3","/app/dist/myprocessor.py"] # 运行dist内的加密后的主函数

3.2 requirements.txt

# 这里就是运行我的算法依赖的模块，pyarmor==7.4.2一定要加，其他的根据自己的算法依赖添加
pyarmor==7.4.2
pandas == 1.1.5
numpy == 1.19.5
requests == 2.25.1

3.3 加密函数lock_by_pyarmor.py

# -*- coding: utf-8 -*- 
# @Time : 2022/4/20 10:10 
# @Author : Orange
# @File : lock_by_pyarmor.py

import shutil
import os


class File_lock():
    def __init__(self):
        self.root_path = os.getcwd()  # 当前工作路径

    def remove_and_del_unsecret_dir_f(self):
        '''移除未加密的py和pyc文件，复制非py,pyc文件到dist'''
        for root, dir, files in os.walk(self.root_path):
            if "dist" not in root:
                for file in files:
                    if os.path.splitext(file)[-1] in ['.py', '.pyc']:
                        # 删除所有未加密的.py和.pyc文件
                        os.remove(os.path.join(root, file))
                    else:
                        # 由于非py文件无法加密，因此将非py文件移动到同名文件夹下，若找不到同名文件夹就创建同名文件夹
                        if root == self.root_path:
                            dist_same_die_path = os.path.join(self.root_path, 'dist')
                        else:
                            dist_same_die_path = os.path.join(self.root_path, 'dist', os.path.basename(root))
                        if not os.path.exists(dist_same_die_path):
                            os.mkdir(dist_same_die_path)
                        shutil.move(os.path.join(root, file), dist_same_die_path)

        temp_list = os.listdir() # 移除dist外的所有空文件夹
        temp_list.remove('dist')
        for i in temp_list:
            os.rmdir(i)

    def lock_by_pyarmor(self):
        # print("当前工作路径:",self.root_path)
        # print("os.listdir", os.listdir())
        if (not os.path.exists(os.path.join(self.root_path, "dist"))):  # 若dist不存在
            os.system("pyarmor obfuscate --recursive myprocessor.py")  # 加密
            self.remove_and_del_unsecret_dir_f()

        else:
            # print("加密后文件夹：",os.listdir())
            self.remove_and_del_unsecret_dir_f()
            # print("移除未加密文件后：",os.listdir())

3.4 主函数myprocessor.py

from lock_by_pyarmor import File_lock


def call(arg, model, *args, **kwargs):
    lockf = File_lock()
    lockf.lock_by_pyarmor()
    from deviation_algothrim.get_deviation import Deviation
    from loss_power.get_loss_power import GetPower
    pass


if __name__ == "__main__":

    print(call(arg=None, model=None))

：注意从其他包里导入需要的内容，需要放到lockf.lock_by_pyarmor()之后，不然，还没有完全构建成dist文件，可能会调用报错。

3.5 创建镜像并验证效果

• docker build _t imag1 .
  建立完镜像后，app内目录为
  
• docker run -d imag1 /bin/bash -c "tail -f /dev/null"
• docker ps #找到正在运行的容器id
• docker exec -it 2293ee92f3ca /bin/bash # 进入容器
• python /app/dist/myprocessor.py # 执行加密文件
  
  
  可以看到app内只剩下了dist文件。
  最后需要将启动的容器重新打包成镜像，并发布到harbor上：docker commit 2293ee92f3ca7 new_image，丢弃原本的镜像。因为原本镜像中是有未加密文件的，并且可以访问 。
  可以将容器里的加密文件导出到本地D盘： docker cp bf5f2e815b64:/app D:/

ps: 如有问题，或者lock_by_pyarmor.py有更好的实现方法，希望可以指正。