Python代码加密方案

方案1：使用Pyarmor工具进行加密

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。

1、安装

pip install pyarmor

# 验证是否安装成功, 7.0 以下版本为稳定版
pyarmor --version

2、加密过程

• 首先把源代码编译成代码块

  char *filename = "foo.py";
  char *source = read_file( filename );
  PyCodeObject *co = Py_CompileString( source, "", Py_file_input );
  

• 接着进行如下处理

  1. 使用 try...finally 语句把代码块的代码段 co_code 包裹起来

  新添加一个头部，对应于 try 语句:
  
          LOAD_GLOBALS    N (__armor_enter__)     N = length of co_consts
          CALL_FUNCTION   0
          POP_TOP
          SETUP_FINALLY   X (jump to wrap footer) X = size of original byte code
  
  接着是处理过的原始代码段:
  
          对于所有的绝对跳转指令，操作数增加头部字节数
  
          加密修改过的所有指令代码
  
          ...
  
  追加一个尾部，对应于 finally 块:
  
          LOAD_GLOBALS    N + 1 (__armor_exit__)
          CALL_FUNCTION   0
          POP_TOP
          END_FINALLY
  

  2. 添加字符串名称 __armor_enter, __armor_exit__ 到 co_consts

  3. 如果 co_stacksize 小于 4，那么设置为 4

  4. 在 co_flags 设置自定义的标志位 CO_OBFUSCAED (0x80000000)

  5. 按照上面的方式递归修改 co_consts 中的所有类型为代码块的常量

• 然后把改装后的代码块转换成为字符串，把字符串进行加密，保护其中的常量和字符串

  char *string_code = marshal.dumps( co );
  char *obfuscated_code = obfuscate_algorithm( string_code  );
  

• 最后生成加密后的脚本，写入到磁盘文件

  sprintf( buf, "__pyarmor__(__name__, __file__, b'%s')", obfuscated_code );
  save_file( "dist/foo.py", buf );
  

3、加密模式

PyArmor 提供多种加密模式，以满足安全和性能方面的平衡。通常情况下，默认 的加密模式能够满足绝大多数的需要，一般情况下也不需要对加密模式有详细 的了解。仅当对性能有特别的要求或者默认加密模式无法满足需求的时候，才需 要改变加密模式，这就需要理解 PyArmor 的不同加密模式。

• 默认加密模式

  加密脚本命令

  pyarmor obfuscate xx.py

• 超级模式

  目前支持版本

  1. python 2.7

  2. python 3.7

  加密脚本命令

  pyarmor obfuscate --advanced 2 xx.py

• 高级模式

  加密脚本命令

  pyarmor obfuscate --advanced 1 xx.py

• 其他加密模式(不常用)

  1. 代码加密模式

  2. 代码包裹模式

  3. 模块加密模式

  4. 约束模式

4、使用pyarmor

1. 加密脚本

pyarmor [command] [options]

常用命令：pyarmor obfuscate main.py

pyarmor会加密main.py文件和相同目录下的所有*.py文件，并创建输出子目录dist, 生成加密的主脚本main,py、相同目录下的**.py、生成的运行加密脚本所需的全部辅助文件保存到dis输出目录

2. 发布加密脚本

发布加密脚本给客户只需要把输出路径dist的所有文件拷贝过去即可

3. 生成新的许可文件（可选）

使用命令 licenses为加密脚本生成新的许可文件license.lic，加密脚本的同时会在输出目录下面生成一个默认许可文件，dist/licnese.lic，需要生成新的许可文件，并覆盖默认许可文件

例如：

pyarmor licneses --expired 2019 -01-01 code-001

执行该命令会生成一个带有效期的认证文件，这样超过指定日期后加密脚本就无法正常运行了

4. 绑定加密脚本到固定机器上（可选）

如果想绑定加密脚本到固定机器上，首先在该机器上面运行下面的命令获取硬件信息

pyarmor hdinfo

然后生成绑定到固定机器的许可文件

pyarmor licenses --bind-disk "100304PBN2081SF3NJ5T" --bind-mac "20:c1:d2:2f:a0:96" code-002，

同样，覆盖默认的许可证，这样加密脚本就只能在指定机器上运行

6、命令手册

点击查看

7、优缺点

1. 优点

• 使用方便，加密脚本较快且能一键加密，操作较简单

• 多种加密模式，满足常规绝大多数的加密要求

• 有文档支持，对于常见的错误异常可以通过查阅官方文档解决

• 支持其他功能，例如，检查加密脚本的性能、交叉保护机制

• 可以设置加密文件有效期及绑定在固定机器上

2. 缺点

• 每个大的版本的改动比较大，安装时需要查看官方文档选用合适的版本进行安装

• 个别版本交叉发布时脚本无法运行，具体查看官方文档

• 安装python版本时需要开启静态库的共享进行安装，否则会无法加密文件

• 运行加密文件时的python版需要和加密时的python版本一致

• pyarmor安装的默认是试用版，对加密文件的大小、模块的函数个数等都有限制，用于商业时需要单独购买

方案2：使用cython进行加密

1、安装

pip install cython

2、加密过程

• 利用Cython将.py文件编译为.c文件

• 将.c文件编译为为.so或.pyd文件，linux系统为.so文件，Windows系统为.pyd文件

3、使用Cython

• 创建setup.py加密指定的python文件

  from distutils.core import setup
  from Cython.Build import cythonize
  setup(ext_modules = cythonize(["main.py"], language_level=3)
  

4、简化Cython加密过程

jmpy3为python的一个第三方库，能够将python代码一键加密为.so或者.pyd文件，支持单个文件加密，整个项目加密，加密后会在项目目录中增加一个dist的文件夹，把源文件替换为加密后的文件即可正常运行

1. 安装

pip install jmpy3

2. 切换到项目所在目录，执行以下命令

jmpy -i 项目名称

3. 发布加密脚本

同样加密后会在项目目录中增加一个dist的文件夹，把源文件替换为加密后的文件即可正常运行

5、优缺点

1. 优点

• 通过jmpy3可以实现一键加密，加密较为方便

• 加密后代码运行效率有所提升

• 生成.so或.pyd文件难以破解

2. 缺点

• 兼容性稍差，对于不同的版本的操作系统，需要重新编译

• 运行加密文件时的python版需要和加密时的python版本一致

• 没有官方文档，使用加密后的代码出错后，需要自己排查解决错误