Python程序混淆和打包exe文件流程和方法

Python作为解释型语言，在部署发行之前，最好将代码进行加密，以免被别有用心的人轻易使用或篡改。基本思路是先对代码进行混淆，然后打包成exe文件，下面我们介绍一下具体过程。

一、混淆

PyObfuscate是一个用于混淆Python代码的库，它的主要作用是将Python代码进行转换，使其更难以阅读和理解。通过使用PyObfuscate，我们可以有效地保护自己的代码不被他人轻易地复制和修改。PyObfuscate支持多种混淆策略，如变量名替换、代码块替换、控制流混淆等，我们可以根据自己的需要选择不同的混淆策略。

源码地址：https://github.com/astrand/pyobfuscate

如果觉得麻烦，您还可以借助oxyry在线网站实现obfuscator混淆

在线地址：https://pyob.oxyry.com/

二、打包exe

PyInstaller是一个第三方库，它能够在Windows、Linux、 Mac OS X 等操作系统下将 Python源文件进行打包，打包完成后，exe即可在没有Python 的环境中运行，也可以作为一个独立文件方便传递和管理。

PyInstaller可以在Windows、Mac OS X和Linux上使用，但是并不是跨平台的，所以打包成.exe文件，需要在Windows系统上运行PyInstaller进行打包工作；打包成mac app，需要在Mac OS上使用。

在创建了独立应用（自包含该应用的依赖包）之后，还可以使用 PyInstaller 将 Python 程序生成可直接运行的程序，这个程序就可以被分发到对应的 Windows 或 Mac OS X 平台上运行。

安装 PyInstalle

Python 默认并不包含 PyInstaller 模块，因此需要自行安装 PyInstaller 模块。

安装 PyInstaller 模块与安装其他 Python 模块一样，使用 pip 命令安装即可。在命令行输入如下命令：

pip install pyinstaller

强烈建议使用 pip 在线安装的方式来安装 PyInstaller 模块，不要使用离线包的方式来安装，因为 PyInstaller 模块还依赖其他模块，pip 在安装 PyInstaller 模块时会先安装它的依赖模块。

运行上面命令，应该看到如下输出结果：

Successfully installed pyinstaller-x.x.x

其中的 x.x.x 代表 PyInstaller 的版本。

在 PyInstaller 模块安装成功之后，在 Python 的安装目录下的 Scripts(D:\Python\Python36\Scripts) 目录下会增加一个 pyinstaller.exe 程序，接下来就可以使用该工具将 Python 程序生成 EXE 程序了。

PyInstaller生成可执行程序

PyInstaller 工具的命令语法如下：

pyinstaller 选项 Python 源文件

不管这个 Python 应用是单文件的应用，还是多文件的应用，只要在使用 pyinstaller 命令时编译作为程序入口的 Python 程序即可。

PyInstaller工具是跨平台的，它既可以在 Windows平台上使用，也可以在 Mac OS X 平台上运行。在不同的平台上使用 PyInstaller 工具的方法是一样的，它们支持的选项也是一样的。

下面先创建一个 app 目录，在该目录下创建一个 app.py 文件，文件中包含如下代码：

from say_hello import *

def main():

print('程序开始执行')

print(say_hello('孙悟空'))

# 增加调用main()函数

if __name__ == '__main__':

　　main()

接下来使用命令行工具进入到此 app 目录下，执行如下命令：

pyinstaller -F app.py

执行上面命令，将看到详细的生成过程。当生成完成后，将会在此 app 目录下看到多了一个 dist 目录，并在该目录下看到有一个 app.exe 文件，这就是使用 PyInstaller 工具生成的 EXE 程序。

在命令行窗口中进入 dist 目录下，在该目录执行 app.exe ，将会看到该程序生成如下输出结果：

程序开始执行
孙悟空，您好！

由于该程序没有图形用户界面，因此如果读者试图通过双击来运行该程序，则只能看到程序窗口一闪就消失了，这样将无法看到该程序的输出结果。

在上面命令中使用了-F 选项，该选项指定生成单独的 EXE 文件，因此，在 dist 目录下生成了一个单独的大约为 6MB 的 app.exe 文件（在 Mac OS X 平台上生成的文件就叫 app，没有后缀）；与 -F 选项对应的是 -D 选项（默认选项），该选项指定生成一个目录（包含多个文件）来作为程序。

下面先将 PyInstaller 工具在 app 目录下生成的 build、dist 目录删除，并将 app.spec 文件也删除，然后使用如下命令来生成 EXE 文件。

pyinstaller -D app.py

执行上面命令，将看到详细的生成过程。当生成完成后，将会在 app 目录下看到多了一个 dist 目录，并在该目录下看到有一个 app 子目录，在该子目录下包含了大量 .dll 文件和 .pyz 文件，它们都是 app.exe 程序的支撑文件。在命令行窗口中运行该 app.exe 程序，同样可以看到与前一个 app.exe 程序相同的输出结果。

PyInstaller 不仅支持 -F、-D 选项，而且也支持如表 1 所示的常用选项。

表 1 PyInstaller 支持的常用选项
-h，--help	查看该模块的帮助信息
-F，-onefile	产生单个的可执行文件
-D，--onedir	产生一个目录（包含多个文件）作为可执行程序
-a，--ascii	不包含 Unicode 字符集支持
-d，--debug	产生 debug 版本的可执行文件
-w，--windowed，--noconsolc	指定程序运行时不显示命令行窗口（仅对 Windows 有效）
-c，--nowindowed，--console	指定使用命令行窗口运行程序（仅对 Windows 有效）
-o DIR，--out=DIR	指定 spec 文件的生成目录。如果没有指定，则默认使用当前目录来生成 spec 文件
-p DIR，--path=DIR	设置 Python 导入模块的路径（和设置 PYTHONPATH 环境变量的作用相似）。也可使用路径分隔符（Windows 使用分号，Linux 使用冒号）来分隔多个路径
-n NAME，--name=NAME	指定项目（产生的 spec）名字。如果省略该选项，那么第一个脚本的主文件名将作为 spec 的名字

在表 1 中列出的只是 PyInstaller 模块所支持的常用选项，如果需要了解 PyInstaller 选项的详细信息，则可通过 pyinstaller -h 来查看。

下面再创建一个带图形用户界面，可以访问 MySQL 数据库的应用程序。

在 app 当前所在目录再创建一个 dbapp 目录，并在该目录下创建 Python 程序，其中 exec_select.py 程序负责查询数据，main.py 程序负责创建图形用户界面来显示查询结果。

exec_select.py 文件包含的代码如下：

import mysql.connector

def query_db():

# ①、连接数据库

conn = conn = mysql.connector.connect(user='root', password='32147',

host='localhost', port='3306',

database='python', use_unicode=True)

# ②、获取游标

c = conn.cursor()

# ③、调用执行select语句查询数据

c.execute('select * from user_tb where user_id > %s', (2,))

# 通过游标的description属性获取列信息

description = c.description

# 使用fetchall获取游标中的所有结果集

rows = c.fetchall()

# ④、关闭游标

c.close()

# ⑤、关闭连接

conn.close()

return description, rows

mian.py 文件包含的代码如下：

from exec_select import *

from tkinter import *

def main():

description, rows = query_db()

# 创建窗口

win = Tk()

win.title('数据库查询')

# 通过description获取列信息

for i, col in enumerate(description):

lb = Button(win, text=col[0], padx=50, pady=6)

lb.grid(row=0, column=i)

# 直接使用for循环查询得到的结果集

for i, row in enumerate(rows):

for j in range(len(row)):

en = Label(win, text=row[j])

en.grid(row=i+1, column=j)

win.mainloop()

if __name__ == '__main__':

main()

通过命令行工具进入 dbapp 目录下，在该目录下执行如下命令：

Pyinstaller -F -w main.py

上面命令中的 -F 选项指定生成单个的可执行程序，-w 选项指定生成图形用户界面程序（不需要命令行界面）。运行上面命令，该工具同样在 dbapp 目录下生成了一个 dist 子目录，并在该子目录下生成了一个 main.exe 文件。

直接双击运行 main.exe 程序（该程序有图形用户界面，因此可以双击运行），读者可自行查看运行结果。

使用以下命令，将上述的 exe 反编译（exe 与 pyinstxtractor.py 同目录下运行 cmd）

python pyinstxtractor.py main.exe

在生成的目录中，可以找到如下文件 ---- main.pyc

此时，随意找一个 pyc 反编译网站，即可看到源码（中文可能有少许编码问题，但绝大部分代码均可还原）

可使用此网站：https://tool.lu/pyc

在这里插入图片描述

若想在exe基础上，实现python加密，防止被反编译，还可以这样操作。

要将Python代码编译为PYD文件，通常需要使用Cython或其他类似工具。Cython允许你使用静态类型注释的Python代码，并将其编译为C代码，然后进一步编译为机器代码。下面是使用Cython的基本步骤：

安装Cython: 首先，你需要安装Cython。可以通过pip安装：

pip install cython

编写或修改Python代码: Cython可以直接编译标准的Python脚本，但如果想要获得性能提升或更有效的加密效果，建议在关键部分使用Cython的静态类型声明。

创建Cython文件: 假设你有一个名为example.py的Python脚本，你可以创建一个example.pyx文件，在其中使用Cython语法。如果原始脚本很简单，直接将内容拷贝过来可能就足够了；如果追求性能，就要适当添加类型注解。

编写setup.py文件: 你需要一个setup.py文件来指导编译过程。一个基本的例子如下：

from setuptools import setup

from Cython.Build import cythonize

setup(

name='MyExtension',

ext_modules=cythonize("example.pyx"),

language_level=3

)

编译为PYD: 运行以下命令来编译example.pyx为example.pyd（在Windows上）或相应的动态链接库（在Unix/Linux上）。

python setup.py build_ext --inplace

原来的引用方式改为pyd

完成以上步骤后，你将在build目录下找到编译后的PYD文件（或在Unix/Linux上的SO文件），这个文件就是你加密过的Python扩展模块，可以在Python程序中像导入普通模块一样使用它。

请注意，虽然这种方法增加了代码被阅读和理解的难度，但有经验的攻击者仍有可能通过逆向工程来分析PYD文件的内容（难度很高）。此外，使用Cython的主要目的通常是性能优化，而不是安全加密。