保护源码！加密你的 Python 程序代码！（留言送书）
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2021-07-29 02:19
Python 语法简单，使用方便，我们可以使用它快速地编写程序和构建应用。
在编写好程序之后，我们必然要进行程序的分发。
如果我们写的是图形界面程序，可能会打包成相应操作系统平台的二进制运行文件（当然也可能直接发 Python 代码给别人运行）。
如果我们写的是 Web 应用程序，则需要部署在指定的服务器上。
而这，就涉及到了源码保护的问题。我们不需要程序的使用者能够看到程序的源码。但是，Python 作为一门动态语言和脚本语言，运行通过它编写的程序，并不需要进行静态编译和打包的过程，对其代码进行加密是一件很麻烦、复杂和困难的事情。
如果构建好的 Python 应用程序只是我们内部使用，或者部署在服务器上以 SaaS 化的形式供使用者使用，那么也根本无需考虑 Python 代码加密和源码泄露的问题。
但是，如果我们编写的程序是要进行商业授权的呢？
源码的保护则是必须要做的一件事情。
虽然很难，虽然不是十分完美，但是多增加一道门槛，也就多抵挡一些闲得蛋疼的人搞破解。
下面，介绍几种常见 Python 应用程序的代码加密方式，以供参考：
一、桌面图形程序加密
通常情况下，我们使用 PyQt5、Tkinter、WxPython 等框架编写的图形程序会使用 PyInstaller 进行打包，生成平台的二进制运行文件，比如 Windows 下的 exe 文件。
不过，使用 PyInstaller 编译打包出来的程序，很容易很反编译回去。
比如，使用pyinstxtractor这个工具，就能把 PyInstallers 编译出来的 exe 还原回去；之后，再对还原出来的 pyc 文件进行反编译即可。
具体的使用方法，大家可以网上搜索，都有很多文章。
如何提高图形程序打包出二进制文件的安全性呢？
之前我们在介绍 PyQt5 程序打包时，有提到过使用 Nuitka 这个工具来减少生成二进制文件的大小。
其实，Nuitka 会将 Python 程序转化为 C 语言程序，然后再进行编译打包为二进制文件。众所周知，反编译 C 程序的难度是巨大的。以此，我们就极高地保障了图形界面程序的源码安全性。
二、Web 应用程序
对于 Python 编写的 Web 应用程序，我们一般直接将其部署在服务器上然后对外进行服务。
但是如果是一个私有化部署的应用程序，既需要部署在客户的机器上，又不想客户看到应用程序的源码。
这时候，可以考虑将 Python 代码文件编译为 C 文件，然后再将 C 文件编译为操作系统的动态链接库文件（Linux 下的 .so 文件和 Windows 下的 .pyd 文件）。
以上步骤需要使用第三方库 cython，然后编写一个setup.py文件用来指定需要处理的 Python 文件，例如：
from distutils.core import setup
from Cython.Build import cythonize
setup(ext_modules = cythonize(["zmister.py"]))
这样，就可以把 Python 文件编译为特定操作系统平台的动态链接库文件了。
同时，有一个第三方库 jmpy3 对上述流程进行了优化，支持单个文件和整个项目进行编译，使用起来更加友好：
需要注意的是，使用这种方式加密后的文件需要使用生成时的 Python 版本，这也算是一个小缺点。但是这个缺点可以通过打包为 Docker 镜像的方式解决掉。
三、通用加密
除了上述两种方案，还有一个工具——PyArmor 能够实现 Python 代码的加密。
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。它的保障机制主要包括:
加密编译后的代码块，保护模块中的字符串和常量
在脚本运行时候动态加密和解密每一个函数（代码块）的二进制代码
代码块执行完成之后清空堆栈局部变量
通过授权文件限制加密后脚本的有效期和设备环境
除了对 Python 代码进行加密，PyArmor 还能设置 Python 程序的许可方式，比如设置程序的使用期限、设置允许运行的设备、扩展其他认证方式等：
我们直接使用 pip 命令即可对其进行安装：
pip install pyarmor
然后，使用obfuscate选项就能对代码进行加密：
pyarmor obfuscate foo.py
使用licenses选项即可生成许可文件：
pyarmor licenses \
--expired "2018-12-31" \
--bind-disk "100304PBN2081SF3NJ5T" \
--bind-mac "70:f1:a1:23:f0:94" \
--bind-ipv4 "202.10.2.52" \
r001
使用--with-license参数即可指定许可文件：
pyarmor obfuscate --with-license licenses/r001/license.lic foo.py
使用pack选项即可打包脚本：
pyarmor pack foo.py
需要注意的是，pyarmor 是一个共享软件，安装之后处于试用模式，在试用模式下有一些限制，如果购买的话，也不贵，298的价格还是很良心的。
四、最后
除了代码加密，Python 社区内的很多观点也认为，加密是徒劳的，任何加密都有可能被破解，有一个良好的法律约束条款可能是更好的选择，而且如今的商业模式倾向于靠服务收费而非产品收费。
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