别再问我exe反编译成Python脚本了！

Posted 2021-09-14 大数据v

导读：我曾经写了一篇：别再问我Python打包成exe了！（终极版），相信解决了不少小伙伴的Pyinstaller打包问题。

不过我最近遇到了一个问题，自己打包好的exe文件还在，但是Python源文件不知什么时候被误删了。现在想改动一下功能，重写Python脚本工程量也太大了，怎么办？请看下文。

作者：小小明

来源：凹凸数据（ID：alltodata）

今天我将教大家如何反编译exe文件，即将自己或别人写好的exe，还原成Python源码。

以最近写Python一键自动整理归类文件为例进行演示，运行所需的代码和文件都会在文末提供给大家。

打包成单文件所使用的命令为：

pyinstaller -Fw --icon=h.ico auto_organize_gui.py --add-data="h.ico;/"

打包成文件夹所使用的命令为：

pyinstaller -w --icon=h.ico auto_organize_gui.py --add-data="h.ico;."

不管是哪种打包方式都会留下一个exe文件。

首先我们需要从exe文件中抽取出其中的pyc文件：

01 抽取exe中的pyc文件

抽取pyinstaller打包的exe中的pyc文件，提取pyc文件有两种方法：

1. 通过 pyinstxtractor.py 脚本提取pyc文件

2. 通过 pyi-archive_viewer 工具提取pyc文件

1. 脚本提取pyc文件

pyinstxtractor.py 脚本可以在github项目 python-exe-unpacker 中下载，地址：

https://github.com/countercept/Python-exe-unpacker

下载该项目后把其中的pyinstxtractor.py脚本文件复制到与exe同级的目录。

然后进入exe所在目录的cmd执行：

Python pyinstxtractor.py auto_organize_gui.exe

执行后便得到exe文件名加上_extracted后缀的文件夹：

对两种打包方式产生的exe提取出的文件结构稍有区别：

2. 工具提取pyc文件

pyi-archive_viewer是PyInstaller自己提供的工具，它可以直接提取打包结果exe中的pyc文件。

详细介绍可参考官方文档：

https://pyinstaller.readthedocs.io/en/stable/advanced-topics.html#using-pyi-archive-viewer

执行pyi-archive_viewer [filename]即可查看 exe 内部的文件结构：

pyi-archive_viewer auto_organize.exe

操作命令：

U: go Up one level
O <name>: open embedded archive name
X <name>: extract name
Q: quit

然后可以提取出指定需要提取的文件：

要提取其他被导入的pyc文件，则需要先打开PYZ-00.pyz：

很显然，使用PyInstaller的pyi-archive_viewer 工具操作起来比较麻烦，一次只能提取一个文件，遇到子模块还需执行一次打开操作。

所以后面我也只使用pyinstxtractor.py 脚本来提取pyc文件。

02 反编译pyc文件为py脚本

有很多对pyc文件进行解密的网站，例如：

https://tool.lu/pyc/

不过我们直接使用 uncompyle6 库进行解码，使用pip可以直接安装：

pip install uncompyle6

uncompyle6可以反编译.pyc后缀结尾的文件，两种命令形式：

1. uncompyle6 xxx.pyc>xxx.py

2. uncompyle6 -o xxx.py xxx.pyc

以前面编码过程中生成的缓存为例进行演示：

uncompyle6 auto_organize.cpython-37.pyc>auto_organize.py

执行后便直接将.pyc文件反编译成Python脚本了：

从编译结果看注释也被保留了下来：

对于不是pyc后缀结尾的文件，使用uncompyle6反编译时会报出 must point to a Python source that can be compiled, or Python bytecode (.pyc, .pyo) 的错误。

所以我们需要先对提取出的内容人工修改后缀：

1. 运行入口pyc文件反编译

对于从pyinstaller提取出来的pyc文件并不能直接反编译，入口运行类共16字节的 magic 和 时间戳被去掉了。

如果直接进行反编译，例如执行

uncompyle6 auto_organize_gui.exe_extracted/auto_organize_gui.pyc

会报出如下错误：

ImportError: Unknown magic number 227 in auto_organize_gui.exe_extracted\\auto_organize_gui.pyc

使用支持16进制编辑的文本编辑器查看一探究竟，这里我使用UltraEdit32：

分别打开正常情况下编译出的pyc和从pyinstaller提取出来的pyc文件进行对比：

可以看到前16个字节都被去掉了，其中前四个字节是magic，这四个字节会随着系统和Python版本发生变化，必须一致。后四个字节包括时间戳和一些其他的信息，都可以随意填写。

我们先通过UltraEdit32向pyinstaller提取的文件添加头信息：

选择开头插入16个字节后，只需要替换前4个字节为当前环境下的magic：

然后执行：

uncompyle6 auto_organize_gui.exe_extracted/auto_organize_gui.pyc>auto_organize_gui.py

执行后可以看到文件已经顺利的被反编译：

2. 依赖性pyc文件反编译

考虑再反编译导入的其他依赖文件：

先用UltraEdit32打开查看一下：

可以看到对于非入口运行的pyc文件是从12字节开始缺4个字节。

这里我们选择第13个字节再插入四个字节即可：

然后再执行：

uncompyle6 auto_organize_gui.exe_extracted/PYZ-00.pyz_extracted/auto_organize.pyc > auto_organize.py

然后成功的反编译出依赖的文件：

代码与原文件几乎完全一致：

03 批量反编译

如果一个exe需要被反编译的Python脚本只有3个以内的文件，我们都完全可以人工来操作。

但是假如一个exe涉及几十个甚至上百个Python脚本需要反编译的时候，人工操作未免工作量过于巨大，我们考虑将以上过程用Python实现，从而达到批量反编译的效果。

1. 提取exe中的pyc

import os
import sys
import pyinstxtractor

exe_file = r"D:/PycharmProjects/gui_project/dist/auto_organize_gui.exe"
sys.argv = ['pyinstxtractor', exe_file]
pyinstxtractor.main()
# 恢复当前目录位置
os.chdir("..")

[*] Processing D:/PycharmProjects/gui_project/dist/auto_organize_gui.exe
[*] Pyinstaller version: 2.1+
[*] Python version: 37
[*] Length of package: 9491710 bytes
[*] Found 984 files in CArchive
[*] Beginning extraction...please standby
[*] Found 157 files in PYZ archive
[*] Successfully extracted pyinstaller archive: D:/PycharmProjects/gui_project/dist/auto_organize_gui.exe

You can now use a Python decompiler on the pyc files within the extracted directory

2. 预处理pyc文件修护校验头

def find_main(pyc_dir):
    for pyc_file in os.listdir(pyc_dir):
        if not pyc_file.startswith("pyi-") and pyc_file.endswith("manifest"):
            main_file = pyc_file.replace(".exe.manifest", "")
            result = f"{pyc_dir}/{main_file}"
            if os.path.exists(result):
                return main_file

pyc_dir = os.path.basename(exe_file)+"_extracted"
main_file = find_main(pyc_dir)
main_file

读取从pyz目录抽取的pyc文件的前4个字节作基准：

pyz_dir = f"{pyc_dir}/PYZ-00.pyz_extracted"
for pyc_file in os.listdir(pyz_dir):
    if pyc_file.endswith(".pyc"):
        file = f"{pyz_dir}/{pyc_file}"
        break
with open(file, "rb") as f:
    head = f.read(4)
list(map(hex, head))

['0x42', '0xd', '0xd', '0xa']

校准入口类：

import shutil
if os.path.exists("pycfile_tmp"):
    shutil.rmtree("pycfile_tmp")
os.mkdir("pycfile_tmp")
main_file_result = f"pycfile_tmp/{main_file}.pyc"
with open(f"{pyc_dir}/{main_file}", "rb") as read, open(main_file_result, "wb") as write:
    write.write(head)
    write.write(b"\\0"*12)
    write.write(read.read())

校准子类：

pyz_dir = f"{pyc_dir}/PYZ-00.pyz_extracted"
for pyc_file in os.listdir(pyz_dir):
    pyc_file_src = f"{pyz_dir}/{pyc_file}"
    pyc_file_dest = f"pycfile_tmp/{pyc_file}"
    print(pyc_file_src, pyc_file_dest)
    with open(pyc_file_src, "rb") as read, open(pyc_file_dest, "wb") as write:
        write.write(read.read(12))
        write.write(b"\\0"*4)
        write.write(read.read())

3. 开始反编译

from uncompyle6.bin import uncompile

if not os.path.exists("py_result"):
    os.mkdir("py_result")
for pyc_file in os.listdir("pycfile_tmp"):
    sys.argv = ['uncompyle6', '-o',
                f'py_result/{pyc_file[:-1]}', f'pycfile_tmp/{pyc_file}']
    uncompile.main_bin()

完整代码下载见文末。

这样我们只需将Python脚本、exe文件和pyinstxtractor.py脚本文件 放置到同一文件夹下，运行我们的Python脚本。即可反编译exe。

可以看到已经完美的反编译出exe其中的Python脚本：

好了，相信大家已经明白了反编译的原理。那么既然是攻防，如何防止自己打包的exe被反编译呢？

04 如何防止exe被反编译呢

只需在打包命令后面加上--key命令即可，例如文章开头的命令可以更换为：

pyinstaller -Fw --icon=h.ico auto_organize_gui.py --add-data="h.ico;/" --key 123456

123456是你用来加密的密钥，可以随意更换。

该加密参数依赖tinyaes，可以通过以下命令安装：

pip install tinyaes

打包后再次执行反编译：

exe_file = r"D:/PycharmProjects/gui_project/dist/auto_organize_gui.exe"
uncompyle_exe(exe_file, True)

结果只有入口脚本反编译成功，被依赖的脚本均被加密，无法直接被反编译：

可以看到抽取的中间结果变成了.pyc.encrypted格式，无法直接被反编译：

可以看到，常规手段就无法直接反编译了。

这个时候还想反编译就需要底层的逆向分析研究了，或者pyinstaller的源码完整研究一遍，了解其加密处理的机制，看看有没有破解的可能。

05 下载地址

如果大家想测试exe反编译，手头又没有合适的文件，在后台对话框回复反编译即可获取。

关于作者：小小明，数据、Python爱好者。

个人博客地址：

https://blog.csdn.net/as604049322

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