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python运行原理
Python是解释型语言，没有严格意义上的编译和汇编过程。但是一般可以认为编写好的python源文件，由python解释器翻译成以.pyc为结尾的字节码文件。pyc文件是二进制文件，可以由python虚拟机直接运行。
python代码运行机制
- Python.exe调用XX.py(源码)，解释并运行。
- Python.exe调用XX.pyc(字节码)，解释并运行。
- Python.exe调用XX.pyd(机器码)，调用运行。
- 如果有依赖的库，根据上面三种情况调用运行。
.pyc
.pyc：python编译后的二进制文件，是.py文件经过编译产生的字节码，pyc文件是可以由python虚拟机直接执行的程序（PyCodeObject对象在硬盘上的保存形式）。
pyc文件仅在由另一个.py文件或模块导入时从.py文件创建（import）。触发 pyc 文件生成不仅可以通过 import，还可以通过 py_compile 模块手动生成。
pyc文件会加快程序的加载速度，而不会加快程序的实际执行速度。
pyc文件一般由3个部分组成:
- Magic num：标识此pyc的版本信息, 不同的版本的 Magic 都在
Python/import.c内定义 - 文件创建时间：UNIX时间戳（从1970.1.1开始计数秒数）
- 序列化了的 PyCodeObject：此结构在
Include/code.h内定义，序列化方法在Python/marshal.c内定义
.pyd
.pyd文件类型是特定于Windows操作系统类平台的，是一个动态链接库，它包含一个或一组Python模块，由其他Python代码调用。要创建.pyd文件，需要创建一个名为example.pyd的模块。在这个模块中，需要创建一个名为PyInit_example()的函数。当程序调用这个库时，它们需要调用import foo, PyInit_example()函数将运行。
该文件可以直接用ida进行静态逆向分析.
.pyc反编译
uncompyle6
适用于python 1.0 – 3.8 版本.建议创建conda虚拟环境之后使用
使用方法:
uncompyle6 -o test.py test.pyc
pycdc
适用于python 3.9以及更高版本
同时存在的pycdas.exe是用于显示python字节码的工具.当pycdc本体无法使用的时候可以使用这个.
pylingual
目前最新的反编译的一个在线网站
python反编译
PyInstaller
用于将.py编译成.exe
pyinstxtractor
用于解包打包的.exe文件,可能需要对应的python版本才行
常用op_code指令
常用基本指令
| 指令 | 作用 | 示例/说明 |
|---|---|---|
| LOAD_CONST | 将常量压入栈顶 | x = 10 会加载 10 |
| LOAD_FAST | 加载局部变量到栈顶 | 在函数中访问变量 |
| STORE_FAST | 将栈顶值保存到局部变量 | a = 5 |
| STORE_SUBSCR | 储存索引 | s[i] = s[j] |
| LOAD_GLOBAL | 从全局或内建作用域加载变量 | print(x) |
| STORE_GLOBAL | 将值保存为全局变量 | 修改模块级变量 |
| LOAD_NAME | 从当前作用域加载名称 | 模块级变量、函数 |
| STORE_NAME | 保存值到当前作用域 | y = 20 |
算数与逻辑
| K指令 | 作用 | 示例/说明 |
|---|---|---|
| KBINARY_ADD | 加法运算 | a + b |
| KKKKBINARY_SUBTRACT | 减法运算 | a - b |
| KKBINARY_MULTIPLY | 乘法运算 | a * b |
| KKBINARY_TRUE_DIVIDE | 真除法 | a / b |
| KBINARY_FLOOR_DIVIDE | 地板除 | a // b |
| BINARY_MODULO | 取模运算 | a % b |
| BINARY_SUBSCR | 取索引 | a[b] |
| BINARY_POWER | 幂运算 | a ** b |
| INPLACE_ADD | 加法运算 | a += b |
| UNARY_NEGATIVE | 取负数 | -x |
| UNARY_NOT | 布尔取反 | not x |
| COMPARE_OP | 比较操作 | <, >, ==, !=, in, is |
控制流
| 指令 | 作用 | 示例/说明 |
|---|---|---|
| POP_JUMP_IF_FALSE | 若栈顶为 False，跳转 | if not x: |
| POP_JUMP_IF_TRUE | 若栈顶为 True，跳转 | if x: |
| JUMP_FORWARD | 无条件向前跳转 | 循环跳转 |
| JUMP_ABSOLUTE | 无条件绝对跳转 | 跳到指定指令 |
| RETURN_VALUE | 返回栈顶值并结束函数 | return x |
函数与调用
| 指令 | 作用 | 示例/说明 |
|---|---|---|
| CALL_FUNCTION | 调用函数 | f(a, b) |
| CALL_METHOD | 调用对象方法 | obj.m() |
| MAKE_FUNCTION | 创建函数对象 | 定义 def f(): |
| LOAD_CLOSURE | 加载闭包变量 | 内嵌函数 |
| MAKE_CLOSURE | 创建带闭包的函数 | lambda / 内部函数 |
栈操作
| 指令 | 作用 | 示例/说明 |
|---|---|---|
| POP_TOP | 弹出栈顶丢弃 | 语句末尾不返回 |
| DUP_TOP | 复制栈顶元素 | 栈操作优化 |
| ROT_TWO | 交换栈顶两个元素 | (a, b) 互换 |
| ROT_THREE | 旋转栈顶三个元素 | 栈指令优化 |
循环与迭代
| 指令 | 作用 | 示例/说明 |
|---|---|---|
| GET_ITER | 获取迭代器 | for x in y: |
| FOR_ITER | 从迭代器取值 | next(iterator) |
模块导入
| 指令 | 作用 | 示例/说明 |
|---|---|---|
| IMPORT_NAME | 导入模块 | import math |
| IMPORT_FROM | 从模块导入 | from math import sqrt |
对象与属性
| 指令 | 作用 | 示例/说明 |
|---|---|---|
| LOAD_ATTR | 加载对象属性 | obj.x |
| STORE_ATTR | 设置对象属性 | obj.x = 1 |
| DELETE_ATTR | 删除对象属性 | del obj.x |
| BUILD_LIST | 创建列表 | [1, 2] |
| BUILD_TUPLE | 创建元组 | (1, 2) |
| BUILD_SET | 创建集合 | {1, 2} |
| BUILD_MAP | 创建字典 | {'a': 1} |
| LOAD_METHOD | 加载方法（Python3.7+） | obj.m() |
待补充
- python虚拟环境的搭建
- Conda or UV ?