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python字节码手工还原python源码的示例分析


python字节码手工还原python源码的示例分析

发布时间:2021-12-04 16:40:40 来源:高防服务器网 阅读:63 作者:柒染 栏目:安全技术

今天就跟大家聊聊有关python字节码手工还原python源码的示例分析,可能很多人都不太了解,为了让大家更加了解,小编给大家总结了以下内容,希望大家根据这篇文章可以有所收获。

0x1.前言

> Python 代码先被编译为字节码后,再由Python虚拟机来执行字节码, Python的字节码是一种类似汇编指令的中间语言, 一个Python语句会对应若干字节码指令,虚拟机一条一条执行字节码指令, 从而完成程序执行。Python dis 模块支持对Python代码进行反汇编, 生成字节码指令。dis.dis()将CPython字节码转为可读的伪代码(类似于汇编代码)。结构如下:

  7           0 LOAD_CONST               1 (0)                3 STORE_FAST               1 (local1)    8           6 LOAD_CONST               2 (101)                9 STORE_GLOBAL             0 (global1)    9          12 LOAD_FAST                1 (local1)               15 PRINT_ITEM               16 LOAD_FAST                0 (arg1)               19 PRINT_ITEM               20 LOAD_GLOBAL              0 (global1)               23 PRINT_ITEM               24 PRINT_NEWLINE               25 LOAD_CONST               0 (None)               28 RETURN_VALUE

其实就是这样的结构:

源码行号 | 指令在函数中的偏移 | 指令符号 | 指令参数 | 实际参数值

0x2.变量

1.const

LOAD_CONST加载const变量,比如数值、字符串等等,一般用于传给函数的参数

55       12 LOAD_GLOBAL              1 (test)           15 LOAD_FAST                0 (2) #读取2           18 LOAD_CONST               1 ('output')            21 CALL_FUNCTION            2

转为python代码就是:

test(2, 'output')

2.局部变量

LOAD_FAST一般加载局部变量的值,也就是读取值,用于计算或者函数调用传参等。STORE_FAST一般用于保存值到局部变量。

61          77 LOAD_FAST                0 (n)               80 LOAD_FAST                3 (p)               83 INPLACE_DIVIDE               84 STORE_FAST               0 (n)

这段bytecode转为python就是:

n = n / p

函数的形参也是局部变量,如何区分出是函数形参还是其他局部变量呢?形参没有初始化,也就是从函数开始到LOAD_FAST该变量的位置,如果没有看到STORE_FAST,那么该变量就是函数形参。而其他局部变量在使用之前肯定会使用STORE_FAST进行初始化。具体看下面的实例:

  4           0 LOAD_CONST               1 (0)                3 STORE_FAST               1 (local1)    5           6 LOAD_FAST                1 (local1)                9 PRINT_ITEM               10 LOAD_FAST                0 (arg1)               13 PRINT_ITEM               14 PRINT_NEWLINE               15 LOAD_CONST               0 (None)               18 RETURN_VALUE

对应的python代码如下,对比一下就一目了然。

def test(arg1):      local1 = 0      print local1, arg1

3.全局变量

LOAD_GLOBAL用来加载全局变量,包括指定函数名,类名,模块名等全局符号。STORE_GLOBAL用来给全局变量赋值。

  8           6 LOAD_CONST               2 (101)                9 STORE_GLOBAL             0 (global1)                20 LOAD_GLOBAL              0 (global1)                23 PRINT_ITEM

对应的python代码

def test():      global global1      global1 = 101      print global

0x3.常用数据类型

1.list

BUILD_LIST用于创建一个list结构。

 13           0 LOAD_CONST               1 (1)                3 LOAD_CONST               2 (2)                6 BUILD_LIST               2                9 STORE_FAST               0 (k)

对应python代码是:

k = [1, 2]

另外再看看一种常见的创建list的方式如下:

[x for x in xlist if x!=0 ]

一个实例bytecode如下:

 22         235 BUILD_LIST               0 //创建list,为赋值给某变量,这种时候一般都是语法糖结构了              238 LOAD_FAST                3 (sieve)              241 GET_ITER          >>  242 FOR_ITER                24 (to 269)              245 STORE_FAST               4 (x)              248 LOAD_FAST                4 (x)              251 LOAD_CONST               2 (0)              254 COMPARE_OP               3 (!=)              257 POP_JUMP_IF_FALSE      242 //不满足条件contine              260 LOAD_FAST                4 (x)//读取满足条件的x              263 LIST_APPEND              2 //把每个满足条件的x存入list              266 JUMP_ABSOLUTE          242          >>  269 RETURN_VALUE

转为python代码是:

[for x in sieve if x != 0]

2.dict

BUILD_MAP用于创建一个空的dict。STORE_MAP用于初始化dict的内容。

 13           0 BUILD_MAP                1                3 LOAD_CONST               1 (1)                6 LOAD_CONST               2 ('a')                9 STORE_MAP               10 STORE_FAST               0 (k)

对应的python代码是:

k = {'a': 1}

再看看修改dict的bytecode:

14          13 LOAD_CONST               3 (2)               16 LOAD_FAST                0 (k)               19 LOAD_CONST               4 ('b')               22 STORE_SUBSCR

对应的python代码是:

k['b'] = 2

3.slice

BUILD_SLICE用于创建slice。对于list、元组、字符串都可以使用slice的方式进行访问。但是要注意BUILD_SLICE用于[x:y:z]这种类型的slice,结合BINARY_SUBSCR读取slice的值,结合STORE_SUBSCR用于修改slice的值。另外SLICE+n用于[a:b]类型的访问,STORE_SLICE+n用于[a:b]类型的修改,其中n表示如下:

SLICE+0()  Implements TOS = TOS[:].  SLICE+1()  Implements TOS = TOS1[TOS:].  SLICE+2()  Implements TOS = TOS1[:TOS].  SLICE+3()  Implements TOS = TOS2[TOS1:TOS].

下面看具体实例:

13           0 LOAD_CONST               1 (1)                3 LOAD_CONST               2 (2)                6 LOAD_CONST               3 (3)                9 BUILD_LIST               3               12 STORE_FAST               0 (k1) //k1 = [1, 2, 3]   14          15 LOAD_CONST               4 (10)               18 BUILD_LIST               1               21 LOAD_FAST                0 (k1)               24 LOAD_CONST               5 (0)               27 LOAD_CONST               1 (1)               30 LOAD_CONST               1 (1)               33 BUILD_SLICE              3               36 STORE_SUBSCR                    //k1[0:1:1] = [10]   15          37 LOAD_CONST               6 (11)               40 BUILD_LIST               1               43 LOAD_FAST                0 (k1)               46 LOAD_CONST               1 (1)               49 LOAD_CONST               2 (2)               52 STORE_SLICE+3                   //k1[1:2] = [11]   16          53 LOAD_FAST                0 (k1)               56 LOAD_CONST               1 (1)               59 LOAD_CONST               2 (2)               62 SLICE+3               63 STORE_FAST               1 (a)  //a = k1[1:2]   17          66 LOAD_FAST                0 (k1)               69 LOAD_CONST               5 (0)               72 LOAD_CONST               1 (1)               75 LOAD_CONST               1 (1)               78 BUILD_SLICE              3               81 BINARY_SUBSCR               82 STORE_FAST               2 (b) //b = k1[0:1:1]

0x4.循环

SETUP_LOOP用于开始一个循环。SETUP_LOOP              26 (to 35)35表示循环退出点。

while循环

 23           0 LOAD_CONST               1 (0)                3 STORE_FAST               0 (i) // i=0   24           6 SETUP_LOOP              26 (to 35)          >>    9 LOAD_FAST                0 (i) //循环起点               12 LOAD_CONST               2 (10)               15 COMPARE_OP               0 (<)               18 POP_JUMP_IF_FALSE       34     //while i < 10:   25          21 LOAD_FAST                0 (i)               24 LOAD_CONST               3 (1)               27 INPLACE_ADD                                    28 STORE_FAST               0 (i) // i += 1               31 JUMP_ABSOLUTE            9    // 回到循环起点          >>   34 POP_BLOCK          >>   35 LOAD_CONST               0 (None)

对应python代码是:

i = 0      while i < 10:          i += 1

for in结构

            238 LOAD_FAST                3 (sieve)#sieve是个list              241 GET_ITER                    //开始迭代sieve          >>  242 FOR_ITER                24 (to 269) //继续iter下一个x              245 STORE_FAST               4 (x)              ...              266 JUMP_ABSOLUTE          242 //循环

这是典型的for+in结构,转为python代码就是:

for x in sieve:

0x5.if

POP_JUMP_IF_FALSEJUMP_FORWARD一般用于分支判断跳转。POP_JUMP_IF_FALSE表示条件结果为FALSE就跳转到目标偏移指令。JUMP_FORWARD直接跳转到目标偏移指令。

 23           0 LOAD_CONST               1 (0)                3 STORE_FAST               0 (i) //i=0   24           6 LOAD_FAST                0 (i)                9 LOAD_CONST               2 (5)               12 COMPARE_OP               0 (<)               15 POP_JUMP_IF_FALSE       26   25          18 LOAD_CONST               3 ('i < 5')               21 PRINT_ITEM               22 PRINT_NEWLINE               23 JUMP_FORWARD            25 (to 51)   26     >>   26 LOAD_FAST                0 (i)               29 LOAD_CONST               2 (5)               32 COMPARE_OP               4 (>)               35 POP_JUMP_IF_FALSE       46   27          38 LOAD_CONST               4 ('i > 5')               41 PRINT_ITEM               42 PRINT_NEWLINE               43 JUMP_FORWARD             5 (to 51)   29     >>   46 LOAD_CONST               5 ('i = 5')               49 PRINT_ITEM               50 PRINT_NEWLINE          >>   51 LOAD_CONST               0 (None)

转为python代码是:

    i = 0      if i < 5:          print 'i < 5'      elif i > 5:          print 'i > 5'      else:          print 'i = 5'

0x6.分辨函数

1.函数范围

前面介绍第二列表示指令在函数中的偏移地址,所以看到0就是函数开始,下一个0前一条指令就是函数结束位置,当然也可以通过RETURN_VALUE来确定函数结尾

54         0 LOAD_FAST                1 (plist) //函数开始             3 LOAD_CONST               0 (None)             6 COMPARE_OP               2 (==)             9 POP_JUMP_IF_FALSE        33  55         ...  67     >>  139 LOAD_FAST              2 (fs)             142 RETURN_VALUE  70         0 LOAD_CONST               1 ('FLAG') //另一个函数开始             3 STORE_FAST               0 (flag)

2.函数调用

函数调用类似于push+call的汇编结构,压栈参数从左到右依次压入(当然不是push,而是读取指令LOAD_xxxx来指定参数)。函数名一般通过LOAD_GLOBAL指令指定,如果是模块函数或者类成员函数通过LOAD_GLOBAL+LOAD_ATTR来指定。先指定要调用的函数,然后压参数,最后通过CALL_FUNCTION调用。CALL_FUNCTION后面的值表示有几个参数。支持嵌套调用:

6           0 LOAD_GLOBAL              0 (int) //int函数                3 LOAD_GLOBAL              1 (math)//math模块                6 LOAD_ATTR                2 (sqrt)//sqrt函数                9 LOAD_FAST                0 (n) //参数               12 CALL_FUNCTION            1               15 CALL_FUNCTION            1               18 STORE_FAST               2 (nroot)

这段bytecode转换成python代码就是

nroot = int(math.sqrt(n)) //其中n是一个局部变量或者函数参数,具体看上下文

0x7.其他指令

其他常见指令,一看就明白,就不具体分析了,更多详细内容请看官方文档。

INPLACE_POWER()  Implements in-place TOS = TOS1 ** TOS.  INPLACE_MULTIPLY()  Implements in-place TOS = TOS1 * TOS.  INPLACE_DIVIDE()  Implements in-place TOS = TOS1 / TOS when from __future__ import division is not in effect.  INPLACE_FLOOR_DIVIDE()  Implements in-place TOS = TOS1 // TOS.  INPLACE_TRUE_DIVIDE()  Implements in-place TOS = TOS1 / TOS when from __future__ import division is in effect.  INPLACE_MODULO()  Implements in-place TOS = TOS1 % TOS.  INPLACE_ADD()  Implements in-place TOS = TOS1 + TOS.  INPLACE_SUBTRACT()  Implements in-place TOS = TOS1 - TOS.  INPLACE_LSHIFT()  Implements in-place TOS = TOS1 << TOS.  INPLACE_RSHIFT()  Implements in-place TOS = TOS1 >> TOS.  INPLACE_AND()  Implements in-place TOS = TOS1 & TOS.  INPLACE_XOR()  Implements in-place TOS = TOS1 ^ TOS.  INPLACE_OR()  Implements in-place TOS = TOS1 | TOS.

基础运算还有一套对应的BINARY_xxxx指令,两者区别很简单。

i += 1 //使用INPLACE_xxx  i = i + 1 //使用BINARY_xxxx

看完上述内容,你们对python字节码手工还原python源码的示例分析有进一步的了解吗?如果还想了解更多知识或者相关内容,请关注高防服务器网行业资讯频道,感谢大家的支持。

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