混淆“世界你好！” Python 上的混淆

百变鹏仔 5天前 #Python

文章标签你好

创建最奇怪的混淆程序，打印字符串“hello world！”。我决定写一篇解释它到底是如何工作的。所以，这是 python 2.7 中的条目：

(lambda _, __, ___, ____, _____, ______, _______, ________:    getattr(        __import__(true.__class__.__name__[_] + [].__class__.__name__[__]),        ().__class__.__eq__.__class__.__name__[:__] +        ().__iter__().__class__.__name__[_____:________]    )(        _, (lambda _, __, ___: _(_, __, ___))(            lambda _, __, ___:                chr(___ % __) + _(_, __, ___ // __) if ___ else                (lambda: _).func_code.co_lnotab,            _ << ________,            (((_____ << ____) + _) << ((___ << _____) - ___)) + (((((___ << __)            - _) << ___) + _) << ((_____ << ____) + (_ << _))) + (((_______ <<            __) - _) << (((((_ << ___) + _)) << ___) + (_ << _))) + (((_______            << ___) + _) << ((_ << ______) + _)) + (((_______ << ____) - _) <<            ((_______ << ___))) + (((_ << ____) - _) << ((((___ << __) + _) <<            __) - _)) - (_______ << ((((___ << __) - _) << __) + _)) + (_______            << (((((_ << ___) + _)) << __))) - ((((((_ << ___) + _)) << __) +            _) << ((((___ << __) + _) << _))) + (((_______ << __) - _) <<            (((((_ << ___) + _)) << _))) + (((___ << ___) + _) << ((_____ <<            _))) + (_____ << ______) + (_ << ___)        )    ))(    *(lambda _, __, ___: _(_, __, ___))(        (lambda _, __, ___:            [__(___[(lambda: _).func_code.co_nlocals])] +            _(_, __, ___[(lambda _: _).func_code.co_nlocals:]) if ___ else []        ),        lambda _: _.func_code.co_argcount,        (            lambda _: _,            lambda _, __: _,            lambda _, __, ___: _,            lambda _, __, ___, ____: _,            lambda _, __, ___, ____, _____: _,            lambda _, __, ___, ____, _____, ______: _,            lambda _, __, ___, ____, _____, ______, _______: _,            lambda _, __, ___, ____, _____, ______, _______, ________: _        )    ))

不允许使用字符串文字，但我为了好玩设置了一些其他限制：它必须是单个表达式（因此没有打印语句），具有最少的内置用法，并且没有整数文字。
开始使用

由于我们无法使用打印，我们可以写入 stdout 文件对象：

import syssys.stdout.write("hello world!")

但是让我们使用较低级别的东西：os.write()。我们需要 stdout 的文件描述符，它是 1（可以使用 print sys.stdout.fileno() 检查）。

import osos.write(1, "hello world!")

我们想要一个表达式，所以我们将使用 import():

__import__("os").write(1, "hello world!")

我们还希望能够混淆 write()，因此我们将引入 getattr()：

getattr(__import__("os"), "write")(1, "hello world!")

这是起点。从现在开始，一切都将混淆三个字符串和整数。
将字符串串在一起

“os”和“write”相当简单，因此我们将通过连接各个内置类的部分名称来创建它们。有很多不同的方法可以做到这一点，但我选择了以下方法：

"o" from the second letter of bool: true.__class__.__name__[1]"s" from the third letter of list: [].__class__.__name__[2]"wr" from the first two letters of wrapper_descriptor, an implementation detail in cpython found as the type of some builtin classes’ methods (more on that here): ().__class__.__eq__.__class__.__name__[:2]"ite" from the sixth through eighth letters of tupleiterator, the type of object returned by calling iter() on a tuple: ().__iter__().__class__.__name__[5:8]

我们开始取得一些进展！

getattr(    __import__(true.__class__.__name__[1] + [].__class__.__name__[2]),    ().__class__.__eq__.__class__.__name__[:2] +    ().__iter__().__class__.__name__[5:8])(1, "hello world!")

“hello world!n”更复杂。我们将把它编码为一个大整数，它由每个字符的 ascii 代码乘以 256 的字符在字符串中的索引次方组成。换句话说，以下总和：
Σn=0l−1cn(256n)

哪里l
是字符串的长度，cn 是 n

的 ascii 码字符串中的第

个字符。要创建号码：

>>> codes = [ord(c) for c in "hello world!"]>>> num = sum(codes[i] * 256 ** i for i in xrange(len(codes)))>>> print num802616035175250124568770929992

现在我们需要代码将此数字转换回字符串。我们使用一个简单的递归算法：

>>> def convert(num):...     if num:...         return chr(num % 256) + convert(num // 256)...     else:...         return ""...>>> convert(802616035175250124568770929992)'hello world!'

用 lambda 重写一行：

convert = lambda num: chr(num % 256) + convert(num // 256) if num else ""

现在我们使用匿名递归将其转换为单个表达式。这需要一个组合器。从这个开始：

>>> comb = lambda f, n: f(f, n)>>> convert = lambda f, n: chr(n % 256) + f(f, n // 256) if n else "">>> comb(convert, 802616035175250124568770929992)'hello world!'

现在我们只需将这两个定义代入表达式中，我们就得到了我们的函数：

>>> (lambda f, n: f(f, n))(...     lambda f, n: chr(n % 256) + f(f, n // 256) if n else "",...     802616035175250124568770929992)'hello world!'

现在我们可以将其粘贴到之前的代码中，一路替换一些变量名称 (f → , n → _):

getattr(    __import__(true.__class__.__name__[1] + [].__class__.__name__[2]),    ().__class__.__eq__.__class__.__name__[:2] +    ().__iter__().__class__.__name__[5:8])(    1, (lambda _, __: _(_, __))(        lambda _, __: chr(__ % 256) + _(_, __ // 256) if __ else "",        802616035175250124568770929992    ))

函数内部

我们在转换函数的主体中留下了一个“”（记住：没有字符串文字！），以及我们必须以某种方式隐藏的大量数字。让我们从空字符串开始。我们可以通过检查某个随机函数的内部结构来即时制作一个：

>>> (lambda: 0).func_code.co_lnotab''

我们在这里真正要做的是查看函数中包含的代码对象的行号表。由于它是匿名的，因此没有行号，因此字符串为空。将 0 替换为 _ 以使其更加混乱（这并不重要，因为该函数没有被调用），然后将其插入。我们还将把 256 重构为一个参数，该参数传递给我们混淆的 convert()连同号码。这需要向组合器添加一个参数：

getattr(    __import__(true.__class__.__name__[1] + [].__class__.__name__[2]),    ().__class__.__eq__.__class__.__name__[:2] +    ().__iter__().__class__.__name__[5:8])(    1, (lambda _, __, ___: _(_, __, ___))(        lambda _, __, ___:            chr(___ % __) + _(_, __, ___ // __) if ___ else            (lambda: _).func_code.co_lnotab,        256,        802616035175250124568770929992    ))

绕道

让我们暂时解决一个不同的问题。我们想要一种方法来混淆代码中的数字，但每次使用它们时重新创建它们会很麻烦（而且不是特别有趣）。如果我们可以实现 range(1, 9) == [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8]，那么我们可以将当前的工作包装在一个函数中，该函数接受包含数字的变量1 到 8，并用这些变量替换正文中出现的整数文字：

(lambda n1, n2, n3, n4, n5, n6, n7, n8:    getattr(        __import__(true.__class__.__name__[n1] + [].__class__.__name__[n2]),        ...    )(        ...    ))(*range(1, 9))

即使我们还需要形成 256 和 802616035175250124568770929992，它们也可以通过对这八个“基本”数字进行算术运算来创建。 1-8 的选择是任意的，但似乎是一个很好的中间立场。

我们可以通过函数的代码对象获取函数接受的参数数量：

>>> (lambda a, b, c: 0).func_code.co_argcount

构建参数计数在 1 到 8 之间的函数元组：

funcs = (    lambda _: _,    lambda _, __: _,    lambda _, __, ___: _,    lambda _, __, ___, ____: _,    lambda _, __, ___, ____, _____: _,    lambda _, __, ___, ____, _____, ______: _,    lambda _, __, ___, ____, _____, ______, _______: _,    lambda _, __, ___, ____, _____, ______, _______, ________: _)

使用递归算法，我们可以将其转换为 range(1, 9) 的输出：

>>> def convert(l):...     if l:...         return [l[0].func_code.co_argcount] + convert(l[1:])...     else:...         return []...>>> convert(funcs)[1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8]

和之前一样，我们将其转换为 lambda 形式：

convert = lambda l: [l[0].func_code.co_argcount] + convert(l[1:]) if l else []

然后，进入匿名递归形式：

>>> (lambda f, l: f(f, l))(...     lambda f, l: [l[0].func_code.co_argcount] + f(f, l[1:]) if l else [],...     funcs)[1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8]

为了好玩，我们将 argcount 操作分解为一个附加函数参数，并混淆一些变量名称：

(lambda _, __, ___: _(_, __, ___))(    (lambda _, __, ___:        [__(___[0])] + _(_, __, ___[1:]) if ___ else []    ),    lambda _: _.func_code.co_argcount,    funcs)

现在有一个新问题：我们仍然需要一种隐藏 0 和 1 的方法。我们可以通过检查任意函数中局部变量的数量来获得这些：

>>> (lambda: _).func_code.co_nlocals0>>> (lambda _: _).func_code.co_nlocals1

尽管函数体看起来相同，但第一个函数中的 _ 不是参数，也不是在函数中定义的，因此 python 将其解释为全局变量：

>>> import dis>>> dis.dis(lambda: _)  1           0 load_global              0 (_)              3 return_value>>> dis.dis(lambda _: _)  1           0 load_fast                0 (_)              3 return_value

无论 _ 是否实际在全局范围内定义，都会发生这种情况。

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将其付诸实践：

(lambda _, __, ___: _(_, __, ___))(    (lambda _, __, ___:        [__(___[(lambda: _).func_code.co_nlocals])] +        _(_, __, ___[(lambda _: _).func_code.co_nlocals:]) if ___ else []    ),    lambda _: _.func_code.co_argcount,    funcs)

现在我们可以替换 funcs 的值，然后使用 * 将结果整数列表作为八个单独的变量传递，我们得到：

(lambda n1, n2, n3, n4, n5, n6, n7, n8:    getattr(        __import__(true.__class__.__name__[n1] + [].__class__.__name__[n2]),        ().__class__.__eq__.__class__.__name__[:n2] +        ().__iter__().__class__.__name__[n5:n8]    )(        n1, (lambda _, __, ___: _(_, __, ___))(            lambda _, __, ___:                chr(___ % __) + _(_, __, ___ // __) if ___ else                (lambda: _).func_code.co_lnotab,            256,            802616035175250124568770929992        )    ))(    *(lambda _, __, ___: _(_, __, ___))(        (lambda _, __, ___:            [__(___[(lambda: _).func_code.co_nlocals])] +            _(_, __, ___[(lambda _: _).func_code.co_nlocals:]) if ___ else []        ),        lambda _: _.func_code.co_argcount,        (            lambda _: _,            lambda _, __: _,            lambda _, __, ___: _,            lambda _, __, ___, ____: _,            lambda _, __, ___, ____, _____: _,            lambda _, __, ___, ____, _____, ______: _,            lambda _, __, ___, ____, _____, ______, _______: _,            lambda _, __, ___, ____, _____, ______, _______, ________: _        )    ))

移位

快到了！我们将用、_、、_ 等替换 n{1..8} 变量，因为它会与中使用的变量产生混淆我们的内在功能。这不会造成实际问题，因为范围规则意味着将使用正确的规则。这也是我们将 256 重构为 _ 指代 1 而不是我们混淆的 convert() 函数的原因之一。有点长了，就只贴前半部分了：

(lambda _, __, ___, ____, _____, ______, _______, ________:    getattr(        __import__(true.__class__.__name__[_] + [].__class__.__name__[__]),        ().__class__.__eq__.__class__.__name__[:__] +        ().__iter__().__class__.__name__[_____:________]    )(        _, (lambda _, __, ___: _(_, __, ___))(            lambda _, __, ___:                chr(___ % __) + _(_, __, ___ // __) if ___ else                (lambda: _).func_code.co_lnotab,            256,            802616035175250124568770929992        )    ))

只剩下两件事了。我们从简单的开始：256. 256=28

，所以我们可以将其重写为 1

我们将对 802616035175250124568770929992 使用相同的想法。一个简单的分而治之算法可以将其分解为数字之和，这些数字本身就是移位在一起的数字之和，依此类推。例如，如果我们有 112，我们可以将其分解为 96 16，然后 (3 >)，这两者都是涉及其他 i/o 方式的转移注意力的内容。

数字可以用多种方式分解；没有一种方法是正确的（毕竟，我们可以将其分解为 (1

func encode(num):    if num <= 8:        return "_" * num    else:        return "(" + convert(num) + ")"func convert(num):    base = shift = 0    diff = num    span = ...    for test_base in range(span):        for test_shift in range(span):            test_diff = |num| - (test_base << test_shift)            if |test_diff| < |diff|:                diff = test_diff                base = test_base                shift = test_shift    encoded = "(" + encode(base) + " << " + encode(shift) + ")"    if diff == 0:        return encoded    else:        return encoded + " + " + convert(diff)convert(802616035175250124568770929992)

这里的基本思想是，我们在一定范围内测试数字的各种组合，直到得到两个数字，base 和 shift，这样 base

range() 的参数 span 表示搜索空间的宽度。这不能太大，否则我们最终将得到 num 作为我们的基数和 0 作为我们的移位（因为 diff 为零），并且由于基数不能表示为单个变量，所以它会重复，无限递归。如果它太小，我们最终会得到类似上面提到的 (1 span=⌈log1.5|num|⌉ ⌊24−深度⌋

将伪代码翻译成 python 并进行一些调整（支持深度参数，以及一些涉及负数的警告），我们得到：

from math import ceil, logdef encode(num, depth):    if num == 0:        return "_ - _"    if num <= 8:        return "_" * num    return "(" + convert(num, depth + 1) + ")"def convert(num, depth=0):    result = ""    while num:        base = shift = 0        diff = num        span = int(ceil(log(abs(num), 1.5))) + (16 >> depth)        for test_base in xrange(span):            for test_shift in xrange(span):                test_diff = abs(num) - (test_base << test_shift)                if abs(test_diff) < abs(diff):                    diff = test_diff                    base = test_base                    shift = test_shift        if result:            result += " + " if num > 0 else " - "        elif num < 0:            base = -base        if shift == 0:            result += encode(base, depth)        else:            result += "(%s << %s)" % (encode(base, depth),                                      encode(shift, depth))        num = diff if num > 0 else -diff    return result

现在，当我们调用convert(802616035175250124568770929992)时，我们得到了一个很好的分解：

>>> convert(802616035175250124568770929992)(((_____ << ____) + _) << ((___ << _____) - ___)) + (((((___ << __) - _) << ___) + _) << ((_____ << ____) + (_ << _))) + (((_______ << __) - _) << (((((_ << ___) + _)) << ___) + (_ << _))) + (((_______ << ___) + _) << ((_ << ______) + _)) + (((_______ << ____) - _) << ((_______ << ___))) + (((_ << ____) - _) << ((((___ << __) + _) << __) - _)) - (_______ << ((((___ << __) - _) << __) + _)) + (_______ << (((((_ << ___) + _)) << __))) - ((((((_ << ___) + _)) << __) + _) << ((((___ << __) + _) << _))) + (((_______ << __) - _) << (((((_ << ___) + _)) << _))) + (((___ << ___) + _) << ((_____ << _))) + (_____ << ______) + (_ << ___)

将其作为 802616035175250124568770929992 的替代品，并将所有部件放在一起：

(lambda _, __, ___, ____, _____, ______, _______, ________:    getattr(        __import__(true.__class__.__name__[_] + [].__class__.__name__[__]),        ().__class__.__eq__.__class__.__name__[:__] +        ().__iter__().__class__.__name__[_____:________]    )(        _, (lambda _, __, ___: _(_, __, ___))(            lambda _, __, ___:                chr(___ % __) + _(_, __, ___ // __) if ___ else                (lambda: _).func_code.co_lnotab,            _ << ________,            (((_____ << ____) + _) << ((___ << _____) - ___)) + (((((___ << __)            - _) << ___) + _) << ((_____ << ____) + (_ << _))) + (((_______ <<            __) - _) << (((((_ << ___) + _)) << ___) + (_ << _))) + (((_______            << ___) + _) << ((_ << ______) + _)) + (((_______ << ____) - _) <<            ((_______ << ___))) + (((_ << ____) - _) << ((((___ << __) + _) <<            __) - _)) - (_______ << ((((___ << __) - _) << __) + _)) + (_______            << (((((_ << ___) + _)) << __))) - ((((((_ << ___) + _)) << __) +            _) << ((((___ << __) + _) << _))) + (((_______ << __) - _) <<            (((((_ << ___) + _)) << _))) + (((___ << ___) + _) << ((_____ <<            _))) + (_____ << ______) + (_ << ___)        )    ))(    *(lambda _, __, ___: _(_, __, ___))(        (lambda _, __, ___:            [__(___[(lambda: _).func_code.co_nlocals])] +            _(_, __, ___[(lambda _: _).func_code.co_nlocals:]) if ___ else []        ),        lambda _: _.func_code.co_argcount,        (            lambda _: _,            lambda _, __: _,            lambda _, __, ___: _,            lambda _, __, ___, ____: _,            lambda _, __, ___, ____, _____: _,            lambda _, __, ___, ____, _____, ______: _,            lambda _, __, ___, ____, _____, ______, _______: _,            lambda _, __, ___, ____, _____, ______, _______, ________: _        )    ))

这就是你的。
附录：python 3 支持

自从写这篇文章以来，有几个人询问了 python 3 支持的问题。我当时没有想到这一点，但随着 python 3 不断受到关注（感谢您！），这篇文章显然早就该更新了。

幸运的是，python 3（截至撰写本文时为 3.6）不需要我们进行太多更改：

the func_code function object attribute has been renamed to __code__. easy fix with a find-and-replace.the tupleiterator type name has been changed to tuple_iterator. since we use this to extract the substring "ite", we can get around this by changing our indexing in ().__iter__().__class__.__name__ from [_____:________] to [_:][_____:________].os.write() requires bytes now instead of a str, so chr(...) needs to be changed to bytes([...]).

这是完整的 python 3 版本：

(lambda _, __, ___, ____, _____, ______, _______, ________:    getattr(        __import__(True.__class__.__name__[_] + [].__class__.__name__[__]),        ().__class__.__eq__.__class__.__name__[:__] +        ().__iter__().__class__.__name__[_:][_____:________]    )(        _, (lambda _, __, ___: _(_, __, ___))(            lambda _, __, ___:                bytes([___ % __]) + _(_, __, ___ // __) if ___ else                (lambda: _).__code__.co_lnotab,            _ << ________,            (((_____ << ____) + _) << ((___ << _____) - ___)) + (((((___ << __)            - _) << ___) + _) << ((_____ << ____) + (_ << _))) + (((_______ <<            __) - _) << (((((_ << ___) + _)) << ___) + (_ << _))) + (((_______            << ___) + _) << ((_ << ______) + _)) + (((_______ << ____) - _) <<            ((_______ << ___))) + (((_ << ____) - _) << ((((___ << __) + _) <<            __) - _)) - (_______ << ((((___ << __) - _) << __) + _)) + (_______            << (((((_ << ___) + _)) << __))) - ((((((_ << ___) + _)) << __) +            _) << ((((___ << __) + _) << _))) + (((_______ << __) - _) <<            (((((_ << ___) + _)) << _))) + (((___ << ___) + _) << ((_____ <<            _))) + (_____ << ______) + (_ << ___)        )    ))(    *(lambda _, __, ___: _(_, __, ___))(        (lambda _, __, ___:            [__(___[(lambda: _).__code__.co_nlocals])] +            _(_, __, ___[(lambda _: _).__code__.co_nlocals:]) if ___ else []        ),        lambda _: _.__code__.co_argcount,        (            lambda _: _,            lambda _, __: _,            lambda _, __, ___: _,            lambda _, __, ___, ____: _,            lambda _, __, ___, ____, _____: _,            lambda _, __, ___, ____, _____, ______: _,            lambda _, __, ___, ____, _____, ______, _______: _,            lambda _, __, ___, ____, _____, ______, _______, ________: _        )    ))

感谢您的阅读！我仍然对这篇文章的受欢迎程度感到惊讶。

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