【Python】Cythonでの難読化をやってみた

「.pyファイルと.pyxファイルの違いは？」

「.soファイルができるらしいけど、できたのは.pyd？」

「pyinstallerでのexe作成とcythonの順番は？」

Cythonとは

■cythonのインストール

pip install cython

.pyと.pyxの違いは？

.pyのままでよいという説明と、.pyxに名前を変えてから難読化するという説明があります。
どちらが正しいのですか？

■.pyと.pyx

項目	.py から	.pyx から
利用目的	主に難読化	難読化 + 高速化
Cython構文の利用	不可	可
型ヒントのサポート	必須ではない	可（高速化に寄与）
元ファイルの互換性	元のPythonコードをそのまま利用	Cython向けの変更が必要

Cythonでの難読化

■Cythonビルドスクリプト（setup.py）の作成例

from setuptools import setup
from Cython.Build import cythonize

setup(
ext_modules=cythonize(["module1.py", "module2.py"], compiler_directives={"language_level": "3"})
)

■コンパイルコマンドの実行　：setup.pyによる.so（もしくは.pyd）の作成

コンパイルのコマンド

python setup.py build_ext --inplace

.pyd ファイルとは
.pyd ファイルは Pythonの拡張モジュール です。
CまたはCythonでコンパイルされたコードをPythonから直接インポートできる形にしたもので、Windows環境では共有ライブラリ（DLL）に似ています。
通常、.so ファイル（LinuxやmacOS用）に相当します。
（つまりMacでは.so、Winでは.pydということ）

.c ファイルの役割
CythonはPythonコード（.py または .pyx）をC言語コード（.c）に変換。
その後、Cコンパイラで .pyd（Windows）または .so（Linux, macOS）を生成します。
.c ファイルはコンパイルプロセスの一部であり、Cコンパイラが必要とする中間生成物です。
（つまり、ソフトの起動には関係がなく、私は削除しています）

エラー

error: Microsoft Visual C++ 14.0 or greater is required. Get it with "Microsoft C++ Build Tools": https://visualstudio.microsoft.com/visual-cpp-build-tools

C関連のコンパイラが必要なため、インストールします。

・Build toolのダウンロード

Microsoft C++ Build Tools - Visual Studio

visualstudio.microsoft.com

インストーラを起動。
「C++ によるデスクトップ開発」ワークロードを選択。
以下のコンポーネントを必ず含める
「MSVC v143 – VS 2022 C++ x64/x86 ビルドツール」
「Windows 11 SDK」

PyInstallerとCython

PyInstallerとCythonを併用してPythonスクリプトを難読化しつつ、最終的に実行可能なEXEファイルを作成することが可能です。
project/
│
├── main.py # メインスクリプト（難読化せずそのまま）
├── module1.py # 難読化したいモジュール
├── module1.pyd # 難読化されたモジュール
├── module2.py # 難読化したいモジュール
├── module1.pyd # 難読化されたモジュール
└── setup.py # Cython用のビルドスクリプト

先にCythonで難読化して、最後にPyInstallerでEXEファイルにする。

.pyd ファイルは通常「モジュール」として利用される設計のため、直接実行することはできない。
つまり、ランチャーとする難読化されていないmain.pyが必要。

作成の流れの例
①主な機能はmodule1.pyなどに含めて記述する。
　main.pyはそれらを読み込んで起動するだけの構成にしておく。
②module1.pyなどをCythonで難読化する。（main.pyはできない）
③PyInstallerでmain.pyをEXE化する。
　onefileにするかどうかは自由。

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