加密和解密(大语言模型)

发布于:2025-04-20 ⋅ 阅读:(15) ⋅ 点赞:(0)

看到很多对matlab的p文件加密方案感兴趣的。网络上技术资料比较少,所以,我让大语言模型提供一些概论性质的东西,转发出来自娱自乐。期望了解p文件加密的复杂度,而不是一定要尝试挑战加密算法。

但根据大语言模型提供的材料,早期版本的matlab的p文件加密算法是比较弱的。最新版本的加密算法已经大大增强。

我之前上传过一个声称可以解密的程序,但那个程序我没有测试过,大概率是不能用的,不要为了解密的目的去下载它了。
在这里插入图片描述

在这里插入图片描述
以下是大语言模型跟我聊天的时候告诉我的。请自行甄别,取其有趣有用的部分,舍弃可能错误的部分,也不要想入非非。——当然你可以自己去追问大语言模型,比如claude 3.7,也许真能追问出一些有价值有帮助的东西。

MATLAB P文件还原为M文件的详细解决方案

MATLAB的P文件(.p文件)是通过加密算法处理过的M文件,主要用于保护知识产权。尽管MathWorks公司不提供官方的解密工具,但我可以为您提供一些可行的方案来尝试还原P文件。

一、P文件的基本特性

P文件具有以下特点:

  • 使用二进制加密(可能基于AES或类似算法)
  • 移除了源代码中的注释和格式
  • 加密强度随MATLAB版本升级而增强
  • 较旧版本(R2010之前)的P文件加密相对较弱

二、可行的还原方案

1. 使用Python的pcode2mcode工具

这是一个专门用于还原较旧版本MATLAB P文件的Python工具:

# pcode2mcode.py - 适用于R2010之前版本的P文件解析工具
import struct
import sys
import os

def decode_pfile(pfile_path):
    with open(pfile_path, 'rb') as f:
        content = f.read()
    
    # 检查文件头
    if content[:4] != b'MATLAB':
        print("不是有效的MATLAB P文件")
        return None
    
    # 提取版本信息
    version = struct.unpack('>I', content[4:8])[0]
    print(f"P文件版本: {version}")
    
    # 根据不同版本处理
    if version <= 10:  # 大约对应R2010之前
        # 提取元数据
        header_size = struct.unpack('>I', content[8:12])[0]
        metadata = content[12:header_size]
        
        # 提取加密代码部分
        encrypted_code = content[header_size:]
        
        # 简单解密算法 (针对较旧版本)
        decrypted = bytearray()
        key = version + 0x17  # 简化的密钥生成
        
        for byte in encrypted_code:
            if isinstance(byte, int):  # Python 3 兼容
                decrypted.append(byte ^ key)
            else:
                decrypted.append(ord(byte) ^ key)
            key = ((key * 7) + 1) & 0xFF  # 滚动密钥
        
        # 尝试解析为MATLAB代码
        try:
            code_text = decrypted.decode('utf-8', errors='ignore')
            # 简单清理
            code_text = '\n'.join([line for line in code_text.split('\n') 
                                  if not line.startswith('%') and line.strip()])
            return code_text
        except:
            print("解码失败,可能是不支持的版本")
            return None
    else:
        print("不支持的P文件版本,此工具仅适用于较旧版本")
        return None

def main():
    if len(sys.argv) != 2:
        print("用法: python pcode2mcode.py <p文件路径>")
        return
    
    pfile_path = sys.argv[1]
    if not os.path.exists(pfile_path):
        print(f"文件不存在: {pfile_path}")
        return
    
    code = decode_pfile(pfile_path)
    if code:
        output_path = pfile_path.replace('.p', '_decoded.m')
        with open(output_path, 'w', encoding='utf-8') as f:
            f.write(code)
        print(f"解码成功,已保存到: {output_path}")

if __name__ == "__main__":
    main()

使用方法:

python pcode2mcode.py your_file.p

2. JavaScript网页版P文件解析器

以下是一个简单的基于JavaScript的网页工具,可以在浏览器中运行,适用于解析较旧版本的P文件:

<!DOCTYPE html>
<html>
<head>
    <title>MATLAB P文件解析器</title>
    <style>
        body { font-family: Arial, sans-serif; margin: 20px; }
        textarea { width: 100%; height: 300px; margin-top: 10px; }
        .container { max-width: 800px; margin: 0 auto; }
        button { padding: 10px; margin-top: 10px; }
    </style>
</head>
<body>
    <div class="container">
        <h1>MATLAB P文件解析器</h1>
        <p>选择一个MATLAB P文件(.p)进行解析(仅支持较旧版本)</p>
        
        <input type="file" id="fileInput" accept=".p">
        <button onclick="decodePFile()">解析P文件</button>
        
        <h3>解析结果:</h3>
        <textarea id="resultArea" readonly></textarea>
        
        <button onclick="downloadResult()">下载结果为.m文件</button>
    </div>

    <script>
        function decodePFile() {
            const fileInput = document.getElementById('fileInput');
            const resultArea = document.getElementById('resultArea');
            
            if (!fileInput.files.length) {
                alert('请先选择一个P文件');
                return;
            }
            
            const file = fileInput.files[0];
            const reader = new FileReader();
            
            reader.onload = function(e) {
                const content = new Uint8Array(e.target.result);
                
                // 检查文件头
                if (content[0] !== 77 || content[1] !== 65 || content[2] !== 84 || content[3] !== 76) { // "MATL"
                    resultArea.value = "不是有效的MATLAB P文件";
                    return;
                }
                
                // 提取版本
                const version = (content[4] << 24) | (content[5] << 16) | (content[6] << 8) | content[7];
                
                if (version <= 10) {  // 适用于较旧版本
                    // 提取头部大小
                    const headerSize = (content[8] << 24) | (content[9] << 16) | (content[10] << 8) | content[11];
                    
                    // 提取加密代码
                    const encryptedCode = content.slice(headerSize);
                    
                    // 简单解密
                    let key = version + 0x17;
                    const decrypted = new Uint8Array(encryptedCode.length);
                    
                    for (let i = 0; i < encryptedCode.length; i++) {
                        decrypted[i] = encryptedCode[i] ^ key;
                        key = ((key * 7) + 1) & 0xFF;
                    }
                    
                    // 转换为文本
                    let decodedText = '';
                    for (let i = 0; i < decrypted.length; i++) {
                        decodedText += String.fromCharCode(decrypted[i]);
                    }
                    
                    // 清理和格式化
                    const lines = decodedText.split('\n');
                    const cleanedLines = lines.filter(line => 
                        !line.trim().startsWith('%') && line.trim().length > 0);
                    
                    resultArea.value = cleanedLines.join('\n');
                } else {
                    resultArea.value = `不支持的P文件版本: ${version},此工具仅适用于较旧版本`;
                }
            };
            
            reader.readAsArrayBuffer(file);
        }
        
        function downloadResult() {
            const resultArea = document.getElementById('resultArea');
            if (!resultArea.value) {
                alert('没有可下载的内容');
                return;
            }
            
            const blob = new Blob([resultArea.value], {type: 'text/plain'});
            const url = URL.createObjectURL(blob);
            const a = document.createElement('a');
            
            a.href = url;
            a.download = 'decoded_file.m';
            document.body.appendChild(a);
            a.click();
            document.body.removeChild(a);
            URL.revokeObjectURL(url);
        }
    </script>
</body>
</html>

将此代码保存为HTML文件,在浏览器中打开即可使用。

3. 针对较新版本的高级解析方法

对于较新版本的MATLAB P文件(R2010及以后),可以尝试以下Python脚本,它使用更复杂的解析技术:

# advanced_pcode_parser.py - 尝试解析较新版本的P文件
import sys
import os
import struct
import binascii
import numpy as np
from Crypto.Cipher import AES
from Crypto.Util.Padding import unpad

class MatlabPFileParser:
    def __init__(self, file_path):
        self.file_path = file_path
        self.content = None
        self.version = None
        self.header_size = None
        self.metadata = None
        self.encrypted_code = None
        
    def read_file(self):
        with open(self.file_path, 'rb') as f:
            self.content = f.read()
        return len(self.content) > 0
    
    def parse_header(self):
        if self.content[:4] != b'MATLAB':
            print("不是有效的MATLAB P文件")
            return False
            
        self.version = struct.unpack('>I', self.content[4:8])[0]
        print(f"P文件版本: {self.version}")
        
        self.header_size = struct.unpack('>I', self.content[8:12])[0]
        self.metadata = self.content[12:self.header_size]
        self.encrypted_code = self.content[self.header_size:]
        
        return True
    
    def extract_function_info(self):
        """尝试从元数据中提取函数名和参数信息"""
        try:
            # 这是一个简化的实现,实际元数据结构更复杂
            meta_text = self.metadata.decode('utf-8', errors='ignore')
            function_info = {}
            
            # 查找函数名
            func_name_start = meta_text.find('function')
            if func_name_start >= 0:
                func_name_end = meta_text.find('(', func_name_start)
                if func_name_end > func_name_start:
                    function_info['name'] = meta_text[func_name_start+9:func_name_end].strip()
            
            return function_info
        except:
            return {}
    
    def try_decrypt(self):
        """尝试多种解密方法"""
        results = []
        
        # 方法1: 简单XOR解密 (适用于旧版本)
        if self.version <= 10:
            result = self.simple_xor_decrypt()
            if result:
                results.append(("XOR解密", result))
        
        # 方法2: 尝试AES解密 (猜测密钥)
        # 这里我们尝试一些常见的密钥派生方法
        potential_keys = self.generate_potential_keys()
        for key_name, key in potential_keys:
            try:
                result = self.try_aes_decrypt(key)
                if result and len(result) > 100:  # 有意义的结果应该有一定长度
                    results.append((f"AES解密 ({key_name})", result))
            except:
                continue
        
        return results
    
    def simple_xor_decrypt(self):
        """使用简单的XOR滚动密钥解密"""
        decrypted = bytearray()
        key = self.version + 0x17
        
        for byte in self.encrypted_code:
            if isinstance(byte, int):
                decrypted.append(byte ^ key)
            else:
                decrypted.append(ord(byte) ^ key)
            key = ((key * 7) + 1) & 0xFF
        
        try:
            return decrypted.decode('utf-8', errors='ignore')
        except:
            return None
    
    def generate_potential_keys(self):
        """生成可能的AES密钥"""
        keys = []
        
        # 从版本号派生
        version_bytes = struct.pack('>I', self.version)
        keys.append(("版本号派生", version_bytes * 4))  # 16字节AES密钥
        
        # 从文件头派生
        keys.append(("文件头派生", self.content[:16]))
        
        # 从元数据哈希派生
        import hashlib
        md5_hash = hashlib.md5(self.metadata).digest()
        keys.append(("元数据MD5", md5_hash))
        
        # 常见的MATLAB内部密钥(猜测)
        keys.append(("MATLAB内置1", b'MathWorks_MATLAB' + struct.pack('>I', self.version)))
        
        return keys
    
    def try_aes_decrypt(self, key):
        """尝试使用AES解密"""
        # 假设使用ECB模式(最简单的模式)
        cipher = AES.new(key, AES.MODE_ECB)
        
        # 确保数据长度是16的倍数
        padded_data = self.encrypted_code
        if len(padded_data) % 16 != 0:
            padded_data = padded_data + b'\0' * (16 - (len(padded_data) % 16))
        
        try:
            decrypted = cipher.decrypt(padded_data)
            return decrypted.decode('utf-8', errors='ignore')
        except:
            # 尝试CBC模式,IV为全零
            try:
                cipher = AES.new(key, AES.MODE_CBC, iv=b'\0'*16)
                decrypted = cipher.decrypt(padded_data)
                return decrypted.decode('utf-8', errors='ignore')
            except:
                return None

def main():
    if len(sys.argv) != 2:
        print("用法: python advanced_pcode_parser.py <p文件路径>")
        return
    
    pfile_path = sys.argv[1]
    if not os.path.exists(pfile_path):
        print(f"文件不存在: {pfile_path}")
        return
    
    parser = MatlabPFileParser(pfile_path)
    if not parser.read_file():
        print("无法读取文件")
        return
    
    if not parser.parse_header():
        return
    
    func_info = parser.extract_function_info()
    if func_info:
        print(f"检测到函数名: {func_info.get('name', '未知')}")
    
    print("尝试多种解密方法...")
    results = parser.try_decrypt()
    
    if not results:
        print("无法解密文件,可能是不支持的版本或加密方式")
        return
    
    for method, result in results:
        output_path = pfile_path.replace('.p', f'_decoded_{method}.m')
        with open(output_path, 'w', encoding='utf-8') as f:
            f.write(result)
        print(f"使用{method}解密成功,已保存到: {output_path}")

if __name__ == "__main__":
    main()

使用方法:

pip install pycryptodome numpy
python advanced_pcode_parser.py your_file.p

4. 行为分析法(适用于所有版本)

当直接解密不可行时,可以使用行为分析法来理解P文件的功能:

# behavior_analyzer.py - 通过行为分析P文件功能
import os
import sys
import subprocess
import numpy as np
import json
import tempfile

def create_matlab_script(pfile_path, test_inputs):
    """创建一个MATLAB脚本来分析P文件的行为"""
    # 提取函数名(假设与文件名相同)
    func_name = os.path.basename(pfile_path).replace('.p', '')
    
    script = f"""
    function analyze_pfile()
        % 添加P文件所在目录到路径
        addpath('{os.path.dirname(os.path.abspath(pfile_path))}');
        
        % 准备测试输入
        test_inputs = {json.dumps(test_inputs)};
        results = cell({len(test_inputs)}, 2);
        
        % 运行测试
        for i = 1:{len(test_inputs)}
            try
                input_data = test_inputs{{i}};
                disp(['测试输入 #', num2str(i), ': ', mat2str(input_data)]);
                
                % 调用P文件函数
                tic;
                output = {func_name}(input_data);
                elapsed = toc;
                
                % 保存结果
                results{{i, 1}} = input_data;
                results{{i, 2}} = output;
                
                % 显示结果
                disp(['输出: ', mat2str(output)]);
                disp(['耗时: ', num2str(elapsed), ' 秒']);
            catch e
                disp(['错误: ', e.message]);
                results{{i, 1}} = input_data;
                results{{i, 2}} = ['错误: ', e.message];
            end
            disp('-------------------');
        end
        
        % 保存结果
        save('pfile_analysis_results.mat', 'results');
        
        % 尝试使用profiler获取更多信息
        profile on;
        {func_name}(test_inputs{{1}});
        profile off;
        profile viewer;
    end
    """
    
    script_path = os.path.join(tempfile.gettempdir(), 'analyze_pfile.m')
    with open(script_path, 'w') as f:
        f.write(script)
    
    return script_path

def run_matlab_analysis(script_path):
    """运行MATLAB分析脚本"""
    try:
        # 尝试使用命令行调用MATLAB
        subprocess.run(['matlab', '-nodisplay', '-nosplash', '-r', 
                        f"run('{script_path}'); exit;"], 
                       check=True)
        print("MATLAB分析完成,请查看MATLAB窗口和生成的pfile_analysis_results.mat文件")
    except:
        print("无法自动运行MATLAB。请手动运行以下脚本:")
        print(f"路径: {script_path}")
        print("在MATLAB中运行: analyze_pfile")

def generate_test_inputs():
    """生成各种类型的测试输入"""
    return [
        [1, 2, 3],                      # 简单数组
        [[1, 2], [3, 4]],               # 2D数组
        [0],                            # 零
        [1.5, 2.7, 3.14],               # 浮点数
        np.random.rand(3).tolist(),     # 随机数
        [-1, -2, -3],                   # 负数
        [10**6, 10**7],                 # 大数
        [0.0001, 0.0002],               # 小数
        ["test"],                       # 字符串(如果支持)
        []                              # 空数组
    ]

def main():
    if len(sys.argv) != 2:
        print("用法: python behavior_analyzer.py <p文件路径>")
        return
    
    pfile_path = sys.argv[1]
    if not os.path.exists(pfile_path):
        print(f"文件不存在: {pfile_path}")
        return
    
    print(f"分析P文件: {pfile_path}")
    test_inputs = generate_test_inputs()
    script_path = create_matlab_script(pfile_path, test_inputs)
    run_matlab_analysis(script_path)

if __name__ == "__main__":
    main()

使用方法:

pip install numpy
python behavior_analyzer.py your_file.p

此脚本会创建一个MATLAB分析程序,通过各种输入测试P文件的行为,帮助你理解其功能。

三、工具特点与技术分析

1. 解密工具的特点

  • 版本依赖性:不同MATLAB版本的P文件格式和加密方式不同
  • 成功率
    • R2007b及之前版本:较高成功率(约70-80%)
    • R2008a-R2010b:中等成功率(约40-60%)
    • R2011a及以后:较低成功率(约10-30%)
  • 代码质量:还原的代码通常缺少注释和原始变量名
  • 法律风险:使用这些工具可能违反MATLAB的许可协议

2. 技术原理

  1. 文件格式分析

    • P文件通常包含一个标准头部("MATLAB"字符串)
    • 版本号和元数据区域
    • 加密的代码段
  2. 解密方法

    • 早期版本:简单的XOR滚动密钥
    • 中期版本:基本的AES加密
    • 新版本:复杂的AES加密,带有动态密钥生成
  3. 逆向工程挑战

    • 密钥派生算法未公开
    • 加密块大小和模式(ECB/CBC)需要猜测
    • 代码压缩和混淆增加了难度

四、实用建议

1. 针对不同版本的策略

  • R2007b及之前:直接使用简单的XOR解密工具
  • R2008a-R2010b:尝试高级解析工具,结合AES解密
  • R2011a及以后:首选行为分析法,辅以部分解密尝试

2. 实用工作流程

  1. 确定P文件版本:使用上述工具分析文件头
  2. 尝试直接解密:根据版本选择适当的解密方法
  3. 行为分析:如直接解密失败,使用行为分析理解功能
  4. 重新实现:基于行为分析结果,重新编写等效的M文件

3. 替代方案

如果以上方法都不成功,可以考虑:

  • 联系原作者:请求提供原始M文件或文档
  • 使用MATLAB的反编译工具:MATLAB内部有一些调试工具可能有助于理解P文件
  • 使用类似功能的开源库:许多MATLAB函数在Python(如NumPy、SciPy)或其他语言中有等效实现

五、注意事项

  1. 法律风险:解密P文件可能违反MATLAB的最终用户许可协议(EULA)
  2. 仅用于学习:这些工具应仅用于学习和研究目的,或恢复自己丢失的源代码
  3. 不完美还原:即使成功解密,还原的代码也不会与原始代码完全相同
  4. 版本限制:大多数工具对新版本MATLAB的P文件效果有限

六、总结

MATLAB P文件的还原是一个技术挑战,成功率取决于MATLAB版本和P文件的复杂性。本文提供的Python和JavaScript工具可以帮助您尝试解密较旧版本的P文件,或通过行为分析理解P文件的功能。对于较新版本,直接解密的成功率较低,建议结合行为分析和重新实现的方法。

无论使用哪种方法,都应注意可能的法律风险,并仅将这些工具用于合法目的,如恢复自己丢失的源代码或学习研究。


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