Matlab保护源代码—P文件和exe文件详细解析

一、 PCode 混淆与加密 (.p 文件)

PCode 是 MATLAB 自带的一种代码伪编译(Obfuscation)技术。它将 .m 文件的源码解析并转换成 MATLAB 虚拟机(JIT/Interpreter)可执行的中间字节码。

1. 文件头标识与 MATLAB 版本对应

.p 文件的前几个字节通常是ASCII格式的版本魔数(File Magic / Header),用于告诉 MATLAB 解释器该文件是由哪个版本的混淆算法生成的:

文件开头标识 (Header Tag)

对应的 MATLAB 版本

特性与保护强度

p-file

古早版本

COFF结构,Matlab的早期试水作

v00.00v00.00

MATLAB 7.4 (R2007a) 及更早版本

极低/已被破解:早期简单的词法替换与压缩,MATLAB R2015b 开始已彻底废弃对其的运行支持。

v01.00v00.00

MATLAB 7.5 (R2007b) ~ R2021b

中等/存在公开逆向:采用了基于 AES/Zlib 的混淆结构,社区已出现较多 Python/C++ 版本的脱壳或反编译工具,如 ptom软件:

wwya.lanzoub.com/b02ebi8rg

密码cv11

v02.02v02.02

MATLAB R2022a 及更高版本

极高(新一代算法):MathWorks 在 R2022a 中彻底重构了 PCode 机制,强化了控制流平坦化、语法树变异以及更强强度的加密。

:若要生成p文件,建议在 MATLAB R2022a以上版本生成v02.02v02.02的p文件,目前此种p文件市面上无法解密。

Matlab保护源代码—P文件和exe文件详细解析的图1

 

2. 如何生成 PCode

在 MATLAB 命令行输入以下命令:

Ø 生成默认(兼容旧版)的 p 文件

pcode myScript.m

Ø 使用 R2022a 引入的新型高强度混淆算法(生成 v02.02 文件,推荐!)

pcode myScript.m -R2022a

Ø 对整个文件夹及子文件夹生成

pcode *.m -inplace

3. PCode 的特点

  • 透明替换:生成 myScript.p 后,即使删除 myScript.m,只要输入 myScript 仍能正常运行,优先级高于 .m。
  • 平台无关性:可以在 Windows、Linux、macOS 跨平台通用。
  • 局限性:PCode 本质上是代码混淆(Obfuscation)而非完全编译。它的执行效率通常与 .m 文件持平,不会带来明显的加速;且旧版 PCode 安全性较低。

二、 MCC 编译与加密 (MATLAB Compiler / .mex / .ctf / .exe)

MCC(MATLAB Compiler)并非简单的代码混淆,而是将 MATLAB 代码打包成独立可执行文件(EXE)、动态链接库(DLL)、MEX 文件或 CTF 归档包。V1MCC4000MEC1000MCR1000 或 V2MCC8000MEC2000MCR2000 格式,是 MCC 编译器打包加密数据包(包头魔数 Header Magic)或动态二进制(MEX/DLL/CTF 内的特定 Entry/Envelope Header)。

1. 文件头与版本标识解析

这类 Header 是 MathWorks 用于版本控制和组件校验的标识,其命名遵循固定的结构:

  • MCC = MATLAB Compiler
  • MEC = MATLAB Encryption Component / Executive Component (加密/执行组件版本)
  • MCR = MATLAB Compiler Runtime (运行时库版本号)

数字部分(如 4000, 8000)代表内部的 API/ABI 版本编号(内部的版本号通常与 MATLAB 内部版本对应,如 8.0 对应 R2012b,9.0 对应 R2016a 等):

Header 示例

MATLAB 版本映射(大致范围)

内部架构特征

V1MCC4000MEC1000MCR1000

MATLAB R2007a ~ R2012a 左右 (例如 MCR 7.x/8.0 早期)

第一代打包架构,利用标准的 AES-128/RC4 对 CTF(Component Technology File)进行外层包裹与运行时解密。

V2MCC8000MEC2000MCR2000

MATLAB R2013a ~ 近年版本 (例如 MCR 8.1 及以上)

第二代增强加密架构,引入了更复杂的密钥派生函数(KDF)、动态内存解密机制以及与特定平台二进制强绑定的签名算法。

 

2. 如何使用 MCC 加密/编译

需要安装 MATLAB Compiler 工具箱:

Ø 编译为独立的 C++ MEX 文件(使用 C/C++ 编译器加密并转译)

mcc -x myFun.m

Ø 编译为独立可执行程序 (.exe),隐藏并加密源码

mcc -m myScript.m -o myApp

Ø 编译为 C/C++ 共享动态链接库 (.dll / .so)

mcc -l myLibrary.m

3. MCC 编译加密的特点

  • 保护强度极高:相比 PCode,MCC 会将源码打包进加密的 CTF 归档中,运行时通过 MCR(MATLAB Runtime)在内存中解密运行,破解难度比 PCode 高得多。
  • 脱离 MATLAB 软件依赖:生成的 EXE/DLL 可以在没有安装完整 MATLAB 的电脑上运行(只需安装免费的对应版本 MATLAB Runtime)。
  • 依赖体积大:使用者必须下载几 GB 的 MCR 运行时库才能跑起来。

三、 总结

如果你是Matlab程序的开发者,建议您更新Matlab软件到2024a以上,然后使用最新版的MCC命令打包exe程序,这样保护性最好。若不想打包成exe,也建议更新到2022a以上,使用“pcode Script.m -R2022a”类似命令打包m文件为v02.02v02.02版本的p文件。

Matlab保护源代码—P文件和exe文件详细解析的图2
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