Python 程序打包exe加入授权码和注册机
一、总体思路
软件授权方案大概分成两个部分：程序本体 和 注册机。
当用户启动程序时，程序会检验本地的 授权文件 是否合法，若验证通过，则直接进入程序，若未找到授权文件或者授权文件校验失败，则进入重新授权流程。进入授权流程时，程序先扫描本机运行环境，生成 机器码 ，然后提示用户找管理员获取授权码；用户将机器码发送给管理员，管理员将机器码输入 注册机 中，生成与该机器码唯一绑定的 授权码 后，发送给用户；用户在程序中输入授权码，验证通过后正式进入程序，并在本地生成授权文件。
下面是我的软件授权方案的流程图。
以上便是我这套软件授权方案的总体思路，接下来，我会教大家如何用 python 来实现它。
二、实现过程
实现这套授权机制，我们需要解决以下几个小问题。
- 如何使授权码与机器唯一绑定，仅在本台机器上有效？
- 如何生成验证码，以及如何验证授权码是否有效？
- 如何保护自己的授权码不那么容易被人破解？
带着这些问题，我们继续往下看。
2.1 获取机器信息
要回答第一个问题，首先要搞明白，软件如何判断自己运行在哪一台机器上？
我们知道，每一台机器都会有一个唯一 Mac 地址，我们可以用它来作为机器的唯一标识。
此外为了保险，我们还可以获取机器的 CPU 序列号、硬盘序列号、主板序列号 等等数据，与 Mac 地址 共同作为一台机器的唯一标识。
windows 系统下，我们可以使用 wmi 的库来获取机器的硬件信息。
没有安装 wmi 库的，可以运行下面的命令行来安装。
text
pip install wmi 2.1.1 获取 CPU 序列号
python
import wmi m_wmi = wmi.WMI() cpu_info = m_wmi.Win32_Processor() if len(cpu_info) > 0: serial_number = cpu_info[0].ProcessorId print(serial_number) 2.1.2 获取 MAC 地址
python
import wmi m_wmi = wmi.WMI() for network in m_wmi.Win32_NetworkAdapterConfiguration(): mac_address = network.MacAddress if mac_address != None: print(mac_address) 2.1.3 获取硬盘序列号
python
import wmi m_wmi = wmi.WMI() disk_info = m_wmi.Win32_PhysicalMedia() if len(disk_info) > 0: serial_number = disk_info[0].SerialNumber.strip() print(serial_number) 2.1.4 获取主板序列号
python
import wmi m_wmi = wmi.WMI() board_info = self.m_wmi.Win32_BaseBoard() if len(board_info) > 0: board_id = board_info[0].SerialNumber.strip().strip('.') print(board_id) 2.2 生成机器码
使用上述方法，我们可以获取到机器的 CPU 序列号、硬盘序列号、主板序列号 与 Mac 地址 信息，通过这些信息，我们便可以生成唯一标识一台机器的 机器码。
理论上，我们将这些数据直接进行字符串拼接，便可作为机器码使用，但是实际上，这样做存在一些问题。
- 机器码过长，使用体验不太友好。
- 直接暴露机器的硬件数据，有信息安全隐患。
所以我们需要对机器的这些硬件数据进行一些处理，生成一个长度适中的，既可以作为机器的唯一标识，又不会暴露机器硬件数据的机器码。
carbon
mac_address = get_mac_address() cpu_serial = get_cpu_serial() disk_serial = get_disk_serial() board_serial = get_board_serial() combine_str = mac_address + cpu_serial + disk_serial + board_serial combine_byte = combine_str.encode("utf-8") machine_code = hashlib.md5(combine_byte).hexdigest() print(machine_code.upper()) 众所周知，MD5 是一种常用的不可逆的数据加密算法，我们用它对机器硬件数据进行加密，一方面它加密后的结果长度固定（32个字符），另一方面也可以在一定程度上保护数据安全。
2.3 授权验证逻辑
想要在离线的情况下实现 授权码 和 机器码 唯一绑定，意味着授权码是由机器码经过一系列复杂的加密算法处理后得到的。
授权码验证的逻辑也比较简单，大概有三种思路：
- 将机器码使用相同的加密算法处理，得到的结果与验证码进行比较。
- 将验证码使用对应的解密算法处理，得到的结果与机器码进行比较。
- 使用特定的算法分别处理机器码和授权码，将得到的结果进行比较。
一般来讲，第一种思路实现起来会比较简单一些，因为它只需要写一套加密算法即可（软件验证部分跟授权码生成部分用的是同一套加密算法），而且无需考虑解密的问题，安全性会更高（因为可以使用不可逆的加密算法）
大概的验证逻辑如下：
verilog
machine_code = getMachineCode() encrypt_code = Encrypted(machine_code.encode("utf-8")) if os.path.exists("register.bin"): with open("register.bin", "r") as f: key_code = f.read() if key_code == encrypt_code: print("验证通过") else: print("验证失败") else: print("验证失败") 2.3 生成授权码
如何将机器码加密生成授权码，可以使用的加密算法其实五花八门，每个人都可以自己研究一套自己独有的加密方法，尤其是不需要考虑解密，不要求算法可逆的情况下，问题就更简单了。
比如：
- 你可以提取机器码的奇数位或偶数位，或者自己定义的任意位置的字符出来，组合成授权码。
- 可以将指定位置的字符进行交换，得到的字符串作为授权码。
- 可以将其中的某些字符替换成其它字符，得到的字符串作为授权码。
- 甚至可以直接再进行一次 MD5 加密，结果作为授权码。
总之，方法是非常多样化的，只要你生成的授权码可以正常使用，并且没那么容易让别人猜出你授权码生成的规律即可。
作为示例，我演示一下我 Demo 中的加密方法。
python
import base64 import hashlib from pyDes import * def Encrypted(self, code): Des_key = "posdvsgt" Des_IV = "\x11\2\x2a\3\1\x27\2\0" k = des(Des_key, CBC, Des_IV, pad=None, padmode=PAD_PKCS5) EncryptStr = k.encrypt(code) base64_code = base64.b32encode(EncryptStr) md5_code = hashlib.md5(base64_code).hexdigest().upper() return md5_code 通过上述加密算法，我们可以通过机器码生成授权码，并且通过一系列加密算法的组合加密，基本上很难观察出机器码和授权码之间的关系，更没办法推算出你具体用了什么加密方法。
需要说明的是，
不管使用什么算法，凡离线方式的加密必然是可以被破解的，只是破解的时间和成本问题，所以上述的加密只是提高了破解门槛，防小白不防大神。
想要万无一失，还得是在线授权验证。
2.5 打包测试
核心算法搞定以后，整理一下代码就可以打包测试了。
可以使用 pyinstaller 库来把代码打包成 .exe 程序。
没有安装 pyinstaller 库的，可以运行下面的命令行来安装。
text
pip install pyinstaller 使用 pyinstaller 库打包的命令如下：
text
pyinstaller -F xxx.py 打包完成以后，会在当前目录下的 dist 文件夹中，生成 xxx.exe 可执行程序。
首次启动程序时（无授权文件），会提示输入激活码，即授权码。
随便输入错误的授权码，会验证失败，提示重新输入。
此时我们启动注册机，根据提示复制机器码 BD1F7DF8646CD3A101C3DA8610672ED1 到注册机中，生成激活码。
复制并输入激活码，此时授权验证成功，程序可以正常使用，输出了 Hello World! 字样。
后续再次启动程序时，由于已有授权文件，所以可以直接进入。
三、改进措施
当然，作为 V1.0 版本的授权码机制，其实还是有很多值得改进的地方，比如：
- 设置授权有效期，过期则需要重新授权
- 授权方式改成在线，安全性更高的同时也可以进行更加精细化的授权管理。
- 授权后台管理系统，更加方便地管理自己的软件授权。 ....
如果后续大家有需求，我也有精力的话，可以把它做的更加完善一些。
