Sur le principe c'est possible. L'IDE arduino, il me semble, vérifie le téléverssage en comparant le programme .hex avec celui programmé dans la zone programme de l'arduino.
Il peut aussi s'amuser à améliorer/modifier son code en assembleur 
Tu comprendras facilement que extraire un programme d'un microcontrôleur compromettrait de nombreux système embarqué. Surtout quand ils sont brevetés.
Cependant, ce serait intéressant si quelqu'un avait un soft pour désassembler du assembleur de chez ATMEL.
Clément