Apple App签名机制

概览

• 数字签名
• 签名机制与验证过程
• 操作流程

数字签名

　　摘要算法

1. 将任意长度文本通过一个算法得到一个固定长度的文本。 
2. 源文本不同，计算结果必然不同 
3. 无法从结果反推源

　　例如，MD5和SHA算法

　　非对称加密

1. 即加密密钥与解密密钥不同，且成对出现 
2. 对外公开的称为公钥，这对密钥生成者才拥有的称为私钥 
3. 通过私钥加密的密文只能通过公钥解密，反之亦然 

　　例如，RSA算法，非对称加密加解密比较耗时，实际使用中，往往与对称加密和摘要算法结合使用

 

数字签名的作用是我对某一份数据打了个标记，表示我认可了这份数据(签了个名)，然后我发送给其他人，其他人可以知道这份数据是经过我认证的，数据没有被篡改过。

哪怎么做呢？

1. 生成一份非对称加密的公钥和私钥，私钥自己拿着，公钥发布出去。
2. 用一种算法，算出原始数据的摘要。常用的算法是MD5。

对一份数据，算出摘要之后，用私钥加密这个摘要，得到一份加密后的数据，称为原始数据的签名。把它跟原始数据一起发送给用户。

用户收到数据和签名后，用公钥解密得到摘要，同时用户用同样的算法计算原始数据的摘要，比对这里计算出来的摘要和公钥解密签名得到的摘要是否相等，若相等则表示这份数据中途没有被篡改过，因为如果有篡改，摘要会变化。

签名机制与验证过程

　　最简单的签名　　

苹果官方生成一对公私钥，在iOS里内置一个公钥，私钥由苹果后台保存，我们传App上AppStore时，苹果后台用私钥对App数据进行签名，iOS系统下载这个App后，用公钥验证这个签名，若签名正确，这个App肯定由苹果后台认证的，并且没有被修改过，也就达到了苹果的需求：保证安装的每一个App都是经过苹果认证允许的。

 

但是实际上开发APP还有其他渠道来安装。

• 开发App时可以直接把开发中的应用安装进手机调试；
• In-House企业内部分发，可以直接安装企业证书签名后的App;
• AD-Hoc相当于企业分发的限制版，限制安装设备数量。

 

iOS的双层代码签名

　　安装包不需要传到苹果服务器，经过苹果认证后，可以直接安装到手机上。

生成签名

1. 在Mac开发机器生成一对公私钥，这里称公钥L，私钥L；
2. 把公钥L上传到苹果后台，用苹果后台里的私钥A去签名公钥L。得到一份数据包含了公钥L以及其签名，把这份数据称为证书；
3. 编译完一个 APP 后，用本地的私钥 M(今后你导出的P12) 对这个 APP 进行签名，同时把第三步得到的证书一起打包进 APP 里；

认证过程

1. 在安装时，iOS 系统取得证书，通过系统内置的公钥 A，去验证证书的数字签名是否正确；
2. 验证证书后确保了公钥 L 是苹果认证过的，再用公钥 L 去验证 APP 的签名。

这里就间接验证了这个 APP 安装行为是否经过苹果官方允许。

但是这种签名方式并不能解决应用滥用的问题,所以苹果又加了两个限制.第一限制在苹果后台注册过的设备才可以安装.第二限制签名只能针对某一个具体的APP.并且苹果还想控制App里面的iCloud/PUSH/后台运行/调试器附加这些权限,所以苹果把这些权限开关统一称为Entitlements(授权文件).并将这个文件放在了一个叫做Provisioning Profile(描述文件)文件中。

描述文件

描述文件是在AppleDevelop网站创建，描述文件里面就是 可以安装的设备有哪些，APP的ID是什么，权限是些什么!

加上这个东西后这个签名机制是什么样呢？

 

 

生成签名

1. 在Mac开发机器生成一对公私钥，这里称公钥L，私钥L；
2. 把公钥L上传到苹果后台，用苹果后台里的私钥A去签名公钥L。得到一份数据包含了公钥L以及其签名，把这份数据称为证书，和一份描述文件；
3. 编译完一个 APP 后,用本地的私钥M对这个APP进行签名,同时把从苹果服务器得到的 Provisioning Profile 文件打包进APP里,文件名为embedded.mobileprovision

认证过程

1. 在安装时，iOS 系统取得证书，通过系统内置的公钥 A，去验证证书的数字签名是否正确；
2. 通过系统内置的公钥 A，解密拿到描述文件，查看里面的设备列表时候包含当前设备；
3. 验证证书后确保了公钥 L 是苹果认证过的，再用公钥 L 去验证 APP 的签名；
4. 验证描述文件里的AppID是否与当前App的AppID一致，App申请的功能时候与描述文件一致；

操作流程

• 第 1 步对应的是 keychain 里的 “从证书颁发机构请求证书”,这里就本地生成了一对公私钥,保存的 CertificateSigningRequest 里面就包含公钥,私钥保存在本地电脑里.
• 第 2 步向苹果申请对应把 CSR 传到苹果后台生成证书.

• 第 3 步证书下载到本地.这时本地有两个证书.一个是第 1 步生成的私钥,一个是这里下载回来的证书,keychain 会把这两个证书关联起来,因为他们公私钥是对应的,在XCode选择下载回来的证书时,实际上会找到 keychain 里对应的私钥去签名.这里私钥只有生成它的这台 Mac 有,如果别的 Mac 也要编译签名这个 App 怎么办?答案是把私钥导出给其他 Mac 用,在 keychain 里导出私钥,就会存成 .p12 文件,其他 Mac 打开后就导入了这个私钥.

• 第 4 步都是在苹果网站上操作，配置 AppID / 权限 / 设备等，最后下载 Provisioning Profile 文件。
• 第 5 步 XCode 会通过第 3 步下载回来的证书（存着公钥），在本地找到对应的私钥（第一步生成的），用本地私钥去签名 App，并把 Provisioning Profile 文件命名为 embedded.mobileprovision 一起打包进去。所以任何本地调试的APP,都会有一个embedded.mobileprovision(描述文件)从App Store下载的没有.

说在最后

AppStore的签名验证方式有些不一样，前面我们说到最简单的签名方式，苹果在后台直接用私钥签名App就可以了，实际上苹果确实是这样做的，如果去下载一个AppStore的安装包，会发现它里面是没有embedded.mobileprovision文件的，也就是它安装和启动的流程是不依赖这个文件，验证流程也就跟上述几种类型不一样了。

据猜测，因为上传到AppStore的包苹果会重新对内容加密，原来的本地私钥签名就没有用了，需要重新签名，从AppStore下载的包苹果也并不打算控制它的有效期，不需要内置一个embedded.mobileprovision去做校验，直接在苹果用后台的私钥重新签名，iOS安装时用本地公钥验证App签名就可以了。

那为什么发布AppStore的包还是要跟开发版一样搞各种证书和Provisioning Profile？猜测因为苹果想做统一管理，Provisioning Profile里包含一些权限控制，AppID 的检验等，苹果不想在上传AppStore 包时重新用另一种协议做一遍这些验证，就不如统一把这部分放在 Provisioning Profile里，上传AppStore时只要用同样的流程验证这个 Provisioning Profile是否合法就可以了。

所以 App 上传到AppStore后，就跟你的 证书 / Provisioning Profile 都没有关系了，无论他们是否过期或被废除，都不会影响AppStore 上的安装包。