iOS App 签名机制的原理介绍

很多果粉（非程序员），会有这样的疑问，为什么android、windows、mac os等可以随便在哪里(应用商城)下载一个软件就能安装使用。而iphone (ipad、ipod 等非越狱 ios 设备)只能在appstore下载软件。其实了解的同学知道，这是苹果爸爸为了保证ios 平台对第三方 app 绝对的控制权和每一个安装到 ios 上的 app 的安全性。而采用的一种签名机制。那么问题来了，什么是签名机制呢？它的原理是什么？

数字签名

通常我们说的签名就是数字签名，它是基于rsa 非对称实现的。对称加密是通过同一份密钥加密和解密数据，而非对称加密则有两份密钥，分别是公钥和私钥，用公钥加密的数据，要用私钥才能解密，用私钥加密的数据，要用公钥才能解密。

那数字签名是怎么一回事呢？

数字签名的作用是我对某一份数据打个标记，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。

ios app签名的原理

ios设备安装app 的几种方式

开发 app 时可以直接把开发中的应用安装进手机进行调试。 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，较少用。 最普遍的从appstore 下载安装。

iosapp的签名流程

ios签名时需要一个证书（这里就不讲述证书的申请过程了），这个证书包含了很多信息，除了 设备 id / appid，还有其他信息也需要在这里用苹果签名，像这个 app 里 icloud / push / 后台运行 等权限苹果都想控制，苹果把这些权限开关统一称为 entitlements，它也需要通过签名去授权。

整个app 签名（正常发布的app）流程大致如下：

在你的 mac 开发机器生成一对公私钥，这里称为公钥l，私钥l。l:local

苹果自己有固定的一对公私钥，跟上面 appstore 例子一样，私钥在苹果后台，公钥在每个 ios 设备上。这里称为公钥a，私钥a。a:apple

把公钥 l 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。

在苹果后台申请 appid，配置好设备 id 列表和 app 可使用的权限，再加上第③步的证书，组成的数据用私钥 a 签名，把数据和签名一起组成一个 provisioning profile 文件，下载到本地 mac 开发机。

在开发时，编译完一个 app 后，用本地的私钥 l 对这个 app 进行签名，同时把第④步得到的 provisioning profile 文件打包进 app 里，文件名为embedded.mobileprovision，把 app 安装到手机上。

在安装时，ios 系统取得证书，通过系统内置的公钥 a，去验证embedded.mobileprovision的数字签名是否正确，里面的证书签名也会再验一遍。

确保了embedded.mobileprovision里的数据都是苹果授权以后，就可以取出里面的数据，做各种验证，包括用公钥 l 验证app签名，验证设备 id 是否在 id 列表上，appid 是否对应得上，权限开关是否跟 app 里的 entitlements 对应等。

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前面以开发包为例子说了签名和验证的流程，另外两种方式 in-house 企业签名和 ad-hoc 流程也是差不多的，只是企业签名不限制安装的设备数，另外需要用户在 ios 系统设置上手动点击信任这个企业才能通过验证。

而 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。