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iOS APP签名机制原理详解

程序员文章站 2023-11-22 11:13:52
苹果的需求 为了保证系统的安全性,所有iphone上安装的应用必须是经过苹果授权的 安装包不需要上传到app store也能被安装 (开发调试 企业灰度)...

苹果的需求

  1. 为了保证系统的安全性,所有iphone上安装的应用必须是经过苹果授权的
  2. 安装包不需要上传到app store也能被安装 (开发调试 企业灰度)
  3. 防止证书权限滥用:设备限制、指定app、icloud/push/后台运行等附加权限控制

苹果的解决方案:双层代码签名+描述文件:

这里画一张图附上:

iOS APP签名机制原理详解

在ios出来之前,主流的操作系统(macos/windows)软件随便从哪里下载都能运行,系统安全存在隐患,盗版软件、病毒入侵、静默安装等等,苹果希望解决类似的问题,保证在iphone ios上的app都是经过苹果官方允许的,怎样保证呢?就是通过代码签名。

如果要实现验证,最简单的方式就是苹果官方生成一对rsa公私钥,在ios系统中内置一个公钥,私钥由苹果后台保存,我们上传app到app store时苹果后台用私钥对app数据进行加密,iphone下载app后用公钥验证这个签名就可以确认app是否经过允许或被三方篡改过。但是,我们安装app并不仅仅只有app store这一个方式,比如真机调试、企业包等,所以只靠这个简单的数字签名方式是不够的。

于是苹果设计了双层签名的机制,我们都知道ios的应用开发必须在mac系统下进行,正是由于这个依赖关系,双层签名才有了基础:

  1. 在mac系统中生成一对非对称加密算法的公私钥m(xcode会帮你做好)
  2. 苹果自己有固定的一对公私钥,正如上述最简单的代码签名中提到的:私钥a在苹果后台,公钥a在每个ios系统的手机中
  3. 把公钥m以及一些开发者信息(也就是csr文件)发送给苹果后台,用苹果后台的私钥a对公钥m签名,得到一份包含公钥m以及其签名结果的数据就是证书(.p12)。
  4. 在开发时,当我们打包时会用本地的私钥m(也就是可导出给小伙伴的开发者证书)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,然后安装到手机上(真机联调)或者提交app store审核
  5. 安装时,ios系统取得内置公钥a去验证公钥m的数字签名证书是否正确
  6. 验证公钥m是苹果认证过的后,再用公钥m去验证app的签名,这样就间接验证了这个app的安装是经过苹果允许的了(注意这里只验证安装行为,不验证app是否被改动,因为开发阶段app内容总是不断变化的)

有了上面的过程已经可以保证开发者的认证和程序的安全了,但是如果只有上述的过程,那岂不是只要申请了一个证书就可以安装到所有的ios设备了?所以,苹果又增加了授权文件(provisioning profile)的验证,provisioning profile一般包括三样东西:证书、app id、设备。

描述文件是在appledevelop网站创建的(在xcode中填上appleid它会代办创建),xcode运行时会打包进入app内。在开发时,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,当把app安装到手机上时,ios系统会进行验证。

以上就是ios应用签名的原理,下一篇我会基于这个原理给大家手撸一个自动重签名的脚本。希望对大家的学习有所帮助,也希望大家多多支持。