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iOS面试你需要了解的问题-应用签名

一、代码签名

代码签名是对可执行文件或脚本进行数字签名。用来确认软件在签名后未被修改或损坏的措施。和数字签名原理一样,只不过签名的数据是代码而已。

1.1简单代码签名

iOS出来之前,以前的主流操作系统(Mac/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。苹果希望解决这样的问题,要保证每一个安装到 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。最简单的方式就是通过苹果官方生成非对称加密的一对公私钥。在iOS的系统中内置一个公钥,私钥由苹果后台保存。我们传APPAppStore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肯定是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都是经过苹果官方允许的。

如果我们iOS设备安装APP只从App Store这一个入口这件事就简单解决了,没有任何复杂的东西,一个数字签名搞定。

但是实际上iOS安装APP还有其他渠道。比如对于我们开发者iOSer而言,在开发APP时需要直接真机调试。而且苹果还开放了企业内部分发的渠道,企业证书签名的APP也是需要顺利安装的。苹果需要开放这些方式安装APP,这些需求就无法通过简单的代码签名来办到了。

1.2苹果的需求

  • 安装包不需要上传到App Store,可以直接安装到手机上。
  • 苹果为了保证系统的安全性,必须对安装的APP有绝对的控制权:
    • 经过苹果允许才可以安装
    • 不能被滥用导致非开发APP也能被安装

为了实现这些需求,iOS签名的复杂度也就开始增加了。苹果给出的方案是双层签名

二、双层签名

为了实现苹果验证应用的需求,苹果给出的方案是双层签名
有两个角色:
1.iOS系统
2.Mac系统

因为iOSAPP开发环境在Mac系统下。所以这个依赖关系成为了苹果双层签名的基础。


2.1双层签名流程

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  1. 在Mac系统中生成非对称加密算法的一对公钥\私钥(Xcode帮你代办了,钥匙串)。这里称为公钥M 私钥M ( M = Mac)。

  2. 苹果自己有固定的一对公私钥,和之前App Store原理一样,私钥在苹果后台,公钥在每个iOS系统中。这里称为公钥A ,私钥A。 (A=Apple)

  3. 公钥M 以及一些开发者的信息,传到苹果后台(这个就是CSR文件),用苹果后台里的私钥 A 去签名公钥M。得到一份数据包含了公钥M 以及其签名,把这份数据称为证书。这里苹果服务器就相当于认证服务器。

  4. 在开发时,编译完一个 APP 后,用本地的私钥 M(导出的P12) 对这个 APP 进行签名(证书p12是绑定在一起的),同时把第三步得到的证书一起打包进 APP 里,安装到手机上。

  5. 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。

  6. 验证证书后确保了公钥 M是苹果认证过的,再用公钥 M 去验证 APP的签名(p12签名也就是私钥 M),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。(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,苹果不需要管。)

这里双层签名流程不是最终的iOS签名原理,在这个基础上还要加东西。

有了双层签名过程,已经可以保证开发者的认证,和程序的安全性了。 但是,你要知道iOS的程序,主要渠道是要通过APP Store才能分发到用户设备的,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iOS设备了?

三、描述文件的产生


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描述文件(Provisioning profile)一般包括三样东西:证书App ID设备。当我们在真机运行或者打包一个项目的时候,证书用来证明我们程序的安全性和合法性。

苹果为了解决应用滥用的问题,所以苹果又加了两个限制。

  • 1.限制在苹果后台注册过的设备才可以安装。
  • 2.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。�所以我们使用CSR申请证书时,还要申请一个东西—就是描述文件!

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,把 APP 安装到手机上。最后系统进行验证。

可以通过:

security cms -D -i embedded.mobileprovision

查看描述文件内容。

资源文件签名:

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machoView签名:

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总结

  • 苹果签名原理
    • Mac电脑生成一对公钥 M私钥 M
      • 利用本地公钥 M创建CSR文件,请求证书
      • 钥匙串将证书本地私钥 Mp12证书)做关联
    • 苹果服务器利用本地私钥 A生成证书以及描述文件
      • 证书包含Mac电脑的公钥 M以及签名
      • 描述文件:设备列表AppID列表权限
    • iOS系统利用系统中的公钥 A(与苹果服务器私钥是一对)对App进行验证。
      • 验证描述文件是否与证书匹配
      • 验证App的安装行为(通过验证证书,拿出证书中的公钥MApp签名(p12 私钥M)进行验证)


作者:HotPotCat
链接:https://www.jianshu.com/p/0cd614e060ff
来源:简书
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