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iOS开发逆向之应用签名！

2021-05-17 14:53 2336 查看

本文主要讲解什么是代码签名，以及iOS中的应用签名

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.

目的：防止

可执行文件或脚本

被篡改

简单的代码签名

在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***,静默安装等等.那么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.其实
```
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APP到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,我们是需要在开发APP时直接真机调试的.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。

苹果的需求

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安装包不需要上传AppStore，可以直接安装到手机
苹果为了保证系统的安全性，又必须对安装的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，苹果这里给出的方案是

双层签名

双层代码签名

为了实现苹果验证应用的一些需求,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.

iOS的双层代码签名流程这里简单梳理一下,这也不是最终的iOS签名原理.iOS的最终签名在这个基础上还要稍微加点东西.
首先这里有两个角色.一个是
```
iOS系统
```
还有一个就是我们的
```
Mac系统
```
.因为iOS的APP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.
1、在Mac系统中生成非对称加密算法的一对公钥\私钥(你的Xcode帮你代办了).这里称为
```
公钥M
```
```
私钥M
```
(注：M = Mac）
2、苹果自己有固定的一对公私钥,跟之前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、把公钥M 以及一些你开发者的信息,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。

苹果双向签名验证步骤

下面简述苹果双向签名的步骤

1、前提：

xcode会在keychain生成一对
```
公钥M、私钥M
```
，保存在mac电脑中

还有一对

公钥A（iPhone）、私钥A（苹果服务端）

2、通过mac中的

公钥M（核心）+证书颁发机构信息

，生成一个

CSR文件

，传递给苹果服务器

3、苹果服务器通过

私钥A加密公钥M

，生成一个证书，其中包含

公钥M+Hash值

，并对

公钥M的Hash值作数字签名

私钥A

公钥M

苹果服务器就相当于CA机构
```
证书
```
就是
```
CRT文件
```

问题：编译App需要安装到手机，iPhone如何验证呢？

4、通过mac中的
```
私钥M
```
，对App中的
```
Mach-O进行签名
```
，生成一个App的签名，同时将证书打包进去，形成一个ipa包
1）通过mac中的
```
私钥M，对App中的Mach-O进行签名
```
2）生成一个App的签名
3）将Mach-O文件、App签名、证书等信息一起打包，形成一个ipa包
```
证书
```
可以由 iPhone中的
```
公钥A解密
```
私钥M 就是 p12证书，证书回来后，就会与私钥M进行绑定

双重验证

5、通过iPhone的
```
公钥A 解密 证书
```
，证书解密后得到
```
公钥M
```
，
```
公钥M 可以验证 App的签名
```
，验证通过，说明安装行为是被允许的，合法的

以下是Mach-O的签名信息

注：上述这个过程是有问题的：因为只要申请证书，任何设备都可以安装

描述文件

所以苹果为了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,我们还要申请
```
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。

6、为了限制，苹果提供了一个权限文件，即
```
profile - 描述文件
```
，所以3中的证书是包含在描述文件中的。除此之外还包含
```
设备id、AppID、权限文件
```
等信息，其目的有两个：1）
```
限制免费证书安装设备
```
；2）
```
限制免费证书安装期限
```
，以下是加上描述文件后的双重验证过程

1）苹果服务器提供了一个描述文件，其中包含
```
CRT证书
```
。
2）然后通过mac的
```
私钥M
```
对
```
Mach-O文件
```
进行签名，生成
```
App签名
```
。
3）将
```
Mach-O
```
文件、
```
App签名
```
、
```
描述文件
```
一起打包生成
```
ipa
```
包
4）将App安装到iOS设备中
5）通过iPhone手机的
```
私钥A
```
解密描述文件中的
```
CRT证书
```
，解密后得到
```
公钥M
```
6）然后通过
```
公钥M验证App的签名
```
。因为
```
App签名
```
是通过
```
私钥M
```
进行签名的，如果验证通过，则说明安装是合法的

下面老看下描述文件，以下是描述文件的期限

且在编译好的App包中，同样可以看到描述文件

终端命令查看：通过命令查看描述文件(.app包的目录下)：

security cms -D -i embedded.mobileprovision

双重验证总结

所以，综上所述，苹果的双重验证主要是指以下两次签名验证：

1、iOS系统中通过
```
内置的公钥A验证CRT证书
```
2、通过1中证书取出的
```
公钥M验证App的签名
```

总结

证书：
```
公钥M/私钥M
```
发出去，由官方的机构对其进行签名后组成的数据包
p12 就是
```
本地私钥M
```
描述文件：包含证书、权限文件（Entitlements - 权限开关）、UUID等信息+权限。不能修改
证书生成流程：
1、通过本地的公钥M/私钥M，申请证书 --
```
CSR文件
```
2、服务器将
```
公钥M
```
进行一次
```
RSA加密
```
，得到
```
CRT证书
```
，
3、将
```
CRT证书
```
下载到本地，与
```
私钥M（p12）
```
进行绑定

苹果双向签名验证流程如下图所示

*   1、在Mac中通过`公钥M+证书颁发机构信息`生成`CSR文件`*   2、将`CSR文件`传递到苹果服务器，申请`CRT证书`*   3、苹果服务器通过`私钥A加密公钥M`，生成`CRT证书`，并对公钥M的hash值进行数字签名（即通过RSA加密）。同时苹果还提供了`描述文件`*   4、通过`私钥M`对`Mach-O进行签名`，生成一个`App的签名`，同时将描述文件、CRT证书等打包，形成一个`ipa`包

*   5、App安装到iOS设备

*   6、从iPhone手机中获取`公钥A`，通过公钥A`解密CRT证书`，得到`公钥M`*   7、通过6中得到`公钥M验证App的签名`

苹果的双重验证主要是指以下两次签名验证：
1、iOS系统中通过
```
内置的公钥A验证CRT证书
```
2、通过1中证书取出的
```
公钥M验证App的签名
```

参考链接

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