iOS 應用簽名原理&重簽名

2019 年 11 月 3 日
筆記

在蘋果的日常開發中，真機測試與打包等很多流程都會牽扯到各種證書，CertificateSigningRequest，p12等。但是很多相應的開發者並不理解iOS App應用簽名的原理和流程。今天著重講解一下此內容。

思考

在蘋果的iOS系統出來之前，以前的主流程Mac OS/Window軟體存在著安全隱患，盜版軟體，病毒入侵等，蘋果希望能解決類似的問題，保證每一個安裝在蘋果手機上的app都是經過蘋果官方允許的，怎麼保證呢？

一、iOS 應用簽名原理

1 程式碼簽名

要想回答上面“思考”的答案，首先我們講解一個概念。程式碼簽名：是對可執行腳本或者文件進行數字簽名，用來保證軟體在簽名後未被損害或者修改的措施。

2 簡單的程式碼簽名

最簡單的驗證方式是通過蘋果官方生成非對稱加密的一對公私鑰。私鑰保存在Appstore的伺服器，而公鑰保存在iOS系統中，蘋果後台用私鑰來對App數據進行簽名，iOS系統下載此APP後，用公鑰來驗證簽名。若驗證成功，說明該App未被更改，可以安裝到手機中，反之，則不行。

上面的驗證可以解決大部分App入駐手機中的場景，但是對於我們開發蘋果應用的開發者而言，我們也可以直接通過真機測試進入到用戶的手機，而且蘋果也有企業用戶渠道，所以如果想要全方面的安全的安裝蘋果App，就無法通過簡單的程式碼簽名做到，那麼蘋果又是通過怎樣的方案呢？

3 雙層簽名

下面流程圖

解釋如下：

首先Mac電腦通過CSR文件申請證書（通過公鑰M）
蘋果伺服器返回公鑰M以及公鑰M算出的哈希值（也就是簽名）
App包里包括可執行文件MachO，然後對MachO通過私鑰M簽名（App簽名）並將證書放到App中
然後將App放入到iphone中。首先將App中的證書拿出來解析，誰能解析App的證書，因為App的證書是由蘋果伺服器拿著私鑰A中進行加密的，也只有公鑰A能解密出來，也就是iphone中保存的公鑰A，通過驗證查看App是否被修改；然後再去驗證App的簽名，怎麼驗證App的簽名呢，（App簽名是通過Mac 電腦的私鑰M進行加密的，也只有證書中的公鑰M進行解密）就這樣經過了兩層驗證！

通過上面的講解，是不是發現特別的安全了？其實不然，因為大部分的應用都是通過AppStore進行安裝，如果通過上面的過程可以安裝所有的蘋果設備，那麼還需要要Appstore幹嘛，這時候蘋果防止濫用App，就做了兩條限制：

經過蘋果伺服器中註冊過的設備
簽名只能具體到某一個App進行簽名（推送，授權等）

經過上面的講解，也引出了另一個概念-描述文件。

4 描述文件

描述文件又稱為Provisioning profile，一般包括了三樣東西：

證書
AppId
設備

當我們打包或者是真機運行的時候，通過證書來驗證程式的安全性和合法性。

並且在App的使用中，蘋果還想控制App裡面的推送/iCloud及後台運行等這些的許可權，蘋果將這些許可權開關統稱為授權文件-Entitlements，並將文件放在了描述文件中。

在開發中，編譯一個App後，會用本地的私鑰M對App進行簽名，同時從蘋果伺服器得到的描述文件打包進App里為embeded.mobileprovision，把App安裝在手機中，最後系統進行來驗證。

上面的圖也會變為如下：流程就是將描述文件加入，解決上面的問題？

5 拓展

首先我們做一個demo講解App包內容。

首先看工程文件1-products文件，點擊打開Demo.app，顯示包內容，緊接著出現2-內容
查看有_Codesignature，是資源文件簽名；embedded.mobileprovision是上面說的描述文件；另外我們看下可執行程式碼，也就是MachO文件，放在了001–Demo中，也就是黑色的一個，通過MachOView中可以查看MachO文件。打開之後，程式碼簽名放在MachO中如下：

也就是Code Signature–程式碼簽名。

但是我們是做逆向開發，所以我們要學會應用重命名！！！

二、iOS 應用重簽名

在講解重簽名中，首先學下終端命令：

當我們從AppStore上下載App後，如果做了相應的更改，又怎麼會在手機上運行起來呢？這就需要應用重簽名，並且Xcode給我們提供了重簽名技術-codesign技術。

拓展：我們首先來講解一下怎麼獲取應用的ipa包？

助手裡面下載
越獄手機裡面進行拷貝
iTunes下載（12.6.3）

1 下面我們將以在iTunes 12.6.3 下載了兩個版本的微信，一個為正版，一個為盜版的分別進行簽名！

通過微信-6.7.3（越獄應用）顯示包內容，看出對應的子目錄，查看playload文件夾，發現WeChat.app

2然後通過終端命令，otool -l WeChat | grep crypt 查看篩選後的cryp，得到如下：

通過上面的發現cryptid = 0 代表是該App不是加密的，非0時代表是加密的。假如cryptid=1 代表是用1這種方式加密，不代表用1加密。

上面顯示為什麼有兩個cryptid = 0 ，下面的輸入命令解釋了為何有兩個：通過命令file WeChat

查看有Mach-O中有兩種架構，Mach-O executable arm_v7和Mach-O 64bit executable arm64兩個，arm_v7代表5s之前的手機，arm64代表的是5s手機之後

3 對越獄微信開始重簽名，因為cryptid = 0

3.1 刪除多餘的越獄微信包內容

3.2 對Framework進行重簽名：codesign -fs “自己的開發證書” framework

下面是通過終端命令的截圖，完成對截圖內的Framework進行重簽名。

3.3 下面要對App包整個重簽，也就需要對描述文件進行重簽。首先將描述性文件放入到越獄微信包下（描述性文件必須要與boundId一致，infoPlist文件查看）

開始要許可權plist文件，將entitlements.plist放到了weChat.app同等級目錄中

我們看WeChat.app中，該刪的已經刪掉，framework重簽，以及描述性文件加進去，下面用entitlements.plist對整個App包簽名。

通過命令codesign -fs “自己證書” –no-strict –entitlements=entitlements.plist WeChat.app,對包簽名

緊接著通過查看codesign -d -vv WeChat.app命令查看重簽名成功沒，上面的截圖中，發現證書已經變為了自己的，說明重簽名成功。

結合著xcode與描述性文件，就可以在手機上運行。

上面重簽名的步驟，可能並不是很清晰，又準備了一個總結如下：

三、拓展

3.1 Shell腳本

Shell腳本為用戶提供了啟動程式，管理系統的文件以及運行在系統上進程的途徑。Shell在開發中一般指命令行工具，它允許輸入文本的命令，然後解釋命令，最後在內核中執行。Shell腳本，也是用各類命令預先放入到文件中，方便一次性執行的腳本文件。

下面我們用demo方式講解shell命令：

首先通過命令創建文件夾，並在文件夾下創建“國孩”文本

查看桌面內容如下：

如果想這些命令一次性的執行，可以嘗試寫一個腳本文件

然後進入到編輯頁面，將內容輸入進去

最後生成文件如下，也能完成目的

看到上面之後，使用到了bash，除了bash，還有zsh，Source等命令效果都是一樣的，怎麼查看mac支援哪些呢？

通過cd /private/etc,以及cat shells，

通過上面的都可以滿足建立123.txt。

但是上面的各個指令也有一定的區別，如下：

3.2 用戶、組、許可權

也是以Demo的形式進入，在桌面上新建一個Demo文件夾。通過命令ls -l命令查看demo的文件許可權

前面有一排-rw-r–r–等，大家可能不知道什麼意思，下面我們來講解：通過一幅圖

上面就是文件類型與許可權。

上面的許可權可不可以更改呢，對於逆向開發的人員，不是沒有東西是不可以更改的，下面我們來講述下更改文件類型和許可權。

通過一幅圖來講解文件更改的基本內容和指令：

再以Demo的方式進行講解：

更改guohai.sh文件許可權，取消所有許可權（非讀非寫非執行）

再將user，group以及其他設置為可讀,執行如下：

還有其他很多命令，大家可以根據上圖自己嘗試。

四、腳本重簽名

學了上面的腳本，就是為了下面所講的內容-腳本重簽名服務的，利用腳本進行重簽名。

首先打開項目工程–>build phases –>選擇如下：創建一個script腳本

創建之後

然後我們按照如下步驟進行腳本簽名

# ${SRCROOT} 它是工程文件所在的目錄  TEMP_PATH="${SRCROOT}/Temp"  ASSETS_PATH="${SRCROOT}/APP"  TARGET_IPA_PATH="${ASSETS_PATH}/*.ipa"  #清空Temp文件夾  rm -rf "$TEMP_PATH"  mkdir "$TEMP_PATH"    #1.1將IPA解壓到Temp下  unzip -oqq "$TARGET_IPA_PATH" -d "$TEMP_PATH"    #1.2拿到解壓臨時的APP路徑  TEMP_APP_PATH=$(set -- "$TEMP_PATH/Payload/"*.app;echo "$1")  echo "TEMP:?$TEMP_APP_PATH"    #2拷貝APP  #2.1拿到當前工程下的APP路徑  TARGET_APP_PATH="$BUILT_PRODUCTS_DIR/$TARGET_NAME.app"  echo "TARGET_APP_PATH?:$TARGET_APP_PATH"  #2.2拷貝三方APP到我們的工程下  cp -rf "$TEMP_APP_PATH/" "$TARGET_APP_PATH"    #3幹掉多餘的部分  rm -rf "$TARGET_APP_PATH/PlugIns"  rm -rf "$TARGET_APP_PATH/Watch"  #4修改info.plist 文件  /usr/libexec/PlistBuddy -c "Set :CFBundleIdentifier $PRODUCT_BUNDLE_IDENTIFIER" "$TARGET_APP_PATH/Info.plist"    #5.給可執行文件上許可權  #添加ipa二進位的執行許可權,否則xcode會告知無法運行  #這個操作是要找到第三方app包里的可執行文件名稱，因為info.plist的 'Executable file' key對應的是可執行文件的名稱  #我們grep 一下,然後取最後一行, 然後以cut 命令分割，取出想要的關鍵資訊。存到APP_BINARY變數里  APP_BINARY=`plutil -convert xml1 -o - $TARGET_APP_PATH/Info.plist|grep -A1 Exec|tail -n1 | cut -f2 -d> | cut -f1 -d<`    echo "?：   $APP_BINARY"  chmod +x "$TARGET_APP_PATH/$APP_BINARY"      #6.重簽名三方FrameWorks  TARGET_APP_FRAMEWORKS_PATH="$TARGET_APP_PATH/Frameworks"  for FRAMEWORK in "$TARGET_APP_FRAMEWORKS_PATH/"*  do  #echo "?FRAMEWORK:$FRAMEWORK"  /usr/bin/codesign --force --sign "$EXPANDED_CODE_SIGN_IDENTITY" "$FRAMEWORK"  done

以上就是在項目中使用腳本進行重簽名，程式碼程式也是上面的重簽步驟。

今天的iOS應用程式簽名以及應用重簽名的基本內容和操作，希望對大家有所幫助，謝謝閱讀！！！