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iOS企业重签名问题及经验

更新时间:2019/12/7 / 阅读次数:97

先来看看苹果的签名机制是为了做什么。在 ios企业签名出来之前,在主流操作系统(Mac/Windows/Linux)上开发和运行软件是不需要签名的,软件随便从哪里下载都能运行,导致平台对第三方软件难以控制,盗版流行。苹果希望解决这样的问题,在 iOS 平台对第三方 APP 有绝对的控制权,一定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?就是通过签名机制,通常我们说的签名就是数字签名,它是基于非对称加密算法实现的。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。简单说一下常用的非对称加密算法 RSA 的数学原理,理解简单的数学原理,就可以理解非对称加密是怎么做到的,为什么会是安全的:

经过一系列数学公式,算出一个数字 d,满足:a.通过 n 和 e 这两个数据一组数据进行数学运算后,可以通过 n 和 d 去反解运算,反过来也可以。b.如果只知道 n 和 e,要推导出 d,需要知道 p 和 q,也就是要需要把 n 因数分解。

上述的 (n,e) 这两个数据在一起就是公钥,(n,d) 这两个数据就是私钥,满足用私钥加密,公钥解密,或反过来公钥加密,私钥解密,也满足在只暴露公钥 (只知道 n 和 e)的情况下,要推导出私钥 (n,d),需要把大整数 n 因数分解。目前因数分解只能靠暴力穷举,而 n 数字越大,越难以用穷举计算出因数 p 和 q,也就越安全,当 n 大到二进制 1024 位或 2048 位时,以目前技术要破解几乎不可能,所以非常安全。

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。

首先用一种算法,算出原始数据的摘要。需满足 a.若原始数据有任何变化,计算出来的摘要值都会变化。 b.摘要要够短。这里最常用的算法是MD5。

对一份数据,算出摘要后,用私钥加密这个摘要,得到一份加密后的数据,称为原始数据的签名。把它跟原始数据一起发送给用户。

用户收到数据和签名后,用公钥解密得到摘要。同时用户用同样的算法计算原始数据的摘要,对比这里计算出来的摘要和用公钥解密签名得到的摘要是否相等,若相等则表示这份数据中途没有被篡改过,因为如果篡改过,摘要会变化。

之所以要有第一步计算摘要,是因为非对称加密的原理限制可加密的内容不能太大(不能大于上述 n 的位数,也就是一般不能大于 1024 位 / 2048 位),于是若要对任意大的数据签名,就需要改成对它的特征值签名,效果是一样的。

好了,有了非对称加密的基础,知道了数字签名是什么,怎样可以保证一份数据是经过某个地方认证的,来看看怎样通过数字签名的机制保证每一个安装到 iOS 上的 APP 都是经过苹果认证允许的。

要实现这个需求很简单,最直接的方式,苹果官方生成一对公私钥,在 iOS 里内置一个公钥,私钥由苹果后台保存,我们传 App 上 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 只有从 AppStore 下载这一种方式的话,这件事就结束了,没有任何复杂的东西,只有一个数字签名,非常简单地解决问题。

安装包不需要传到苹果服务器,可以直接安装到手机上。如果你编译一个 APP 到手机前要先传到苹果服务器签名,这显然是不能接受的。

苹果必须对这里的安装有控制权,包括a. 经过苹果允许才可以这样安装。b. 不能被滥用导致非开发app也能被安装。

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,同时把第三步得到的证书一起打包进 APP 里,安装到手机上。

验证证书后确保了公钥 L 是苹果认证过的,再用公钥 L 去验证 APP 的签名,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。)

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