iOS APP签名机制原理详解

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：

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编程网。