android签名校验

⑴ Android中APK签名工具之jarsigner和apksigner详解

转自 https://www.cnblogs.com/slysky/p/9780015.html

一.工具介绍

jarsigner是JDK提供的针对jar包签名的通用工具,

位于JDK/bin/jarsigner.exe

apksigner是Google官方提供的针对Android apk签名及验证的专用工具,

位于Android SDK/build-tools/SDK版本/apksigner.bat

不管是apk包,还是jar包,本质都是zip格式的压缩包,所以它们的签名过程都差不多(仅限V1签名),

以上两个工具都可以对Android apk包进行签名.

1.V1和V2签名的区别

在Android Studio中点击菜单 Build->Generate signed apk... 打包签名有两种签名选项 V1(Jar Signature) V2(Full APK Signature),

从Android 7.0开始, 谷歌增加新签名方案 V2 Scheme (APK Signature);

但Android 7.0以下版本, 只能用旧签名方案 V1 scheme (JAR signing)

V1签名:

V2签名:

V2签名优点很明显:

注意: apksigner工具默认同时使用V1和V2签名,以兼容Android 7.0以下版本

2.zipalign和V2签名

位于Android SDK/build-tools/SDK版本/zipalign.exe

zipalign 是对zip包对齐的工具,使APK包内未压缩的数据有序排列对齐,从而减少APP运行时内存消耗

zipalign -v 4 in.apk out.apk //4字节对齐优化

zipalign -c -v 4 in.apk //检查APK是否对齐

zipalign可以在V1签名后执行

但zipalign不能在V2签名后执行,只能在V2签名之前执行！！！

二.签名步骤

1.生成密钥对(已有密钥库,可忽略)

Android Studio在Debug时,对App签名都会使用一个默认的密钥库:

1.生成密钥对

进入JDK/bin, 输入命令

参数:

提示: 可重复使用此条命令,在同一密钥库中创建多条密钥对
例如: 在debug.keystore中新增一对密钥,别名是release

keytool -genkeypair -keystore debug.keystore -alias release -validity 30000

2.查看密钥库

进入JDK/bin, 输入命令

keytool -list -v -keystore 密钥库名

参数:

例如:
keytool -list -v -keystore debug.keystore

现在debug.keystore密钥库中有两对密钥, 别名分别是androiddebugkey release

2.签名

1.方法一(jarsigner,只支持V1签名)

进入JDK/bin, 输入命令

从JDK7开始, jarsigner默认算法是SHA256, 但Android 4.2以下不支持该算法,

所以需要修改算法, 添加参数 -digestalg SHA1 -sigalg SHA1withRSA

参数:

例如:

用JDK7及以上jarsigner签名,不支持Android 4.2 以下

jarsigner -keystore debug.keystore MyApp.apk androiddebugkey

用JDK7及以上jarsigner签名,兼容Android 4.2 以下

jarsigner -keystore debug.keystore -digestalg SHA1 -sigalg SHA1withRSA MyApp.apk androiddebugkey

2.方法二(apksigner,默认同时使用V1和V2签名)

进入Android SDK/build-tools/SDK版本, 输入命令

若密钥库中有多个密钥对,则必须指定密钥别名

禁用V2签名

apksigner sign --v2-signing-enabled false --ks 密钥库名 xxx.apk

参数:

例如:

在debug.keystore密钥库只有一个密钥对

apksigner sign --ks debug.keystore MyApp.apk

在debug.keystore密钥库中有多个密钥对,所以必须指定密钥别名

apksigner sign --ks debug.keystore --ks-key-alias androiddebugkey MyApp.apk

3.签名验证

1.方法一(keytool,只支持V1签名校验)

进入JDK/bin, 输入命令

keytool -printcert -jarfile MyApp.apk (显示签名证书信息)

参数:

2.方法二(apksigner,支持V1和V2签名校验)

进入Android SDK/build-tools/SDK版本, 输入命令

apksigner verify -v --print-certs xxx.apk

参数:

例如:

apksigner verify -v MyApp.apk

⑵ android 系统签名

也有提到怎么单独给一个apk签名，这里补充一下android的签名权限控制机制。

android的标准签名key有：

     testkey

     media

    latform

    hared

    以上的四种，可以在源码的/build/target/proct/security里面看到对应的密钥，其中shared.pk8代表私钥，shared.x509.pem公钥，一定是成对出现的。

    其中testkey是作为android编译的时候默认的签名key，如果系统中的apk的android.mk中没有设置LOCAL_CERTIFICATE的值，就默认使用testkey。

   而如果设置成：

   LOCAL_CERTIFICATE := platform

    就代表使用platform来签名，这样的话这个apk就拥有了和system相同的签名，因为系统级别的签名也是使用的platform来签名，此时使用android:sharedUserId="android.uid.system"才有用！

     在/build/target/proct/security目录下有个README，里面有说怎么制作这些key以及使用问题（android4.2）：

     从上面可以看出来在源码下的/development/tools目录下有个make_key的脚本，通过传入两个参数就可以生成一对签名用的key。

    其中第一个为key的名字，一般都默认成android本身有的，因为很多地方都默认使用了这些名字，我们自定义的话只需要对第二个参数动手脚，定义如下：

    C ---> Country Name (2 letter code) ST ---> State or Province Name (full name) L ---> Locality Name (eg, city) O ---> Organization Name (eg, company) OU ---> Organizational Unit Name (eg, section) CN ---> Common Name (eg, your name or your server’s hostname) emailAddress ---> Contact email addre

    另外在使用上面的make_key脚本生成key的过程中会提示输入password，我的处理是不输入，直接enter，不要密码！后面解释，用自定义的key替换/security下面的。

    可以看到android源码里面的key使用的第二个参数就是上面README里面的，是公开的，所以要release版本的系统的话，肯定要有自己的签名key才能起到一个安全控制作用。

    在上面提到如果apk中的编译选项LOCAL_CERTIFICATE没有设置的话，就会使用默认的testkey作为签名key，我们可以修改成自己想要的key，按照上面的步骤制作一个releasekey，修改android配置在/build/core/config.mk中定义变量：

在主makefile文件里面：

ifeq ($(DEFAULT_SYSTEM_DEV_CERTIFICATE),build/target/proct/security/releasekey)

  BUILD_VERSION_TAGS += release-key

这样的话默认的所有签名将会使用releasekey。

修改完之后就要编译了，如果上面的这些key在制作的时候输入了password就会出现如下错误：

我在网上找到了合理的解释：

其实会出现这个错误的最根本的原因是多线程的问题。在编译的时候为了加速一般都会执行make -jxxx，这样本来需要手动输入密码的时候，由于其它线程的运行，就会导致影响当前的输入终端，所以就会导致密码无法输入的情况！

再编译完成之后也可以在build.prop中查看到变量：

这样处理了之后编译出来的都是签名过的了，系统才算是release版本

我发现我这样处理之后，整个系统的算是全部按照我的要求签名了。

网上看到还有另外的签名release办法，但是应该是针对另外的版本的，借用学习一下：

make -j4 PRODUCT-proct_mol-user dist

这个怎么跟平时的编译不一样,后面多了两个参数PRODUCT-proct_mol-user 和 dist. 编译完成之后回在源码/out/dist/目录内生成个proct_mol-target_files开头的zip文件.这就是我们需要进行签名的文件系统.

我的proct_mol 是full_gotechcn,后面加“-user”代表的是最终用户版本，关于这个命名以及proct_mol等可参考http://blog.csdn.net/jscese/article/details/23931159

编译出需要签名的zip压缩包之后，就是利用/security下面的准备的key进行签名了：

./build/tools/releasetools/sign_target_files_apks -d /build/target/proct/security  out/dist/full_gotechcn-target_files.zip   out/dist/signed_target_files.zi

签名目标文件 输出成signed_target_files.zi

如果出现某些apk出错，可以通过在full_gotechcn-target_files.zip前面加参数"-e =" 来过滤这些apk.

然后再通过image的脚本生成imag的zip文件，这种方式不适用与我目前的工程源码，没有做过多验证！

Android签名机制可划分为两部分：（1）ROM签名机制；（2）第三方APK签名机制。

Android APK实际上是一个jar包，而jar包又是一个zip包。APK包的签名实际上使用的是jar包的签名机制：在zip中添加一个META的子目录，其中存放签名信息；而签名方法是为zip包中的每个文件计算其HASH值，得到签名文件(*.sf)，然后对签名文件(.sf)进行签名并把签名保存在签名块文件(*.dsa)中。

在编译Android源码生成ROM的过程中，会使用build/target/proct/security目录中的4个key（media, platform, shared, testkey）来对apk进行签名。其中，*.pk8是二进制形式（DER）的私钥，*.x509.pem是对应的X509公钥证书（BASE64编码）。build/target/proct/security目录中的这几个默认key是没有密码保护的，只能用于debug版本的ROM。

要生成Release版本的ROM，可先生成TargetFiles，再使用带密码的key对TargetFiles重新签名，最后由重签名的TargetFiles来生成最终的ROM。

可以使用Android源码树中自带的工具“development/tools/make_key”来生成带密码的RSA公私钥对（实际上是通过openssl来生成的）: $ development/tools/make_key media ‘/C=CN/ST=Sichuan/L=Cheng/O=MyOrg/OU=MyDepartment/CN=MyName’ 上面的命令将生成一个二进制形式（DER）的私钥文件“media.pk8”和一个对应的X509公钥证书文件“media.x509.pem”。其中，/C表示“Country Code”，/ST表示“State or Province”，/L表示“City or Locality”，/O表示“Organization”，/OU表示“Organizational Unit”，/CN表示“Name”。前面的命令生成的RSA公钥的e值为3，可以修改development/tools/make_key脚本来使用F4 (0×10001)作为e值（openssl genrsa的-3参数改为-f4）。

也可以使用JDK中的keytool来生成公私钥对，第三方APK签名一般都是通过keytool来生成公私钥对的。

可以使用openssl x509命令来查看公钥证书的详细信息： $ openssl x509 -in media.x509.pem -text -noout or, $ openssl x509 -in media.x509.pem -inform PEM -text -noout

还可以使用JDK中的keytool来查看公钥证书内容，但其输出内容没有openssl x509全面： $ keytool -printcert -v -file media.x509.pem

有了key之后，可以使用工具“build/tools/releasetools/sign_target_files”来对TargetFiles重新签名： $ build/tools/releasetools/sign_target_files_apks -d new_keys_dir -o target_files.zip target_files_resigned.zip 其中，new_keys_dir目录中需要有四个key（media, platform, shared, releasekey）。注意：这里的releasekey将代替默认的testkey（请参考build/tools/releasetools/sign_target_files脚本实现），也就是说，如果某个apk的Android.mk文件中的LOCAL_CERTIFICATE为testkey，那么在生成TargetFiles时是使用的build/target/proct/security/testkey来签名的，这里重新签名时将使用new_keys_dir/releasekey来签名。

uild/tools/releasetools/sign_target_files_apks是通过host/linux-x86/framework/signapk.jar来完成签名的。也可以直接使用host/linux-x86/framework/signapk.jar来对某个apk进行签名： $ java -jar signapk [-w] publickey.x509[.pem] privatekey.pk8 input.jar output.jar 其中，”-w”表示还对整个apk包(zip包）进行签名，并把签名放在zip包的comment中。

对于第三方应用开发者而言，对APK签名相对要简单得多。第三方应用开发一般采用JDK中的keytool和jarsigner来完成签名密钥的管理和APK的签名。

使用keytool来生成存储有公私钥对的keystore： $ keytool -genkey -v -keystore my-release-key.keystore -alias mykey -keyalg RSA -keysize 2048 -validity 10000

查看生成的密钥信息： $ keytool -list -keystore my-release-key.keystore -alias mykey -v or, $ keytool -list -keystore my-release-key.keystore -alias mykey -rfc （注：获取Base64格式的公钥证书，RFC 1421）

导出公钥证书： $ keytool -export -keystore mystore -alias mykey -file my.der （注：二进制格式公钥证书，DER） $ keytool -export -keystore mystore -alias mykey -file my.pem -rfc （注：Base64格式公钥证书，PEM）

对APK进行签名： $ jarsigner -verbose -keystore my-release-key.keystore my_application.apk mykey

验证签名： $ jarsigner -verify -verbose -certs my_application.apk

在进行Android二次开发时，有时需要把build/target/proct/security下面的公私钥对转换为keystore的形式，可以参考这篇文章：把Android源码中的密码对转换为keystore的方法。

⑶ 一文弄懂关于证书，签名，ssl，android包签名机制。

所有的概念都基于一个非常重要的基础：

rsa 非对称加密算法 ：

先感受下几个概念

PKI。

PKI是公钥基础设施（Public Key Infrastructure) 包括PKI策略、软硬件系统、证书机构CA、注册机构RA、证书发布系统和PKI应用等。

我们关注就俩东西： PKCS 证书机构CA 。前者是定义加密算法，签名，证书相关的各种事情采用的协议。后者可以为我们颁发权威的证书。

PKCS ：
PKCS（The Public-Key Cryptography Standards ）是由美国RSA数据安全公司及其合作伙伴制定的一组公钥密码学标准，其中包括证书申请、证书更新、证书作废表发布、扩展证书内容以及数字签名、数字信封的格式等方面的一系列相关协议。RSA算法可以做加密、解密、签名、验证，还有RSA的密钥对存储。这些都需要标准来规范，如何输入，如何输出，如何存储等。

PKCS。全称是公钥密码学标准， 目前共发布过 15 个标准，这些标准都是协议。总结一下 就是对加密算法，签名，证书协议的描述。下面列举一些常用的协议，这些协议在本文都会对应上。

这些协议具体的实现就体现在openssl等工具中， 以及jdk工具keytool jdk java第三方库bouncycastle。

比如用openssl 如何生成公/私钥(PKCS#1)、签名(PKCS#1 )、签名请求文件（KCS#10）、 带口令的私钥（PKCS#8）。 含私钥的证书（PKCS#12）、证书库（PKCS#12）

其中涉及到算法的基础协议PKCS#1等，由于涉及到密码学原理所以我们并不需要深究它，只要知道怎么做就可以了。

现实中我们要解决这样一种情况:

客户端和服务器之间的数据要进行加密。需要两个达成同一个对称秘钥加密才行，那么这个秘钥如何生成，并在两边都能拿到，并保证传输过程中不被泄露。 这就用到非对称加密了。 后续的传输，就能用这个 对称秘钥来加密和解密了。

还有这样一个问题：

就是客户端如何判断服务端是否是合法的服务端。这就需要服务端有个id来证明它，而这个id 就是证书，而且必须是权威机构颁发的才能算是合法的。
因为客户端即浏览器，认定证书合法的规则必须通过第三方来确认 即ca颁发的证书。否则就我可能进了一个假网站。

而这两个问题 都是ssl协议要解决的内容。

所以ssl协议做了两件事情，一是验证身份，二是协商对称秘钥，并安全的传输。 而实现这个过程的关键数据模型就是证书， 通过证书中的ca对证书的签名，实现了身份验证，通过证书中的公钥，实现对对称秘钥加密，从而实现数据保密。 其实还顺手做了一件事情就是通过解密签名比对hash，保证了数据完整性。

明白ssl协议 首先明白几个重要的概念：

证书： 顾名思义就是提供了一种在Internet上验证通信实体身份的方式，数字证书不是数字身份证，由权威公正的第三方机构，即CA（例如中国各地方的CA公司）中心签发的证书， 就是可以认定是合法身份的。客户端不需要证书。 证书是用来验证服务端的。

一般的证书都是x509格式证书，这是一种标准的证书，可以和其他证书类型互相转换。完整来说证书包含，证书的内容，包括 版本号， 证书序列号， hash算法， 发行者名称，有效期， 公钥算法，公钥，签名（证书原文以及原文hash一起签名）而这个内容以及格式 都是标准化的，即x509格式 是一种标准的格式。

签名: 就用私钥对一段数据进行加密，得到的密文。 这一段数据在证书的应用上就是 对证书原文+原文hash进行签名。
谁签的名，就是用谁的私钥进行加密。就像身份证一样， 合法的身份证我们都依据是政府签的，才不是假证， 那就是浏览器会有政府的公钥，通过校验（解密）签名，如果能够解密，就可以确定这个就是政府的签名。就对了。

hash算法 ：对原始数据进行某种形式的信息提取，被提取出的信息就被称作原始数据的消息摘要。比如，MD5和SHA-1及其大量的变体。 hash算法具有不可逆性，无法从摘要中恢复出任何的原始消息。长度总是固定的。MD5算法摘要的消息有128个比特位，SHA-1算法摘要的消息最终有160比特位的输出。

ca机构： 权威证书颁发机构，浏览器存有ca的公钥，浏览器以此公钥来验证服务端证书的合法性。

证书的获取： 生成证书申请文件.csr（涉及到PKCS#10定义的规范）后向ca机构申请。 或者自己直接通过生成私钥就可以一步到位生成自签名证书。 自签名证书就是用自己的私钥来签名证书。

那么为了体现到 证书身份认证、数据完整、保密性三大特性 ，证书的简化模型可以认为包含以下两个要素：服务器公钥，ca的签名（被ca私钥加密过的证书原文+原文hash），

身份认证：
浏览器存有ca公钥，用ca公钥解密网站发给你的证书中的签名。如果能解密，说明该证书由ca颁发，证书合法。 否则浏览器就会报警告，问你是否信任这个证书，也就是这个网站。这时候的证书可以是任何人签发的，可以自己签发的。 但是中间人攻击。 完全伪造新的证书， 这就没有办法了。 所以还是信任证书的时候要谨慎。

数据完整：
如果你信任该证书的话，这时候就会用证书中的公钥去解密签名，如果是ca签发的证书，那么之前就已经通过ca的公钥去解密签名了。 然后得到证书hash，然后在浏览器重新对证书做hash，两者比对一致的话，说明证书数据没有被篡改。

保密性：
使用证书的公钥对对称秘钥加密保证传输安全，对称秘钥生成后，后续的传输会通过对称秘钥来在服务端和客户端的加解密。

那么ssl协议的具体过程就是：

4.网站接收浏览器发来的数据之后 使用自己的私钥校验签名，并对原文进行hash 与解密出的hash 做比对检查完整性。然后发送编码改变通知，服务器握手结束通知（所有内容做hash ）。 发送给客户端校验。

5 客户端校验，校验成功后，之后就用 对称秘钥进行通信了。

总共的过程是 c-s-c- s-c 四次握手。

四次握手简单来说分别是：
1.请求获取证书
2.服务端返回证书，客户端验证了证书的合法性和完整性，同时生成了对称秘钥。
3.客户端把加密的 对称秘钥发给服务器。服务器检查真实性和完整性。
4.服务端返回握手结束通知，客户端再检查一次真实性和完整性。

前两次握手是明文， 后两次握手是密文。 所以都要检查身份真实性和数据完整性。

ca的作用：
ca起到一个权威中间人的角色，如果脱离了ca， 那么证书还是证书，还能加密，保证数据完整性。 但是无法应用在客户端去认定服务器身份合法这个场景下。

  

下面就详细说下 脱离了ca签发的证书的应用：
  

自签名证书：

证书如果没有权威机构的签名，就是没有权威机构给你签发身份证。 那么这时候身份认证的场景变了。
这时候的认证场景就变成了，不再是某个官方权威说了算，而是假设第一次碰到这个证书，会认为，这个证书与之捆绑的实体之间是合法的并做记录。如果当这个实体下次捆绑了另一个证书，那么就是非法的。

这种情况常用于android中安装和校验app的时候，会先假设第一次安装的是合法的应用，认定这个app证书中的公钥是合法的公钥。然后通过自签名的证书，校验签名，就能实现后续安装是否合法以及完整性。

android中的如何对app进行身份认定和不被篡改：

android系统在安装app时候会进行校验applicationId，applicationId 不同会认定为不同应用。相同应用，第二次安装会校验证书是否和之前app的证书相同，如果相同则两个包很可能来自同一个身份。 如果证书不同，也就是该包被另一个身份用自己的私钥重新签名过，就会拒绝安装。 然后通过公钥来解密签名，如果能解密，说明身份是ok的。否则拒绝安装。比对解密签名后的hash 与apk包内的cert.sf文件(该文件是apk内所有文件生成的hash文件)是否一致，如果相同则认定为没有被篡改。

android在提交应用商店的问题：

应用商店也会校验 后续的上传和第一次上传时的证书，以及类似上述的后续的一系列校验。防止合法的开发者平台被盗后，上传非法应用。

android在接入第三方sdk的问题：

接入第三方sdk 会提交applicationId 和 sha1 值。 这个sha1值就是对 证书原文的签名后的sha1，也就是证书指纹。这个证书是证书库里最初的那个证书（x509格式），而不是对apk签名后生成的证书(PKCS#7)。一般的证书签名的主体是证书原文本身，而对apk签名还额外会对apk所有文件生成的hash值文件（cert.sf）进行一次签名。

第三方平台会记录 applicationId 与sha1 的对应关系。 当有假冒app试图接入时候，由于会对app内的PKCS#7证书转换为原始的x509格式证书，重新生成sha1值，与用户提交sha1 比对， 如果相同则说明证书很可能是ok的。 因为sha1就是证书的指纹。 之后就会通过证书中的公钥来校验签名，从而最终确认身份合法性以及信息完整性。

第三方平台之所以需要用户去提交证书指纹sha1值，多了这一步，就意味着你的证书是可以更换的，一旦更换了证书，就必须提交新的指纹给我，然后我来做匹配。而应用商店没有这个功能， 一旦你的证书的私钥丢了， 那就必须重新建一个新的app。

总结来看证书的身份认定机制：

在ssl协议下，这种场景是 浏览器用于认定合法的服务器身份。 在自签名证书下，需要用户选择是否信任该证书。

在android app采用自签名证书的场景下， 证书起到了 假设第一次的证书合法，公钥合法，后续如果证书不一致或不能够完成签名校验，就是非法。

证书库：

证书库应该满足PKCS#12协议。 但是jdk提供了制作证书的工具keytool 可以生成keystore类型的证书库，后缀为jks。 keystore pk12可以通过keytool命令互相转换。

证书库是个证书的容器， 可以用来创建数字证书。 在keystore证书库中，所有的数字证书是以一条一条(采用别名alias区别)的形式存入证书库的。证书库中的证书格式为pk12，即包含私钥。 如果导出证书的话， 可以导出为x509不包含私钥的格式 或者pk12包含私钥的证书。 也可以也可以用-import参数加一个证书或证书链到信任证书。

android中一般都采用读取证书库的方式，通过证书库来创建一个证书，通过alias来区分。 所以在签名的时候，一个alias是一个证书，不同的alias是不同的证书，不要搞错了。

几个关系：

证书和非对称加密算法的关系：
证书代表一个身份的主体，包含了非对称秘钥体系中的公钥，以及用私钥对证书签名。这种组织结构，把非对称加密算法从加密的功能，拓宽到了用于身份认证，信息完整性上。这体现在了证书的作用。 本质还是利用了非对称加密算法的特性。

ssl协议和证书的关系。
因为证书解决了客户端对服务器的身份认证（自签名证书除外），同时也解决了加密，和信息完整性，所以ssl协议基于证书来实现。

⑷ Android V1及V2签名原理简析

Android为了保证系统及应用的安全性，在安装APK的时候需要校验包的完整性，同时，对于覆盖安装的场景还要校验新旧是否匹配，这两者都是通过Android签名机制来进行保证的，本文就简单看下Android的签名与校验原理，分一下几个部分分析下：

签名是摘要与非对称密钥加密相相结合的产物，摘要就像内容的一个指纹信息，一旦内容被篡改，摘要就会改变，签名是摘要的加密结果，摘要改变，签名也会失效。Android APK签名也是这个道理，如果APK签名跟内容对应不起来，Android系统就认为APK内容被篡改了，从而拒绝安装，以保证系统的安全性。目前Android有三种签名V1、V2（N）、V3（P），本文只看前两种V1跟V2，对于V3的轮密先不考虑。先看下只有V1签名后APK的样式：

再看下只有V2签名的APK包样式：

同时具有V1 V2签名：

可以看到，如果只有V2签名，那么APK包内容几乎是没有改动的，META_INF中不会有新增文件，按Google官方文档：在使用v2签名方案进行签名时，会在APK文件中插入一个APK签名分块，该分块位于zip中央目录部分之前并紧邻该部分。在APK签名分块内， 签名和签名者身份信息会存储在APK签名方案v2分块中，保证整个APK文件不可修改 ，如下图：

而V1签名是通过META-INF中的三个文件保证签名及信息的完整性：

V1签名是如何保证信息的完整性呢？V1签名主要包含三部分内容，如果狭义上说签名跟公钥的话，仅仅在.rsa文件中，V1签名的三个文件其实是一套机制，不能单单拿一个来说事，

如果对APK中的资源文件进行了替换，那么该资源的摘要必定发生改变，如果没有修改MANIFEST.MF中的信息，那么在安装时候V1校验就会失败，无法安装，不过如果篡改文件的同时，也修改其MANIFEST.MF中的摘要值，那么MANIFEST.MF校验就可以绕过。

CERT.SF个人觉得有点像冗余，更像对文件完整性的二次保证，同绕过MANIFEST.MF一样，.SF校验也很容易被绕过。

CERT.RSA与CERT.SF是相互对应的，两者名字前缀必须一致，不知道算不算一个无聊的标准。看下CERT.RSA文件内容：

CERT.RSA文件里面存储了证书公钥、过期日期、发行人、加密算法等信息，根据公钥及加密算法，Android系统就能计算出CERT.SF的摘要信息，其严格的格式如下：

从CERT.RSA中，我们能获的证书的指纹信息，在微信分享、第三方SDK申请的时候经常用到，其实就是公钥+开发者信息的一个签名：

除了CERT.RSA文件，其余两个签名文件其实跟keystore没什么关系，主要是文件自身的摘要及二次摘要，用不同的keystore进行签名，生成的MANIFEST.MF与CERT.SF都是一样的，不同的只有CERT.RSA签名文件。也就是说前两者主要保证各个文件的完整性，CERT.RSA从整体上保证APK的来源及完整性，不过META_INF中的文件不在校验范围中，这也是V1的一个缺点。V2签名又是如何保证信息的完整性呢？

前面说过V1签名中文件的完整性很容易被绕过，可以理解 单个文件完整性校验的意义并不是很大 ，安装的时候反而耗时，不如采用更加简单的便捷的校验方式。V2签名就不针对单个文件校验了，而是 针对APK进行校验 ，将APK分成1M的块，对每个块计算值摘要，之后针对所有摘要进行摘要，再利用摘要进行签名。

也就是说，V2摘要签名分两级，第一级是对APK文件的1、3 、4 部分进行摘要，第二级是对第一级的摘要集合进行摘要，然后利用秘钥进行签名。安装的时候，块摘要可以并行处理，这样可以提高校验速度。

APK是先摘要，再签名，先看下摘要的定义：Message Digest：摘要是对消息数据执行一个单向Hash，从而生成一个固定长度的Hash值，这个值就是消息摘要，至于常听到的MD5、SHA1都是摘要算法的一种。理论上说，摘要一定会有碰撞，但只要保证有限长度内碰撞率很低就可以，这样就能利用摘要来保证消息的完整性，只要消息被篡改，摘要一定会发生改变。但是，如果消息跟摘要同时被修改，那就无从得知了。

而数字签名是什么呢（公钥数字签名），利用非对称加密技术，通过私钥对摘要进行加密，产生一个字符串，这个字符串+公钥证书就可以看做消息的数字签名，如RSA就是常用的非对称加密算法。在没有私钥的前提下，非对称加密算法能确保别人无法伪造签名，因此数字签名也是对发送者信息真实性的一个有效证明。不过由于Android的keystore证书是自签名的，没有第三方权威机构认证，用户可以自行生成keystore，Android签名方案无法保证APK不被二次签名。

知道了摘要跟签名的概念后，再来看看Android的签名文件怎么来的？如何影响原来APK包？通过sdk中的apksign来对一个APK进行签名的命令如下：

其主要实现在 android/platform/tools/apksig 文件夹中，主体是ApkSigner.java的sign函数，函数比较长，分几步分析

先来看这一步，ApkUtils.findZipSections，这个函数主要是解析APK文件，获得ZIP格式的一些简单信息，并返回一个ZipSections，

ZipSections包含了ZIP文件格式的一些信息，比如中央目录信息、中央目录结尾信息等，对比到zip文件格式如下：

获取到 ZipSections之后，就可以进一步解析APK这个ZIP包，继续走后面的签名流程，

可以看到先进行了一个V2签名的检验，这里是用来签名，为什么先检验了一次？第一次签名的时候会直接走这个异常逻辑分支，重复签名的时候才能获到取之前的V2签名，怀疑这里获取V2签名的目的应该是为了排除V2签名，并获取V2签名以外的数据块，因为签名本身不能被算入到签名中，之后会解析中央目录区，构建一个DefaultApkSignerEngine用于签名

先解析中央目录区，获取AndroidManifest文件，获取minSdkVersion(影响签名算法)，并构建DefaultApkSignerEngine，默认情况下V1 V2签名都是打开的。

第五步与第六步的主要工作是：apk的预处理，包括目录的一些排序之类的工作，应该是为了更高效处理签名，预处理结束后，就开始签名流程，首先做的是V1签名（默认存在，除非主动关闭）：

步骤7、8、9都可以看做是V1签名的处理逻辑，主要在V1SchemeSigner中处理，其中包括创建META-INFO文件夹下的一些签名文件，更新中央目录、更新中央目录结尾等，流程不复杂，不在赘述，简单流程就是：

这里特殊提一下重复签名的问题： 对一个已经V1签名的APK再次V1签名不会有任何问题 ，原理就是：再次签名的时候，会排除之前的签名文件。

可以看到目录、META-INF文件夹下的文件、sf、rsa等结尾的文件都不会被V1签名进行处理，所以这里不用担心多次签名的问题。接下来就是处理V2签名。

V2SchemeSigner处理V2签名，逻辑比较清晰，直接对V1签名过的APK进行分块摘要，再集合签名，V2签名不会改变之前V1签名后的任何信息，签名后，在中央目录前添加V2签名块，并更新中央目录结尾信息，因为V2签名后，中央目录的偏移会再次改变：

签名校验的过程可以看做签名的逆向，只不过覆盖安装可能还要校验公钥及证书信息一致，否则覆盖安装会失败。签名校验的入口在PackageManagerService的install里，安装官方文档，7.0以上的手机优先检测V2签名，如果V2签名不存在，再校验V1签名，对于7.0以下的手机，不存在V2签名校验机制，只会校验V1，所以，如果你的App的miniSdkVersion<24(N)，那么你的签名方式必须内含V1签名：

校验流程就是签名的逆向，了解签名流程即可，本文不求甚解，有兴趣自己去分析，只是额外提下覆盖安装，覆盖安装除了检验APK自己的完整性以外，还要校验证书是否一致只有证书一致（同一个keystore签名），才有可能覆盖升级。覆盖安装同全新安装相比较多了几个校验

这里只关心证书部分：

Android V1及V2签名签名原理简析

仅供参考，欢迎指正

⑸ 如何对android的apk签名进行验证

方法/步骤

1
菜单菜单键，键入cmd命令进入命令模式。如图：

2
命令模式中，进入JDK的安装目录的Bin子目录下。（我的JDK安装在E盘，所以先进入E盘，然后再进入JDK安装目录）

3
通过keytool.exe 工具来创建keystore库.
输入以下命令：
keytool -genkeypair -alias - mydemo.keystore -keyalg RSA -validity 100
-keystore mydemo.keystore
命令说明如下：
-genkeypair ：指定生成数字证实
-alias ：指定生成数字证书的别名
-keyalg：指定生成数字证书的算法 这里如RSA算法
-validity：指定生成数字证书的有效期
-keystore ：指定生成数字证书的存储路径。 （这里默认在keytool.exe 目录下）
回车 出现如图交互式界面 输入数字证书费密码 作者 公司等详细信息
如图 ：

4
完成后，keystore库创建完成，你可以在指定的保存目录下找到 如图：

5
使用jarsigner命令对未签名的APK安装包进行签名。使用JDK安装目录下bin子目录下的jarsigner.exe工具来进行签名。
然后把未签名的apk也拷贝到此目录。如图：

6
使用如下命令进行签名：
jarsigner -verbose -keystore mydemo.keystore -signedjar
-Note.apk Notes.apk mydemo.keystore
以上命令的说明：
-verbose：指定生成详细输出
-keystore：指定数字证书存储路径
-signedjar：该选项的三个参数为 签名后的apk包 未签名的apk包 数字证书别名
注意有效期哦。

7
签名后的apk 如图：

8
sdk目录下tool目录下使用zipalign.exe工具优化APK安装包。
将已经签名的apk包放在zipalign.exe同目录下 如图：

9
使用如下命令：
zipalign -f -v 4 -Note.apk -Notes.apk
命令说明：
-f ：指定强制覆盖已有文件
-v 指定生成详细输出
4：指定档案整理基于的字节数 一般是4 也有基于32位的。
-Note.apk :优化前APK
-Notes.apk 优化后的APK

10
运行命令后，在该目录下生成一个-Notes.apk,这个就是优化过的APK安装包
，该安装包可以对外发布。
如图：
如果能对你有帮助，希望你能收藏和支持。

http://jingyan..com/article/3c48dd3491d91fe10be358f4.html

⑹ Android APP的签名

Android APP的签名

Android项目以它的包名作为唯一的标识，如果在同一部手机上安装两个包名相同的APP，后者就会覆盖前面安装的应用。为了避免Android APP被随意覆盖，Android要求对APP进行签名。下面介绍对APP进行签名的步骤

1、选择builder菜单下的Generate Signed APK

2、弹出签名向导对话框

3、在该对话框中选择数字证书，如果没有数字证书，可以点击Create new按钮，创建数字证书如下图所示：

4、输入证书的存储路径及文件名称，密码，有效年份，发布人员的姓名，单位，所在城市，省份，国家等信息，后点击OK按钮，如下图所示，系统会自动带入密码

5、点击Next选择签名后的安装包存放路径，构建类型，点击finish完成安装包的构建

注意：

v2是Android 7.0中引入了签名版本，v1是jar Signature来自JDK，只勾选v1签名并不会影响什么，但是在7.0上不会使用更安全的验证方式，只勾选V2签名7.0以下会直接安装完显示未安装，7.0以上则使用了V2的方式验证，为了保证兼容性，可以同时勾选V1和V2。
在Debug调试版本中，默认会调用调试用的签名证书debug.keystore，该证书默认存放在C:\Users<你的用户名>.android下。
包名和签名都相同的APP才可以覆盖安装

⑺ Android基础‘V1V2V3签名’

基础概念
签名：在 APK 中写入一个“指纹”。指纹写入以后，APK 中有任何修改，都会导致这个指纹无效，Android 系统在安装 APK 进行签名校验时就会不通过，从而保证了安全性。
摘要算法： 使用一段简单的看上去随机的不可逆向的固定长度的字符串来表示一个文件的唯一性。 常见的摘要算法如MD5(128个比特位)、SHA-1算法(160/192/256个比特位)。
公钥密码体制：也称非对称算法，特点是 公钥是公开的 ，私钥是保密的。常见的如：RSA。
展开讨论一下RSA：

Android中的签名方案
V1 ：基于jarsigner(JDK自带工具，使用keystore文件进行签名) 或 apksigner(Android专门提供的，使用pk8、x509.pem进行签名)。keystore和pk8/x509.pem可以相互转换。
签名原理：首先keystore文件包含一个MD5和一个SHA1摘要。 这也是很多开放平台需要我们上传的摘要数据 。
签名APK后会在META-INF文件夹下生产CERT.RSA、CERT.SF、MANIFEST.MF三个文件。

在apk中，/META-INF文件夹中保存着apk的签名信息，一般至少包含三个文件，[CERT].RSA，[CERT].SF和MANIFEIST.MF文件。这三个文件就是对apk的签名信息。
MANIFEST.MF中包含对apk中除了/META-INF文件夹外所有文件的签名值，签名方法是先SHA1()(或其他hash方法)在base64()。存储形式是：Name加[SHA1]-Digest。
[CERT].SF是对MANIFEST.MF文件整体签名以及其中各个条目的签名。一般地，如果是使用工具签名，还多包括一项。就是对MANIFEST.MF头部信息的签名，关于这一点前面源码分析中已经提到。
[CERT].RSA包含用私钥对[CERT].SF的签名以及包含公钥信息的数字证书。
  是否存在签名伪造可能：
修改(含增删改)了apk中的文件，则：校验时计算出的文件的摘要值与MANIFEST.MF文件中的条目不匹配，失败。
修改apk中的文件+MANIFEST.MF,则：MANIFEST.MF修改过的条目的摘要与[CERT].SF对应的条目不匹配，失败。
修改apk中的文件+MANIFEST.MF+[CERT].SF，则：计算出的[CERT].SF签名与[CERT].RSA中记录的签名值不匹配，失败。
修改apk中的文件+MANIFEST.MF+[CERT].SF+[CERT].RSA，则：由于证书不可伪造，[CERT].RSA无法伪造。

V2 ：7.0新增的
签名后的包会被分为四部分
1. Contents of ZIP entries（from offset 0 until the start of APK Signing Block）
2. APK Signing Block
3. ZIP Central Directory
4. ZIP End of Central Directory
新应用签名方案的签名信息会被保存在区块2（APK Signing Block） 中， 而区块1（ Contents of ZIP entries ）、区块3（ ZIP Central Directory ）、区块4（ ZIP End of Central Directory ）是受保护的， 在签名后任何对区块1、3、4的修改都逃不过新的应用签名方案的检查 。

V3 ：9.0新增的
格式大体和 v2 类似，在 v2 插入的签名块（Apk Signature Block v2）中，又添加了一个新快（Attr块） 。
在这个新块中，会记录我们之前的签名信息以及新的签名信息，以 密钥转轮的方案，来做签名的替换和升级。这意味着，只要旧签名证书在手，我们就可以通过它在新的 APK 文件中，更改签名 。
v3 签名新增的新块（attr）存储了所有的签名信息，由更小的 Level 块，以 链表 的形式存储。
其中每个节点都包含用于为之前版本的应用签名的签名证书，最旧的签名证书对应根节点，系统会让每个节点中的证书为列表中下一个证书签名，从而为每个新密钥提供证据来证明它应该像旧密钥一样可信。
这个过程有点类似 CA 证书的证明过程，已安装的 App 的旧签名，确保覆盖安装的 APK 的新签名正确，将信任传递下去。
注意： 签名方式只支持升级不支持降级，如安装了V2的包，不能覆盖替换为V1的包。

参考
Android App签名(证书)校验过程源码分析
新一代开源Android渠道包生成工具Walle
Android 签名机制 v1、v2、v3