android的签名机制

❶ 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

❷ APK签名机制原理详解

众所周知，Android系统在安装Apk的过程中，会对Apk进行签名校验，校验通过后才能安装成功。那你知道签名校验的机制是什么？具体校验的是什么内容吗？申请第三方SDK（如微信支付）时填入的SAH1值是什绝颂高么？目前众多的快速批量打包方案又是如何绕过签名检验的？

我将通过一系列的文章来解开这些疑惑：

这篇文章先来介绍Apk签名相关的基本知识。

要知道签名是什么，先来看为什么需要签名 。大家都知道，在消息通信时，必须至少解决两个问题：一是确保消息来源的真实性，二是确保消息不会被第三方篡改。在安装Apk时，同样需要确保Apk来源的真实性，以及Apk没有被第三方篡改。如何解决这两个问题呢？方法就是开发者对Apk进行签名：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。

要了解如何实现签名，需要了解两个基本概念：数字摘要和数字证书。

简单来说，就是对一个任意长度的数据，通过一个Hash算法计算后，都可以得到一个固定长度的二进制数据，这个数据就称为“摘要”。摘要具有下面的几个特征：

前面已经说到，可以通过签名来确保数据来源的可靠性和数据的不可篡改性。签名就是在摘要的基础上再进行一次加密，对摘要加密后的数据就可以当作数字签名，在安装Apk需要对签名进行验证，验证通过才能继续安装。

这里有两个过程：签名过程 和 校验过程。

先来说 签名过程：

再来看 校验过程：

这里有一个前提：接收方必须要知道发送方的公钥和所使用的算法。如果数字签名和公钥一起被篡改，接收方无法得知，还是会校验通过。如何保证公钥的可靠性呢？答案是数字证书，数字证书是身份认证机构（Certificate Authority）颁发的，包含了以下信息：

接收方收到消息后，先向CA验证证书的合法性（根据证书的签名、绑定的域名等信息。CA机构是权威的，可以保证这个过程的可靠性。）再进行签名校验。

需要注意的是，Apk的证书通常的自签名的，也就是由开发者自己制作，没有向CA机构申请。Android在安装Apk时并没有校验证书本身的合法性，只是从证书中提取公钥和加密算法，这也正是对第三方Apk重新签名后，还能够继续在没有安装这个Apk的系统中继续安装的原因。

我们在对Apk签名时并没有直接指定私钥、公钥和数字证书，而是使用keystore文件，这些信息都包含在了keystore文件中。根据编码不同，keystore文件分为很多种，Android使用的是java标准keystore格式JKS(Java Key Storage)，所以通过Android Studio导出的keystore文件是以.jks结尾的。

keystore使用的证书标准是X.509，X.509标准也有多种编码格式，常用的有两种：pem（Privacy Enhanced Mail）和der（Distinguished Encoding Rules）。jks使用的是der格式，Android也支持直接使用pem格式的证书进行签名，我们下面会介绍。

两种证书编码格式的区别：

X.509证书格式：

Android提供了两种对Apk的签名方式，一种是基于JAR的签名方式，另一种是基于Apk的签名方式，它们的主要区别在于使用的签名文件不一样：jarsigner使用keystore文件进行签名；apksigner除了并尺支持使用keystore文件进行签名外，还支持直接指定pem证书文件和私钥进行签名。

不知道大家有没有注意一个问题，我们通过樱御keytool或者AS生成一个keystore的时候（ 签署您的应用 ），除了要输入keystore的密码外，还要输入一个alias和key的密码。在签名时，除了要指定keystore文件和密码外，也要指定alias和key的密码，这是为什么呢？

原因是keystore是一个密钥库，也就是说它可以存储多对密钥和证书，keystore的密码是用于保护keystore本身的，一对密钥和证书是通过alias来区分的。从这里可以看出jarsigner是支持使用多个证书对Apk进行签名的。apksigner也同样支持，关于apksigner的使用介绍可以参考官方文档 apksigner 。

ok，签名的基本概念和校验过程就介绍到这里，关于JAR签名和V2签名机制的详细介绍，参考下面两篇文章：

❸ 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。

❹ 安卓app开发签名文件是什么意思

所有的Android应用程序都要求开发人员用一个证书进行数字签名，anroid系碰码统不会安装没有进行签名的由于程序。

平时我们的程序可以在模拟器上安装并运行，是因为在应用程序开发期间，由于派判是以Debug面试进行编译的，因此ADT根据会自动用默认的密钥和证书来进行签名，而在以发布模式尘吵改编译时，apk文件就不会得到自动签名，这样就需要进行手工签名。

给apk签名可以带来以下好处：

1. 应用程序升级：如果你希望用户无缝升级到新的版本，那么你必须用同一个证书进行签名。这是由于只有以同一个证书签名，系统才会允许安装升级的应用程序。如果你采用了不同的证书，那么系统会要求你的应用程序采用不同的包名称，在这种情况下相当于安装了一个全新的应用程序。如果想升级应用程序，签名证书要相同，包名称要相同！

2.应用程序模块化：Android系统可以允许同一个证书签名的多个应用程序在一个进程里运行，系统实际把他们作为一个单个的应用程序，此时就可以把我们的应用程序以模块的方式进行部署，而用户可以独立的升级其中的一个模块

3.代码或者数据共享：Android提供了基于签名的权限机制，那么一个应用程序就可以为另一个以相同证书签名的应用程序公开自己的功能。以同一个证书对多个应用程序进行签名，利用基于签名的权限检查，你就可以在应用程序间以安全的方式共享代码和数据了。

不同的应用程序之间，想共享数据，或者共享代码，那么要让他们运行在同一个进程中，而且要让他们用相同的证书签名。

❺ 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。

❻ Android | 他山之石，可以攻玉！一篇文章看懂 v1/v2/v3 签名机制

这篇文章的内容会涉及以下前置 / 相关知识，贴心的我都帮你准备好了，请享用~

数字签名（Digital Signature）也叫作数字指纹（Digital Fingerprint），它是消息摘要算法和非对称加密算法的结合体，能够验证数据的完整性，并且认证数据的来源 。

数据签名算法的模型分为两个主要阶段：

需要注意的是，Android 目前不对应用证书进行 CA 认证，应用可以由第三方（OEM、运营商、其他应用市场）签名，也可以自行签名。

应用 APK 其实是一种特殊的 Zip 压缩包，无法避免恶意破解者解压 / 反编译修改内容，针对这个问题有何解决方案呢？他山之石，可以攻玉 ——数字签名算法。应用签名正是数字签名算法的应用场景之一，与其他应用场景类似，目的无非是：

Android 平台上运行的每个应用都必须有开发者的签名。在安装应用时，软件包管理器会验证 APK 是否已经过适当签名，安装程序会拒绝没有获得签名就尝试安装的应用。

软件包管理器在安装应用前会验证应用摘要，如果破解者修改了 apk 里的内容，那么摘要就不再匹配，验证失败（验证流程见下文方案）。

截止至 Android 11，Android 支持以下三种应用签名方案：

为了提高兼容性，必须按照 v1、v2、v3 的先后顺序采用签名方案，低版本平台会忽略高版本的签名方案在 APK 中添加的额外数据。

v1 签名方案是基于 Jar 的签名。

首先，我们先来分析其签名产物。 v1 签名后会增加 META-INF 文件夹 ，其中会有如下三个文件。考虑到使用不同的证书和签名方式，得到的文件名可能不同，因此你只要留意文件的后缀即可：

v1 签名流程如下：

MANIFEST.MF（Message Digest File，摘要文件）

*.SF（Signature File，签名文件）

验证流程可以分为验证签名和验证完整性两个步骤：

验证签名步骤：

如果上述签名验证结果正确，才会验证完整性：

以上任何步骤验证失败，则整个 APK 验证失败。

为了解决这些问题，Android 7.0 中引入了 APK 签名方案 v2。

v2 签名方案是一种 全文件签名方案 ，该方案能够发现对 APK 的受保护部分进行的所有更改，相对于 v1 签名方案验证速度更快，完整性覆盖范围更广。

在分析 v2 签名方案之前，我们先简单了解一下 Zip 文件格式：

首先，我们先来分析其签名产物。v2 签名后会在 “条目内容区”和“中央目录区”之间插入“APK 签名分块（APK Signing Block）” 。

从左到右边，我们定义为区块 1~4。

相对与 v1 签名方案，v2 签名方案不再以文件为单位计算摘要了，而是以 1 MB 为单位将文件拆分为多个连续的块（chunk），每个分区的最后一个块可能会小于 1 MB。

v2 签名流程如下：

验证流程可以分为验证签名和验证完整性两个步骤：

签名方案 v3 支持密钥轮换，应用能够在 APK 更新过程中更改其签名密钥。

【累了，后面先不写了...】

这一节，我们介绍基于 Android 应用签名机制的衍生应用场景。

在 v1 方案中， MANIFEST.MF 和 *.SF 这两个文件会记录大量的文件名和文件摘要。如果 apk 中文件数很多，而且文件名很长，那么这两个文件会变得很大。使用 AndResGuard 工具，可以将文件名转换为短路径文件名，从而减少这两个文件的大小。

在实际生产中，往往需要生成多个渠道的 APK 包，传统的方法是使用 APKTool 逆向工具、Flavor + BuildType 等方案，这一类多渠道打包方案的缺点是耗时严重。随着 Android 应用签名方案的演进，演变出了不同的多渠道打包方案：

在 v1 方案中，我们提到了完整性校验不覆盖到 META-INF 文件夹的问题。有些多渠道打包方案就是利用了这个问题，在 META-INF 文件夹下添加空文件， 用空文件的名称来作为渠道的唯一标识 ，就可以节省打包的时间，提高打渠道包的速度。

除了添加空文件的方法，还可以向 APK 添加 Zip Comment 来生成多渠道包（APK 本身就是特殊的 Zip 包）。

在 v2 签名方案中，几乎整个 APK 都纳入保护范围，如果向 APK 添加空文件或 Zip Comment 的话，在安装时会报以下错误：

新背景下的多渠道打包方案，则是利用了 APK 签名分块（区块 2）不受保护 & 字段可扩展的特点 ，向区块中添加多渠道信息（ID-Value），例如 美团多渠道打包方案 Walle 。

❼ Android签名机制之签名文件和数字证书的作用

Android签名机制目的是确保app的可靠通信，其一，要确定消息的来源确实是其申明

的那个人；其二，要保证信息在传递的过程中不被第三方篡改，即使被篡改了，也可以

发觉出来。

所谓数字签名，就是为了解决这两个问题而产生的，它是对非对称加密技术与数字摘要

技术的一个具体的应用。

对于消息的发送者来说，先要生成一对公私钥对，将公钥给消息的接收者。

如果消息的发送者有一天想给消息接收者发消息，在发送的信息中，除了要包含原始的

消息外，还要加上另外一段消息。这段消息通过如下两步生成：

1）对要发送的原始消息提取消息摘要；

2）对提取的信息摘要用自己的私钥加密。

通过这两步得出的消息，就是所谓的原始信息的数字签名。

而对于信息的接收者来说，他所收到的信息，将包含两个部分，一是原始的消息内容，

二是附加的那段数字签名。他将通过以下三步来验证消息的真伪：

1）对原始消息部分提取消息摘要，注意这里使用的消息摘要算法要和发送方使用的一致；

2）对附加上的那段数字签名，使用预先得到的公钥解密；

3）比较前两步所得到的两段消息是否一致。如果一致，则表明消息确实是期望的发送者

发的，且内容没有被篡改过；相反，如果不一致，则表明传送的过程中一定出了问题，

消息不可信。

通过这种所谓的数字签名技术，确实可以有效解决可靠通信的问题。如果原始消息在传

送的过程中被篡改了，那么在消息接收者那里，对被篡改的消息提取的摘要肯定和原始

的不一样。并且，由于篡改者没有消息发送方的私钥，即使他可以重新算出被篡改消息

的摘要，也不能伪造出数字签名。

那么数字签名呢？

综上所述，数字签名其实就是只有信息的发送者才能产生的别人无法伪造的一段数字

串，这段数字串同时也是对信息的发送者发送信息真实性的一个有效证明。

不知道大家有没有注意，前面讲的这种数字签名方法，有一个前提，就是消息的接收者

必须要事先得到正确的公钥。如果一开始公钥就被别人篡改了，那坏人就会被你当成好

人，而真正的消息发送者给你发的消息会被你视作无效的。而且，很多时候根本就不具

备事先沟通公钥的信息通道。那么如何保证公钥的安全可信呢？这就要靠数字证书来解

决了。

所谓数字证书，一般包含以下一些内容：

证书的发布机构（Issuer）

证书的有效期（Validity）

消息发送方的公钥

证书所有者（Subject）

数字签名所使用的算法

数字签名

可以看出，数字证书其实也用到了数字签名技术。只不过要签名的内容是消息发送方的

公钥，以及一些其它信息。但与普通数字签名不同的是，数字证书中签名者不是随随便

便一个普通的机构，而是要有一定公信力的机构。这就好像你的大学毕业证书上签名的

一般都是德高望重的校长一样。一般来说，这些有公信力机构的根证书已经在设备出厂

前预先安装到了你的设备上了。所以，数字证书可以保证数字证书里的公钥确实是这个

证书的所有者的，或者证书可以用来确认对方的身份。数字证书主要是用来解决公钥的

安全发放问题。

综上所述，总结一下，数字签名和签名验证的大体流程如下图所示：

引用链接： https://www.cnblogs.com/dacainiao/p/5842987.html

❽ Android签名机制 v1版本介绍

Android 签名目前包括三个版本v1、v2、v3，本文将简短地阐述v1版本的原理与缺陷

阅读本文前需要理解什么是摘要、非对称加密、数字签名

根据陵槐 官方文档 的物喊介绍, v1版本的签名实际上就是采用的Java Jar文件的签名机制

在apk包的尺蚂友META-INF文件夹下包含签名三个重要的文件：

验证过程

❾ 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

❿ apk签名是什么意思

apk是安卓应用软件包，apk签名是软件包在安装的时候进行的安全性验证机制。

这种签名机制目的是为了确保Apk来源的真实性，以及Apk没有被第三方篡改。开发者通过对Apk进行签名：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。

(10)android的签名机制扩展阅读：

1、APK的格式定义

在Android平台中，dalvikvm的执行文件被打包为apk格式，最终运行时加载器会解压，然后获取编译后的androidmanifest.xml文件中的permission分支相关的安全访问，但仍然存在很多安全限制，如果你将apk文件传到/system/app文件夹下，会发现执行是不受限制的。安装的文件可能不是这个文件夹，而在androidrom中，系统的apk文件默认会放入这个文件夹，它们拥有着root权限。

2、APK的开发环境

Android是一个基于Java的开发环境，Google也在API文档的书写和样例的提供上做了很出色的工作。

3、获取SDK

下载并安装android的SDK[软件开发套件]，这套SDK主要包括有核心库文件，一个模拟器，开发工具和一些示范的样例文件。推荐使用Eclipse 和androideclipse 扩展。如果只是使用android，Eclipse IDE就已经足够了，但如果是第一次开衡含发Java应用，建物搏议下载完整的Java SE 开发工具 (JDK) 因为它包括签发应用程序所需要的工具。

4、APK应用架构

android应用架构很关键，如果不学习它，设计出来的游戏将是一种很难修复bug的产品。 需要了解应用程序、活动、Intents以及它们是如何互相联系交互的，Google在这儿提供了良好的信息架构。真正重要的是，要理解为什么在设计的游戏中，需要不止一个的活动进程，以及如何设计一个用户体验良好的游戏。这些都应当配合到应用的生命周期中。

5、APK应用的生命周期

应用的生命周期是由Android OS操作系统进行管理的，活动进程都将作为系统命令进行创建，正确处理这些事件对一个应用程序来说是极为重要的，因为终端用户不会知道什么是正确的。最好在开始设计游戏之前搞明白这些，因为这有助于节省调试时间以及避免代价高昂的重新设计。

对大多数应用而言，默认设置即可开始工作，但对游戏而言，可能需要调整单态实例的信号为打开。在默认情况下，Android会新建一个活动实例进程，因为它认为这是比较合适的，而游戏，可能只希望有一个活动的实例进程，这有一点儿影响，它需要了解一些系统状态的管理。

参罩拦祥考资料来源：网络-apk