apk算法

1. 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：

2. Android APK hash值算法

无符号右移16位然后做异或运算
hash值计算公式:
对于key的hashCode做hash操作，无符号右移16位然后做异或运算。还有平方取中法，伪随机数法和取余数法。这三种效率都比较低。而无符号右移16位异或运算效率是最高的。集合中的初始化容量（必须是二的n次幂）//默认的初始容量是16--1<<4相当于1*2的4次方---1*16staticfinalintDEFAULT_INITIAL_CAPACITY=1<<4;1212staticfinalinthash(Objectkey){inth;/*
如果key等于null：可以看到当key等于null的时候也是有哈希值的，返回的是0.
如果key不等于null：首先计算出key的hashCode赋值给h，然后与h无符号右移16位后的二进制进行按位异或得到最后的hash值。

3. Android v1、v2、v3签名详解

了解 HTTPS 通信的同学都知道，在消息通信时，必须解决确保消息来源的真实性与消息完整性的问题。同理，在安装 APK 时，也需要验证 APK 来源的真实性，并确保 APK 未被第三方篡改。为此，Android 官方要求开发者进行签名，即对 APK 进行加密。签名涉及基本概念：消息摘要、数字签名和数字证书。

消息摘要（Message Digest）是将消息数据通过单向哈希函数生成固定长度的哈希值，通常用于验证数据完整性。SHA-256 是 SHA-1 的升级版，现在 Android 使用的默认算法为 SHA-256。

数字签名的作用包括：保证信息传输完整性、发送者身份认证与防止抵赖。它通过使用发送者的私钥加密消息摘要，接收者则用对应公钥解密并验证消息完整性。RSA 是常见数字签名方案，其流程为：使用私钥加密消息摘要生成签体，接收者用公钥解密并验证。

然而，数字签名仅确保消息完整性，不保证保密性，且在消息长度较大时效率较低。因此，它通常与快速摘要算法结合使用，构成有效的签名方案。

数字证书用于保护公钥安全可信，它包含公钥拥有者信息及公钥，遵循 X.509 标准。数字证书通过 CA 机构的签名确保其可信度。数字证书结合数字签名技术，用于确保公钥的完整性与认证性。

Android 的打包流程包括：资源文件打包、aidl 文件处理、Java 代码编译、类文件转换与 APK 打包等步骤。签名发生在倒数第二步，针对已存在的 APK 文件，使用开发者自定义的 keystore 签名。

Android 的应用签名方案经历了三代：v1（基于 JAR 签名）、v2（APK 签名方案，Android 7.0 引入）、v3（APK 签名方案升级版，Android 9.0 引入）。v1 到 v2 是颠覆性的升级，主要解决 JAR 签名方案的安全性问题。v3 为 v2 的升级版，结构上未做重大调整。

v1 到 v2 的升级引入了渠道签署问题，为不同渠道安装包提供区别。各大厂提供了开源签渠道方案，如 Walle（美团）和 VasDolly（腾讯）。签名工具有 jarsigner 和 apksigner，它们用于 APK 签名，使用 keystore 文件和 pk8、x509.pem 文件。

签名过程包括：选取签名后的 APK，解压后分析 MANIFEST.MF、CERT.SF、CERT.RSA 文件内容。MANIFEST.MF 文件记录 APK 内容摘要，CERT.SF 文件记录摘要的摘要，CERT.RSA 文件则记录签名信息。签名验证发生在安装过程中，涉及三个步骤。

APK 签名方案 v2（Android 7.0 引入）改进了 v1 的签名校验速度慢与可修改性问题。它全文件签名，验证所有字节，确保 APK 的完整性与保护性。v3（Android 9.0 引入）在 v2 的基础上新增新证书块，记录所有签名信息，支持签名的替换与升级。

总之，Android 签名机制通过消息摘要、数字签名与数字证书确保了消息与 APK 的完整性和安全性，同时引入了签名验证机制来保护用户免受篡改与欺骗。签名方案的升级逐渐改进了性能与安全性，确保了向下兼容性，为开发者提供了强大的安全框架。

4. android加密算法有哪些

android中用的到加密：

1. Https编程 :应该是使用带安全的网络协议处理。除非你本地需要加密

2.数据签名：混淆代码和防二次打包的APK加密技术

3.对称加密：可以先将数据通过某种加密方式加密发送到服务器端，然后服务器端再解密 ，项目中除了登陆，支付等接口采用rsa非对称加密，之外的采用aes对称加密

4.非对称加密====支付宝

数字摘要是指通过算法将长数据变为短数据，通常用来标识数据的唯一性，是否被修改，常用的加密算法有md5和sha1两种，如Android的App签名也是用的这两种算法。

由于以上两种生成数字摘要的算法都是不可逆的，对于可逆的加密算法中，按照密钥的数量和加密规则一半分为对称加密和非对称加密两类：

对称加密：

密钥可以自己指定，只有一把密钥，如果密钥泄漏数据就会暴漏；

常用的对称加密算法有DES和AES两种；

特点是加密速度快，但是缺点是安全性低，因为只要密钥暴漏，数据就可以被解密。

非对称加密的特点：

常见的非对称加密算法是RSA；

他有两把密钥，且是由程序生成的，不能自己指定；

特点是加密速度比较慢，但是安全性比较高；

加密和解密的规则是：公钥加密只能私钥解密，私钥加密只能公钥解密；