iOS 应用签名原理&重签名
owilson 2019-11-03
在苹果的日常开发中，真机测试与打包等很多流程都会牵扯到各种证书，CertificateSigningRequest，p12等。但是很多相应的开发者并不理解iOS App应用签名的原理和流程。今天着重讲解一下此内容。
思考
在苹果的iOS系统出来之前，以前的主流程Mac OS/Window软件存在着安全隐患，盗版软件，病毒入侵等，苹果希望能解决类似的问题，保证每一个安装在苹果手机上的app都是经过苹果官方允许的，怎么保证呢？
一、iOS 应用签名原理
1 代码签名
要想回答上面“思考”的答案，首先我们讲解一个概念。代码签名：是对可执行脚本或者文件进行数字签名，用来保证软件在签名后未被损害或者修改的措施。
2 简单的代码签名
最简单的验证方式是通过苹果官方生成非对称加密的一对公私钥。私钥保存在Appstore的服务器，而公钥保存在iOS系统中，苹果后台用私钥来对App数据进行签名，iOS系统下载此APP后，用公钥来验证签名。若验证成功，说明该App未被更改，可以安装到手机中，反之，则不行。
上面的验证可以解决大部分App入驻手机中的场景，但是对于我们开发苹果应用的开发者而言，我们也可以直接通过真机测试进入到用户的手机，而且苹果也有企业用户渠道，所以如果想要全方面的安全的安装苹果App，就无法通过简单的代码签名做到，那么苹果又是通过怎样的方案呢？
3 双层签名
下面流程图
解释如下：
- 首先Mac电脑通过CSR文件申请证书（通过公钥M）
- 苹果服务器返回公钥M以及公钥M算出的哈希值（也就是签名）
- App包里包括可执行文件MachO，然后对MachO通过私钥M签名（App签名）并将证书放到App中
- 然后将App放入到iphone中。首先将App中的证书拿出来解析，谁能解析App的证书，因为App的证书是由苹果服务器拿着私钥A中进行加密的，也只有公钥A能解密出来，也就是iphone中保存的公钥A，通过验证查看App是否被修改；然后再去验证App的签名，怎么验证App的签名呢，（App签名是通过Mac 电脑的私钥M进行加密的，也只有证书中的公钥M进行解密）就这样经过了两层验证！
通过上面的讲解，是不是发现特别的安全了？其实不然，因为大部分的应用都是通过AppStore进行安装，如果通过上面的过程可以安装所有的苹果设备，那么还需要要Appstore干嘛，这时候苹果防止滥用App，就做了两条限制：
- 经过苹果服务器中注册过的设备
- 签名只能具体到某一个App进行签名（推送，授权等）
经过上面的讲解，也引出了另一个概念-描述文件。
4 描述文件
描述文件又称为Provisioning profile，一般包括了三样东西：
- 证书
- AppId
- 设备
当我们打包或者是真机运行的时候，通过证书来验证程序的安全性和合法性。
并且在App的使用中，苹果还想控制App里面的推送/iCloud及后台运行等这些的权限，苹果将这些权限开关统称为授权文件-Entitlements，并将文件放在了描述文件中。
在开发中，编译一个App后，会用本地的私钥M对App进行签名，同时从苹果服务器得到的描述文件打包进App里为embeded.mobileprovision，把App安装在手机中，最后系统进行来验证。
上面的图也会变为如下：流程就是将描述文件加入，解决上面的问题？
5 拓展
首先我们做一个demo讲解App包内容。
- 首先看工程文件1-products文件，点击打开Demo.app，显示包内容，紧接着出现2-内容
- 查看有_Codesignature，是资源文件签名；embedded.mobileprovision是上面说的描述文件；另外我们看下可执行代码，也就是MachO文件，放在了001--Demo中，也就是黑色的一个，通过MachOView中可以查看MachO文件。打开之后，代码签名放在MachO中如下：
也就是Code Signature--代码签名。
但是我们是做逆向开发，所以我们要学会应用重命名！！！
二、iOS 应用重签名
在讲解重签名中，首先学下终端命令：
当我们从AppStore上下载App后，如果做了相应的更改，又怎么会在手机上运行起来呢？这就需要应用重签名，并且Xcode给我们提供了重签名技术-codesign技术。
拓展：我们首先来讲解一下怎么获取应用的ipa包？
- 助手里面下载
- 越狱手机里面进行拷贝
- iTunes下载（12.6.3）
1 下面我们将以在iTunes 12.6.3 下载了两个版本的微信，一个为正版，一个为盗版的分别进行签名！
通过微信-6.7.3（越狱应用）显示包内容，看出对应的子目录，查看playload文件夹，发现WeChat.app
2然后通过终端命令，otool -l WeChat | grep crypt 查看筛选后的cryp，得到如下：
通过上面的发现cryptid = 0 代表是该App不是加密的，非0时代表是加密的。假如cryptid=1 代表是用1这种方式加密，不代表用1加密。
上面显示为什么有两个cryptid = 0 ，下面的输入命令解释了为何有两个：通过命令file WeChat
查看有Mach-O中有两种架构，Mach-O executable arm_v7和Mach-O 64bit executable arm64两个，arm_v7代表5s之前的手机，arm64代表的是5s手机之后
3 对越狱微信开始重签名，因为cryptid = 0
3.1 删除多余的越狱微信包内容
3.2 对Framework进行重签名：codesign -fs “自己的开发证书” framework
下面是通过终端命令的截图，完成对截图内的Framework进行重签名。
3.3 下面要对App包整个重签，也就需要对描述文件进行重签。首先将描述性文件放入到越狱微信包下（描述性文件必须要与boundId一致，infoPlist文件查看）
开始要权限plist文件，将entitlements.plist放到了weChat.app同等级目录中
我们看WeChat.app中，该删的已经删掉，framework重签，以及描述性文件加进去，下面用entitlements.plist对整个App包签名。
通过命令codesign -fs “自己证书” --no-strict --entitlements=entitlements.plist WeChat.app,对包签名
紧接着通过查看codesign -d -vv WeChat.app命令查看重签名成功没，上面的截图中，发现证书已经变为了自己的，说明重签名成功。
结合着xcode与描述性文件，就可以在手机上运行。
上面重签名的步骤，可能并不是很清晰，又准备了一个总结如下：
三、拓展
3.1 Shell脚本
Shell脚本为用户提供了启动程序，管理系统的文件以及运行在系统上进程的途径。Shell在开发中一般指命令行工具，它允许输入文本的命令，然后解释命令，最后在内核中执行。Shell脚本，也是用各类命令预先放入到文件中，方便一次性执行的脚本文件。
下面我们用demo方式讲解shell命令：
首先通过命令创建文件夹，并在文件夹下创建“国孩”文本
查看桌面内容如下：
如果想这些命令一次性的执行，可以尝试写一个脚本文件
然后进入到编辑页面，将内容输入进去
最后生成文件如下，也能完成目的
看到上面之后，使用到了bash，除了bash，还有zsh，Source等命令效果都是一样的，怎么查看mac支持哪些呢？
通过cd /private/etc,以及cat shells，
通过上面的都可以满足建立123.txt。
但是上面的各个指令也有一定的区别，如下：
3.2 用户、组、权限
也是以Demo的形式进入，在桌面上新建一个Demo文件夹。通过命令ls -l命令查看demo的文件权限
前面有一排-rw-r--r--等，大家可能不知道什么意思，下面我们来讲解：通过一幅图
上面就是文件类型与权限。
上面的权限可不可以更改呢，对于逆向开发的人员，不是没有东西是不可以更改的，下面我们来讲述下更改文件类型和权限。
通过一幅图来讲解文件更改的基本内容和指令：
再以Demo的方式进行讲解：
更改guohai.sh文件权限，取消所有权限（非读非写非执行）
再将user，group以及其他设置为可读,执行如下：
还有其他很多命令，大家可以根据上图自己尝试。
四、脚本重签名
学了上面的脚本，就是为了下面所讲的内容-脚本重签名服务的，利用脚本进行重签名。
首先打开项目工程-->build phases -->选择如下：创建一个script脚本
创建之后
然后我们按照如下步骤进行脚本签名
# ${SRCROOT} 它是工程文件所在的目录
TEMP_PATH="${SRCROOT}/Temp"
ASSETS_PATH="${SRCROOT}/APP"
TARGET_IPA_PATH="${ASSETS_PATH}/*.ipa"
#清空Temp文件夹
rm -rf "$TEMP_PATH"
mkdir "$TEMP_PATH"
#1.1将IPA解压到Temp下
unzip -oqq "$TARGET_IPA_PATH" -d "$TEMP_PATH"
#1.2拿到解压临时的APP路径
TEMP_APP_PATH=$(set -- "$TEMP_PATH/Payload/"*.app;echo "$1")
echo "TEMP:??$TEMP_APP_PATH"
#2拷贝APP
#2.1拿到当前工程下的APP路径
TARGET_APP_PATH="$BUILT_PRODUCTS_DIR/$TARGET_NAME.app"
echo "TARGET_APP_PATH??:$TARGET_APP_PATH"
#2.2拷贝三方APP到我们的工程下
cp -rf "$TEMP_APP_PATH/" "$TARGET_APP_PATH"
#3干掉多余的部分
rm -rf "$TARGET_APP_PATH/PlugIns"
rm -rf "$TARGET_APP_PATH/Watch"
#4修改info.plist 文件
/usr/libexec/PlistBuddy -c "Set :CFBundleIdentifier $PRODUCT_BUNDLE_IDENTIFIER" "$TARGET_APP_PATH/Info.plist"
#5.给可执行文件上权限
#添加ipa二进制的执行权限,否则xcode会告知无法运行
#这个操作是要找到第三方app包里的可执行文件名称，因为info.plist的 ‘Executable file‘ key对应的是可执行文件的名称
#我们grep 一下,然后取最后一行, 然后以cut 命令分割，取出想要的关键信息。存到APP_BINARY变量里
APP_BINARY=`plutil -convert xml1 -o - $TARGET_APP_PATH/Info.plist|grep -A1 Exec|tail -n1 | cut -f2 -d\> | cut -f1 -d\<`
echo "??： $APP_BINARY"
chmod +x "$TARGET_APP_PATH/$APP_BINARY"
#6.重签名三方FrameWorks
TARGET_APP_FRAMEWORKS_PATH="$TARGET_APP_PATH/Frameworks"
for FRAMEWORK in "$TARGET_APP_FRAMEWORKS_PATH/"*
do
#echo "??FRAMEWORK:$FRAMEWORK"
/usr/bin/codesign --force --sign "$EXPANDED_CODE_SIGN_IDENTITY" "$FRAMEWORK"
done以上就是在项目中使用脚本进行重签名，代码程序也是上面的重签步骤。
今天的iOS应用程序签名以及应用重签名的基本内容和操作，希望对大家有所帮助，谢谢阅读！！！
