parent
68e3588217
commit
c4dcec60b4
@ -0,0 +1,96 @@ |
||||
--- |
||||
Android 签名校验机制 v1、v2、v3 |
||||
--- |
||||
|
||||
#### 目录 |
||||
|
||||
2. 概述 |
||||
3. v1 |
||||
4. v2 |
||||
5. v3 |
||||
6. 参考 |
||||
|
||||
#### 概述 |
||||
|
||||
Android 支持以下三种应用签名方案: |
||||
|
||||
- v1:基于 JAR 签名 |
||||
- v2:APK 签名方案 v2(在 Android 7.0 引入) |
||||
- v3:APK 签名方案 v3(在 Android 9 引入) |
||||
|
||||
为了最大限度地提高兼容性,请按照 v1、v2、v3 的先后顺序采用**所有**方案对应用进行签名。与只通过 v1 方案签名的应用相比,还通过 v2+ 方案签名的应用能够更快的安装到 Android 7.0 及更高版本的设备上。更低版本的 Android 平台会忽略 v2+ 签名,这就需要应用包含 v1 签名。 |
||||
|
||||
#### v1 方案:JAR 签名 |
||||
|
||||
v1 利用的是 jarsigner 工具,它是 JDK 自带的。它会对所有的文件(包括 META-INF 中与签名不相关的文件)都会被签名。 |
||||
|
||||
在 APK 的 META-INF 目录下一般有三个文件:.MF、.SF 和 .RSA 三个文件。 |
||||
|
||||
**(1).MF 文件:** |
||||
|
||||
APK 当中的原始文件信息用摘要算法如 SHA1 计算得到的摘要信息并用 base64 编码保存,以及对应采用的摘要算法如 SHA1。 |
||||
|
||||
**(2).SF 文件:** |
||||
|
||||
.MF 文件的摘要信息以及 .MF 文件当中每个条目在用摘要算法计算得到的摘要信息并用 base64 编码保存。 |
||||
|
||||
**(3).RSA 文件:** |
||||
|
||||
存放证书信息,公钥信息,以及用私钥对 .SF 文件的加密数据即签名信息,这段数据是无法伪造的,除非有私钥,另外,.RSA 文件还记录了所用的签名算法等信息。 |
||||
|
||||
APK 包在安装的时候,是按照从 (3)到(1)到顺序依次校验的。先用公钥还原签名信息,然后和 .SF 文件中的信息对比,然后用同样的摘要算法对 .MF 文件里面的每一个条目计算对应的摘要信息,然后对比 .MF 文件是否一致。 |
||||
|
||||
在这个过程中,我没发现有两点: |
||||
|
||||
1. 在校验的过程中需要解压,因为 .MF 文件的摘要信息是基于原始未压缩文件内存,因此在校验的时候就需要解压出原始数据,而这个解压操作无疑是耗时操作。 |
||||
2. APK 包的完整性校验不够强。这里我们可以看到,如果我们在 APK 签名后,对 APK 包中没有涉及到原始文件的数据块做改变,那么这层校验机制就会失效。所以,在美团的打包工具 Walle 的做法就是在 META-INF 中添加空文件来实现多渠道打包,因为在 META-INF 中添加新文件是不需要重新签名的。这也同时说明了,其实存在过度签名的问题。 |
||||
|
||||
为了解决这些问题,Android 7.0 中引入了 APK 签名方案 v2。 |
||||
|
||||
#### v2 方案 |
||||
|
||||
APK 签名方案 v2 是一种全文件签名方案,该方案能够发现对 APK 受保护部分进行的所有更改,从而有助于加快验证速度并**增强完整性保证**。 |
||||
|
||||
使用 APK 签名方案 v2 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,v2 签名和签名者身份信息会存储在其中。 |
||||
|
||||
![](https://i.loli.net/2019/05/13/5cd8e2f3387d818425.png) |
||||
|
||||
v2 签名机制不存在解压原始数据,签名校验时间显著减少,因此安装时间也相应减少。同时,它是基于 APK 的二进制内存做的签名信息(APK Signing Block 签名块本身不参与加密校验),因此打包后改变 APK 的其他三部分的任何字节都会导致签名校验不通过。这也说明了,zipalign 是要在 apksigner 之前的。 |
||||
|
||||
APK Signing Bolck 由这几个部分组成:两个用来标示这个区块长度的八字节 + 这个区块的魔数(APK Sig Bolck 42)+ 这个区块所承载数据(ID-value)。 |
||||
|
||||
| 偏移 | 字节数 | 描述 | |
||||
| ---- | ------ | ------------------------------------------- | |
||||
| @0 | 8 | 这个 Block 的长度(本字段的长度不计算在内) | |
||||
| @8 | n | 一组 ID-value | |
||||
| @-24 | 8 | 这个 Bolck 的长度(和第一个字段一样值) | |
||||
| @-16 | 16 | 魔数 "APK Sig Block 42" | |
||||
|
||||
v2 的签名信息是以 ID(0x7109871a)的 ID-value 来保存在这个区块中,这是一组 ID-value,但是在验证的时候,只是通过 ID 为 0x7109871a 的来获取 APK Signature Scheme v2 Block,对这个区块中其他的 ID-value 选择了忽略。所以 Walle 提供一个自定义的 ID-value 并写入该区域,从而为快速生成渠道包服务。 |
||||
|
||||
想要了解是如何做的,请参考:[新一代开源Android渠道包生成工具Walle](https://tech.meituan.com/2017/01/13/android-apk-v2-signature-scheme.html) |
||||
|
||||
在 APK 签名分块内,也就是 ID 为 0x7109871a,它里面有一个叫做 **signed data** 的数据结构。APK 签名方案 v2 负责保护第1、3、4 部分的完整性,以及第二部分包含的 APK 签名方案 v2 分块中的 signed data 分块的完整性。 |
||||
|
||||
第1、3、4 部分的完整性通过其内容的一个或多个摘要来保护,这些摘要存储在 signed data 分块中,而这些分块则通过一个或多个签名保护。第1、3、4 部分都会被拆分为多个大小为 1MB 的连续块分段计算摘要,摘要以分段方式计算,以便通过并行处理来加快计算速度。 |
||||
|
||||
APK 签名方案 v2 是在 Android 7.0 中引入的,为了使 APK 可在 Android 6.0 及更低版本的设备上安装,应先使用 JAR 签名功能对 APK 进行签名,然后再使用 v2 方案对其进行签名。 |
||||
|
||||
#### v3 方案 |
||||
|
||||
Android 9 支持 APK 密钥轮转,这使得应用能够在 APK 更新过程中更改签名密钥。为了实现轮转,APK 必须指示新旧签名密钥之间的信任级别。为了支持密钥轮转,我们将 APK 签名方案从 v2 更新为 v3,以允许使用新旧密钥。v3 在 APK 签名分块中添加了有关受支持的 SDK 版本和 proof-of-rotation 结构的信息。 |
||||
|
||||
v3 APK 签名分块的格式与 v2 相同,APK 的 v3 签名会存储为一个 ID 为 0xf05368c0 的 ID-value。看来 Google 给自己留了后路,以后再增加版本,肯定又是增加新的 ID-value,在高版本的 SDK 设备上解析即可。 |
||||
|
||||
更多请参考:[Android 文档 APK 签名方案 v3](https://source.android.com/security/apksigning/v3) |
||||
|
||||
#### 参考 |
||||
|
||||
[Oracle Signed_JAR_File](https://docs.oracle.com/javase/8/docs/technotes/guides/jar/jar.html#Signed_JAR_File) |
||||
|
||||
[https://source.android.com/security/apksigning](https://source.android.com/security/apksigning) |
||||
|
||||
[分析Android V2新签名打包机制](https://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MzI1NjEwMTM4OA==&mid=2651232457&idx=1&sn=90b16c3868a341272b8f1aa26d6c0122&chksm=f1d9e5aac6ae6cbcfaecb07bdd280abf81a46f1937c43f61e69d7f78d64350943356f5443d58&scene=27#wechat_redirect) |
||||
|
||||
[新一代开源Android渠道包生成工具Walle](https://tech.meituan.com/2017/01/13/android-apk-v2-signature-scheme.html) |
||||
|
After Width: | Height: | Size: 13 KiB |
Loading…
Reference in new issue