大家好，又见面了，我是你们的朋友全栈君。

iOS 签名机制与证书

声明

纯粹就是总结，很多地方跟参考资料一样，就是自己手动打一遍，自己亲自画个图增加理解和加强记忆力，而不只是复制粘贴

iOS 打包流程也不在此叙述，相信很多人已经对照过各种图文并茂的文章一一操作过

数字签名

非对称加密

即加密密钥与解密密钥不同，且成对出现
对外公开的称为公钥，这对密钥生成者才拥有的称为私钥
通过私钥加密的密文只能通过公钥解密，反之亦然

例如，RSA算法，非对称加密加解密比较耗时，实际使用中，往往与对称加密和摘要算法结合使用

经典用法

• 防止中间攻击：接收方将公钥公布-》发送方通过该公钥将明文加密-》传输给接收方-》接收方使用私钥解密，通常用于交换对称密钥（由于非接收方无私钥，无法截获）

• 身份验证和防止篡改：私钥加密授权明文-》将明文+加密后的密文+公钥一并发送给接收方-》接收方用公钥解密密文，再与明文对比是否一致，以此判断是否被篡改，用于数字签名

摘要算法

将任意长度文本通过一个算法得到一个固定长度的文本。
源文本不同，计算结果必然不同
无法从结果反推源

例如，MD5和SHA算法

数字签名

非对称加密与摘要算法的结合
结合摘要算法是因为非对称加密的原理限制可加密的内容不能太大

数字签名验证过程

情景：有一段授权文本，需要发布，要防止中途篡改内容，保证完整性与合法性

发送方：
1. 授权文本-》摘要算法-》得到摘要
2. 私钥加密摘要得到密文
3. 将源授权文本+密文+公钥一并发布

验证方：
1. 用公钥解密密文得到摘要a
2. 将源授权文本-》摘要算法-》得到摘要b
3. 对比摘要a与摘要b是否一致

签名机制与验证

最简单的签名（App Store 下载的签名机制）

当App 提交审核通过后，Apple会对App重签名，所以从App Store下载的app都是苹果的官方签名

流程如下：

1. Apple 官方有自己固定的一对公钥和私钥，私钥A存在Apple后台，公钥A存在iOS设备

2. app审核通过后，Apple后台用私钥A对其进行重签名

3. app下载到iOS设备后，iOS设备内置的公钥A会对app的签名进行验证
4. 如果验证通过，则可运行，否则不能

当然除了这个方式，还有一下三种方式安装一个app：
1. 开发时，直接通过USB将应用安装到手机进行调试；
2. In-House 企业内部分发，可直接安装企业证书签名的App；
3. Ad-Hoc 相当于企业分发的限制版，限制安装设备数量。

双层签名

对与开发调试安装app时，有两个需求：
1. 安装包无需上传到Apple服务器；
2. 必须经过Apple允许，且不能被滥用导致非开发app也能被安装

流程如下：

1. 在Mac上生成一对公私钥，分别为公钥L，私钥L

2. Apple 官方有自己固定的一对公钥和私钥，私钥A存在Apple后台，公钥A内置在iOS设备

3. 把公钥L 上传Apple后台，Apple后台用私钥A对公钥L进行签名，将得到的签名+公钥L打包起来，称为证书
4. 开发时，编译完一个app后，用本地私钥L对app进行签名，然后把3中的证书、app和app签名一起打包安装到手机上。
5. iOS设备内置的公钥A对证书中签名进行验证
6. 如果5中验证通过，再用证书中的公钥L对app签名进行验证，从而间接保证app安装是官方允许的

双层签名+限制

上述流程只解决了需要Apple允许才能安装，但还未解决避免被滥用的问题。
在此，苹果加了两个限制，1.限制设备，2.限制签名只针对某一具体app。

流程基本如上，只是添加了设备IDs和AppID：

第三步：把公钥L 上传Apple后台，Apple后台用私钥A对(公钥L+设备IDs+AppID)进行签名，将得到的签名+公钥L打包起来，成为证书

第五步：iOS设备内置的公钥A对证书中签名进行验证，同时将设备IDs判断当前设备是否符合要求，AppID验证App是否一致

开发者证书签名到认证最终流程

上述证书有很多额外信息，实际上出了 设备IDs/AppID，还是其他信息，比如iCloud／Push／后台运行等权限，这些权限开关统称为 Entitlements，它也需要通过签名去授权，这些额外信息都塞在证书里是不合适的，所以就有一个叫 Provisioning Profile 的东西。

• Provisioning Profile = 证书 + 上述额外信息 + 所有信息的签名
  

最终流程如下：

1. 在Mac上生成一对公私钥，分别为公钥L，私钥L

2. Apple 官方有自己固定的一对公钥和私钥，私钥A存在Apple后台，公钥A内置在iOS设备

3. 把公钥L 上传Apple后台，Apple后台用私钥A对公钥L进行签名，将得到的签名+公钥L打包起来，称为证书
4. 在苹果后台申请AppID，配置好设备IDs, Entitlements,这些额外信息+3中的证书组成的数据用私钥A签名，最后证书+额外信息+签名组成 Provisioning Profile 文件，下载到Mac本地
5. 开发时，编译完一个app后，用本地私钥L对app进行签名，然后把4中的Provisioning Profile文件打包进App里，文件名为embedded.mobileprovision，安装到手机上。
6. 安装时，iOS设备内置的公钥A对embedded.mobileprovision的数字签名进行验证，同时对里面的证书的签名也会验证
7. 如果6中验证通过，确保了embedded.mobileprovision的数据是苹果授权后，再取出里面数据做各种验证，包括公钥L对app签名进行验证，验证设备ID，AppID，权限开关

概念与操作

上述步骤与平常具体操作与概念如下：

1. KeyChain 里的“从证书颁发机构请求证书”，本地生成一对公私钥，保存的CertificateSigningRequest(CSR)即公钥L，私钥L保存在电脑本地

2. 苹果处理

3. 在Member Center把CertificateSigningRequest上传到苹果后台生成证书，下载到本地（因为私钥是本地Mac持有，所以团队开发时，可在KeyChain导出私钥，存为.p12文件，其他Mac即可导入这个私钥）
4. 在Member Center配置AppID／设备UUID／Entitlements, 生成对应的 Provisioning Profile 文件，并下载到本地

5. 打包编译时，Xcode会根据3中的证书，用对应该证书的本地私钥L对app进行签名，并把4中的 Provisioning Profile 文件命名为 embedded.mobileprovision 一起打包进去。这里对App的签名数据分两部分，Mach-O 可执行文件把签名直接写进这个文件，其他资源文件则保存在_CodeSignature目录下

6. 6到7的打包验证是Xcode和iOS的事

其他发布方式（In-House和Ad-Hoc）流程与开发包签名验证流程差不多，In-House不限制安装的设备数

参考

iOS App 签名的原理 （表白这个作者，写得太好，循序渐进 ）

漫谈iOS程序的证书和签名机制

iOS开发者证书以及代码签名学习笔记