浅入浅出 Android 安全（六）Android 安全的其它话题

作者：飞龙使者 看雪学院

在本章中，我们会涉及到与 Android 安全相关的其他主题，这些主题不直接属于已经涉及的任何主题。

6.1 Android 签名过程

Android 应用程序以 Android 应用包文件（.apk 文件） 的形式分发到设备上。 由于这个平台的程序主要是用 Java 编写的，所以这种格式与 Java 包的格式 -- jar （ Java Archive） 有很多共同点，它用于将代码，资源和元数据（ 来自可选的 META-INF 目录 ） 文件使用 zip 归档算法转换成一个文件。 META-INF 目录存储软件包和扩展配置数据，包括安全性，版本控制，扩展和服务[5]。 基本上，在 Android 的情况中， apkbuilder 工具将构建的项目文件压缩到一起，使用标准的 Java 工具 jarsigner 对这个归档文件签名[6]。 在应用程序签名过程中， jarsigner 创建 META-INF 目录，在 Android 中通常包含以下文件：清单文件（MANIFEST.MF ） ，签名文件（ 扩展名为 .SF ） 和签名块文件（.RSA 或 .DSA ） 。

清单文件（MANIFEST.MF ） 由主属性部分和每个条目属性组成，每个包含在未签名的 apk 中文件拥有一个条目。 这些每个条目中的属性存储文件名称信息，以及使用 base64 格式编码的文件内容摘要。 在 Android 上，SHA1 算法用于计算摘要。 清单 6.1 中提供了清单文件的摘录。

1 Manifest-Version : 1.0

2 Created-By: 1.6.0 41 (Sun Microsystems Inc. )

34

Name: res/layout/main . xml

5 SHA1-Digest : NJ1YLN3mBEKTPibVXbFO8eRCAr8=

67

Name: AndroidManifest . xml

8 SHA1-Digest : wBoSXxhOQ2LR/pJY7Bczu1sWLy4=

代码 6.1：清单文件的摘录

包含被签名数据的签名文件（.SF ） 的内容类似于 MANIFEST.MF 的内容。 这个文件的一个例

子如清单 6.2 所示。 主要部分包含清单文件的主要属性的摘要

（SHA1-Digest-Manifest-Main-Attributes ） 和内容摘要（SHA1-Digest-Manifest ） 。 每个条

目包含清单文件中的条目的摘要以及相应的文件名。

1 Signature-Version : 1.0

2 SHA1-Digest-Manifest-Main-Attributes : nl/DtR972nRpjey6ocvNKvmjvw8=

3 Created-By: 1.6.0 41 (Sun Microsystems Inc. )

4 SHA1-Digest-Manifest : Ej5guqx3DYaOLOm3Kh89ddgEJW4=

56

Name: res/layout/main.xml

7 SHA1-Digest : Z871jZHrhRKHDaGf2K4p4fKgztk=

89

Name: AndroidManifest.xml

10 SHA1-Digest : hQtlGk+tKFLSXufjNaTwd9qd4Cw=

11 ...

代码 6.2：签名文件的摘录

最后一部分是签名块文件（.DSA 或 .RSA ） 。 这个二进制文件包含签名文件的签名版本; 它与相应的 .SF 文件具有相同的名称。 根据所使用的算法（ RSA 或 DSA） ，它有不同的扩展名。

相同的apk文件有可能签署几个不同的证书。 在这种情况下，在 META-INF 目录中将有几个 .SF 和 .DSA 或 .RSA 文件（ 它们的数量将等于应用程序签名的次数） 。

6.1.1 Android 中的应用签名检查

大多数 Android 应用程序都使用开发人员签名的证书（ 注意 Android 的“证书”和“签名”可以互换使用） 。 此证书用于确保原始应用程序的代码及其更新来自同一位置，并在同一开发人员的应用程序之间建立信任关系。 为了执行这个检查，Android 只是比较证书的二进制表示，它用于签署一个应用程序及其更新（ 第一种情况） 和协作应用程序（ 第二种情况） 。

这种对证书的检查通过 PackageManagerService 中的方法 int compareSignatures(Signature[] s1，Signature[] s2) 来实现，代码如清单 6.3 所示。在上一节中，我们注意到在 Android 中，可以使用多个不同的证书签署相同的应用程序。这解释了为什么该方法使用两个签名数组作为参数。尽管该方法在 Android 安全规定中占有重要地位，但其行为强烈依赖于平台的版本。在较新版本中（ 从 Android 2.2 开始） ，此方法比较两个 Signature 数组，如果两个数组不等于 null ，并且如果所有 s2 签名都包含在 s1 中，则返回 SIGNATURE MATCH 值，否则为 SIGNATURE_NOT_MATCH 。在版本 2.2 之前，此方法检查数组 s1 是否包含在 s2 中。这种行为允许系统安装升级，即使它们已经使用原始应用程序的证书子集签名。

在几种情况下，需要同一开发人员的应用程序之间的信任关系。 第一种情况与 signature 和 signatureOrSystem 的权限相关。 要使用受这些权限保护的功能，声明权限和请求它的包必须使用同一组证书签名。 第二种情况与 Android 运行具有相同 UID 或甚至在相同 Linux 进程中运行不同应用程序的能力有关。 在这种情况下，请求此类行为的应用程序必须使用相同的签名进行签名。

代码 6.3： PackageManagerService 中的 compareSignatures 方法

本文由飞龙使者编译

来源：Yury Zhauniarovich | Publications