iOS逆向之App签名原理

iOS App签名原理

在学习iOS签名之前，需要对密码学有一定的了解，比如RSA加密、HASH哈希函数
参考：https://www.jianshu.com/p/003288dfb3b7

一、简单的签名原理：

• 目的:

  • 保证每个App都是经过苹果公司官方认证的

• 背景：因为手机和系统都是苹果公司生产的，所以苹果公司可以在手机上内置公钥，然后在App Store上放置私钥

  • 苹果手机：公钥
  • App Store：私钥

• 原理：
  1.App上传到App Store时，苹果公司拿到App的HASH(MD5,SHA等)值，然后用私钥进行加密(签名)，这时候只有手机上的公钥才可以解密；
  2.手机下载应用安装App时，先用公钥解密(验证签名)，拿到HASH值，然后将此HASH值，与要安装的App的HASH值进行校验，如果App有被修改过，则校验失败。这样就可以有效的保证每个App都是经过苹果公司官方认证的。

弊端：
这样的做法，需要所有的App上传App Store，才能在手机上安装使用，那么当开发者要用真机调试时，则必须将开发阶段的App上传App Store，才能调试；另外企业账号的App并不用上传到App Store就能安装使用。这样的做法明显不合理，所以苹果公司在此基础上再做修改。

签名原理图1：

image.png

二、进阶的签名原理：

*目的:

• 没上传App Store的应用，要经过苹果的允许才能安装
• 背景：
  • mac电脑：私钥M和公钥M(电脑生成)
  • 苹果服务器：私钥A
  • iPhone手机：公钥A
• 原理：
  1.mac电脑将公钥M(生成的CSR文件)和开发者信息传到苹果服务器，这个过程叫做申请证书
  2.苹果服务器对公钥M进行加密(用私钥A来加密)，生成证书文件(包含公钥M和公钥M的HASH值),发送给mac电脑安装证书，存在本地钥匙串
  3.苹果电脑安装App到手机时，做了一件事情：用私钥M对App的HASH值进行加密(签名) ，这时的APP内部实际包含了APP的签名(私钥M加密App的HASH值)、第2步生成的证书文件(包含公钥M和公钥M的HASH值)，App可执行文件以及其他信息
  4.两次解密过程：
  4.1. iPhone手机拿到证书文件(包含公钥M和公钥M的HASH值)，因为手机里有公钥A，所以能解密证书文件，得到公钥M和公钥M的HASH值，先验证公钥M生成的HASH值(MD5,SHA等)是不是和证书文件里的公钥M的HASH值一致，确保证书没有被修改；
  4.2. 验证一致后，就可以用公钥M来解密第2步的APP的签名，同样道理可以验证App是否被修改过。 因为在开发阶段App会经常修改，所以App就算是修改过，也能安装。第4步主要是验证证书是不是苹果认证的，只要证书对就可以安装运行。

这种方式能够保证安装的App是经过苹果允许的，但是还有弊端。
弊端:
只要申请一个证书，就可以安装在所有的iOS设备。

签名原理图2：

IMG_2817.JPG

三、终极的签名原理：

*目的:

• 不能滥用安装
• 背景：
  • mac电脑：私钥M和公钥M(电脑生成)
  • 苹果服务器：私钥A
  • iPhone手机：公钥A
• 原理：
  加了两个限制：
  第一个：需要在苹果服务器注册过的设备才能安装，证书对应的是有设备的(UUID)
  第二个：签名只能针对某一个App，并且还需要UUID、AppID、推送，后台运行等权力描述信息，苹果公司把这些权限统一生成一个文件，称为权限文件，专门用来描述App签名的权限，并最生成Provision Profile(描述文件):包含设备IDs,AppID,Entitlements(权力文件包含是否可调试，推送，后台运行等信息)。

1.在进阶的签名原理中的第2步，证书文件(包含公钥M和公钥M的HASH值)和Provision Profile(描述文件)传给发送给mac电脑；
2.在进阶的签名原理中的第3步，Provision Profile(描述文件)也会和证书文件一起打包进去 。

查看Provision Profile信息：

cd ~/Library/MobileDevice/Provisioning\ Profiles/
ls

image.png

打开文件夹：

open .

image.png

在该目录下用终端查看：

security cms -D -i 0ae1aea3-6094-5dc4dc867596.mobileprovision

image.png

image.png

其中包含了一些重要信息：

• TeamName
• AppIDName
• ProvisionedDevices 设备
• UUID 描述文件本身的UUID
• Entitlements:
  • get-task-allow 是否可以调试
  • com.apple.developer.team-identifier

签名原理图3

image.png