iOS逆向(3)-APP重签名

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本文将从原理分析，到利用原理的漏洞，再到具体过程，最后利用脚本全自动实现。

作为一名iOS开发者肯定知道iOS开发证书，那么证书具体是什么呢？为什么到我们本地的不是证书本身，而是一个称之为描述文件的东西。而这「描述文件」又具体是什么呢？
在知道这「描述文件」后，我们是不是可以通过将「描述文件」替换为我们自己的「描述文件」进行一些有意思的事情呢？比如这篇文章的主题，对一个APP进行重签名，让他在我们的XCode中运行起来，运用我们强大的LLDB进行调试，分析其UI和部分逻辑。当然作为一个正直的开发者，我们在这片文章肯定不会对她进「代码注入」这样让人不（兴）齿（奋）的事情的（下一篇就会 O(∩_∩)O哈哈~）。

片头先给福利：点击下载Demo：AppReSign，使用方法详见demo的Readme

接下来我们会从以下几点来玩一玩「APP重签名」

• 分析Apple对App加密的需求
• 什么是双层签名
• 手动对APP进行重签名
• 使用Shell脚本进行重签

1、分析Apple对App加密的需求

首先明确一点，对App加密肯定是用要非对称加密而不是对称加密！这我默认大家都懂了，应该不用解释。

Step 1 安装App到手机的渠道分析

如果所有的APP都是从App Store下载的那么，这就简单了，只需要对APP进行一层RSA加密就可以了，App Store持有私钥，我们iPhone持有公钥。那么问题就解决了。但事实上肯定不是这样，我们已知的渠道除了App Store就包括XCode打包，ADHOC证书分发，企业证书分发等等。为了解决这个问题，我们就得先了解Apple的具体需求是什么。

Step 2 分析需求

• App Store下载
• XCode直接安装
• 限制ADHoc打包的APP安装设备
• ...等等

2、什么是双层签名

针对以上三种(包括但不只)场景，苹果给出「双层签名」的机制。
什么是「双层签名」，先上一张PPT。

双层签名流程图

看不懂？没关系，下面会一步步，详细的接受双层签名的始末。

1、向服务器申请证书

• 什么是CSR文件
  申请过开发者证书的都知道，要申请证书，都有「Mac本地通过CSR文件向服务器」这样的一步。那么这一步到底做了写什么呢？
  先看看什么是CSR

CSR是Certificate Signing Request的英文缩写，即证书请求文件，也就是证书申请者在申请数字证书时由CSP(加密服务提供者)在生成私钥的同时也生成证书请求文件，证书申请者只要把CSR文件提交给证书颁发机构后，证书颁发机构使用其根证书私钥签名就生成了证书公钥文件，也就是颁发给用户的证书。

通俗一点，就是Mac本地有一对公钥(公钥M)和私钥(私钥M)(什么是公钥私钥？)，在Mac上对公钥M进行了一层包装，这包装后的新东西就是CSR。

• 服务器通过CSR返回证书
  本地有了CSR文件之后，将CSR上传到Apple的服务器。
  Apple服务器其实也是有一对公钥(公钥A)和私钥(私钥A),在收到Mac上传过来的的CSR文件之后，取出其中的公钥M，用Apple服务器的私钥A对公钥M进行一次数字签名（什么是数字签名？）得到开发证书，然后将开发证书附入描述文件（描述文件还有哪些东西下文会有讲到），最后将描述文件传回给我们的Mac电脑。

2、描述文件

配置描述文件是 XML 文件，包含以下内容：设备的安全策略和限制、VPN 配置信息、无线局域网设置、电子邮件帐户和日历帐户以及可允许 iPhone、iPod touch 和 iPad 配合您的企业系统使用的鉴定凭证。配置描述文件能快速地将设置和授权信息载入到设备上。有些 VPN 和无线局域网设置只能使用配置描述文件来设定，而且如果您使用的不是 Microsoft Exchange，则将需要使用配置描述文件来设定设备密码策略。

描述文件包括的东西，如：

• 开发证书
• APP的Bundle Id
• 证书所信任的Device Id
• 还有一些权限文件（如：Apple Pay，通知，VPN，iCloud）

3、Mac打包APP

在Mac本地有了描述文件之后，就可以对APP进行打包了，打包这个过程除了对APP的压缩之外，更重要的其实是指对APP的加密。
之前本地把公钥M发送给Apple服务器，本地剩下的私钥M就是用来加密APP的，得到一个APP的签名文件，再将上一步得到的描述文件，以及MachO文件一起打包压缩，最终就得到了我们的ipa包了。
所以ipa其实包含以下三种东西

• MachO文件
• APP的签名文件
• 描述文件

4、iPhone验证ipa文件

上文提到的私钥A是用来加密了公钥M，与之对应的公钥A其实在我们激活iPhone的同时已经下载好了，一直躺在我们的iPhone里面。
有了公钥M，那么一切就简单了，

• 公钥A解开ipa中携带的描述文件中的证书得到公钥M
• 对公钥M进行Hash，对比证书中的Hash
• 对比通过之后，用公钥M对加密的APP进行解密，得到最终APP。

3、手动对APP进行重签名 （如果不想看具体过程，可以跳到本节末尾，有流程总结）

从上面可以得知，双层签名其实本质就是如下三个步骤：

• APP的Bundle id的验证
• 描述文件本身的验证
• 对APP签名的验证

注：对APP进行重新签名，前提是这个APP已经被砸壳了。
下载已经砸壳成功的APP，以下例子用微信举例：越狱版本微信7.0.2 提取码: 2w87

具体步骤：

Step 1 进入WeChat目录

解压出 Wechat7.0.2越狱 ，进入WeChat目录

// 进入WeChat的目录
cd /Users/dengbin/Desktop/分享/主目录/资料/Wechat7.0.2越狱/Payload

Step 2 查看APP的证书情况

codesign -d -vv「WeChat.app路径」

查看APP证书情况

Step 3 查看验证APP是否被加密

进入APP的包内容可以看到其中有一个WeChat的可执行文件，也就是是MachO文件，就是要查看这个MachO文件时候被加密

WeChat目录

WeChat_MachO

otool -l WeChat | grep cryp

其中cryptid为0代表已经砸壳，即解密，为1或者2表示以第1类或者第2类加密方案加密。

有些老铁回复说复制代码运行后会报错，有两种情况：
1、电脑里没有Xcode-select，应该先去装一次，很简单，自行百度。
2、如果还不行，代码不要复制，自己敲一遍，就可以。（为何有些人复制不行就不得而知了）。

Step 4 查看本地证书并记录需要用到的证书

security find-identity -v -p codesigning

本地证书列表

Step 5 删除不可签名的插件(还有Watch中的插件)

由于本地存在一些插件，这些插件是不可被我们重签，并且这个过程我们用不着，所以我们索性就删掉。
其中包括：整个目录PlugIns目录和整个Watch目录(因为Watch.app中也有个PlugIns)

PlugIns

Watch

Step 6 Framework重签名

这一步就是比较繁琐的了，需要将Frameworks下的所有Framework进行重签名，运用到XCode提供的codesign指令，参数中的证书就是Step 4中的一个。具体使用哪个就看个人了

codesign –fs 「证书串」 「文件名」

Frameworks

Frameworks证书重签

Step 7 给MachO添加可执行权限

由于MachO本身就有可执行权限，所以这一步跳过。

Step 8 App重签名

• 新建一个WeChat同名工程（下文称NewWeChat，原来的微信APP称之为WeChat）

• Build NewWeChat工程，进入被编译出的WeChat.App目录，找到其中的embedded.mobileprovision文件，将其复制到WeChat.App（越狱微信）中

  

  Build后的WeChat
  

  embedded.mobileprovision文件
  

  复制后的结果

• 在WeChat.App找到info.plist，并修改其中的BundleId为NewWeChat的BundleId

  

  更改BundleId

• 查看embedded文件

security cms -D -i 「 embedded文件路径」

找到其中的entitlements字段，并且复制entitlements字段和其中的内容

查看embedded

entitlements字段

• 在NewWeChat中新建entitlements.plist文件，将上一步复制得到的「entitlements字段内容」拷贝入新的entitlements.plist文件,然后将entitlements.plist复制到WeChat.app的同级目录下。

  

  拷贝entitlements
  

  复制entitlements

• 对APP重新签名
  进入WeChat目录，对APP使用新的描述文件进行重签

codesign -fs 「证书串」 --no-strict --entitlements=entitlements.plist

对App进行重签

• 压缩Playload

 zip –ry 「输出文件名」 「输入文件名」

压缩Playload

Step 9 安装新的ipa

可以通过各种途径安装ipa，如Xcode，PP助手，fir，iTunes等等， 如果手机上有正版的微信，在安装完我们重签名的ipa包后会发现手机上就有两个微信啦！！！

如果想用LLDB调试微信，可以将重签后的WeChat.app替换NewWeChat Build后的WeChat.app，然后直接运行(Run)项目，就会发现我们可以用LLDB了。

Step 10 再次验证新的ipa是否真的重签成功

这一步其实是重复Step 3

codesign -d -vv「WeChat.app路径」

步骤总结：

1、cd WeChat // 进入WeChat的目录
2、codesign -d -vv「WeChat.app路径」 // 查看APP的证书情况
3、otool –l WeChat | grep cryp // 查看APP是否被加密
4、security find-identity -v -p codesigning // 查看本地证书
5、删除不可签名的插件(还有Watch中的插件)
6、codesign –fs 「证书串」 「文件名」 // Framework重签名
7、chmod +x 可执行文件   // 给文件添加权限
8、App重签名
     ① 新建一个项目并且命名为 WeChat（下文称NewWeChat，原来的微信APP称之为WeChat） -> Build -> 找到APP中的权限文件 embedded.mobileprovision
     ② 复制embedded.mobileprovision到WeChat.app中
     ③ 修改WeChat.app中info.plist的BundleId
     ④ security cms -D -i 「 embedded文件路径」 //查看WeChat中的embedded文件，复制WeChat中entitlements.plist文件的entitlements字段
     ⑤ 在NewWeChat中新建entitlements.plist文件，将上一步复制得到的「entitlements字段和其中的内容」拷贝入新的entitlements.plist文件
     ⑥ codesign -fs 「证书串」 --no-strict --entitlements=entitlements.plist //复制新的entitlements到WeChat.app的同级目录，并且对APP重新签名
     ⑦ zip –ry 「输出文件名」 「输入文件名」 // 压缩Playload
9、安装ipa 
10、再次验证新的ipa是否真的重签成功

• 注意：有些人会安装失败，或者安装成功会有Crash的问题，这是因为当前描述文件在我们的手机还不受信任，用新工程NewWeChat在手机上跑一遍，然后删除NewWeChat，在尝试安装新的ipa，问题可以解决。

4、使用Shell脚本进行重签

上面所有的步骤其实是固定不变的，而且所有需要操作的文件相对于ipa文件的「相对地址」也是固定的，所以就可以用脚本来代替所有的操作。
以下脚本适用于适用XCode直接调试，点击下载Demo：AppReSign，使用方法详见demo的Readme

附上脚本代码

# ${SRCROOT} 它是工程文件所在的目录
TEMP_PATH="${SRCROOT}/Temp"
#资源文件夹，我们提前在工程目录下新建一个APP文件夹，里面放ipa包
ASSETS_PATH="${SRCROOT}/APP"
#目标ipa包路径
TARGET_IPA_PATH="${ASSETS_PATH}/*.ipa"
#清空Temp文件夹
rm -rf "${SRCROOT}/Temp"
mkdir -p "${SRCROOT}/Temp"

#----------------------------------------
# 1\. 解压IPA到Temp下
unzip -oqq "$TARGET_IPA_PATH" -d "$TEMP_PATH"
# 拿到解压的临时的APP的路径
TEMP_APP_PATH=$(set -- "$TEMP_PATH/Payload/"*.app;echo "$1")
# echo "路径是:$TEMP_APP_PATH"

#----------------------------------------
# 2\. 将解压出来的.app拷贝进入工程下
# BUILT_PRODUCTS_DIR 工程生成的APP包的路径
# TARGET_NAME target名称
TARGET_APP_PATH="$BUILT_PRODUCTS_DIR/$TARGET_NAME.app"
echo "app路径:$TARGET_APP_PATH"

rm -rf "$TARGET_APP_PATH"
mkdir -p "$TARGET_APP_PATH"
cp -rf "$TEMP_APP_PATH/" "$TARGET_APP_PATH"

#----------------------------------------
# 3\. 删除extension和WatchAPP.个人证书没法签名Extention
rm -rf "$TARGET_APP_PATH/PlugIns"
rm -rf "$TARGET_APP_PATH/Watch"

#----------------------------------------
# 4\. 更新info.plist文件 CFBundleIdentifier
#  设置:"Set : KEY Value" "目标文件路径"
/usr/libexec/PlistBuddy -c "Set :CFBundleIdentifier $PRODUCT_BUNDLE_IDENTIFIER" "$TARGET_APP_PATH/Info.plist"
#----------------------------------------

# 5\. 给MachO文件上执行权限
# 拿到MachO文件的路径
APP_BINARY=`plutil -convert xml1 -o - $TARGET_APP_PATH/Info.plist|grep -A1 Exec|tail -n1|cut -f2 -d\>|cut -f1 -d\<`
#上可执行权限
chmod +x "$TARGET_APP_PATH/$APP_BINARY"

#----------------------------------------
# 6\. 重签名第三方 FrameWorks
TARGET_APP_FRAMEWORKS_PATH="$TARGET_APP_PATH/Frameworks"
if [ -d "$TARGET_APP_FRAMEWORKS_PATH" ];
then
for FRAMEWORK in "$TARGET_APP_FRAMEWORKS_PATH/"*
do

# 签名
/usr/bin/codesign --force --sign "$EXPANDED_CODE_SIGN_IDENTITY" "$FRAMEWORK"
done
fi

这边文章主要讲了关于双层签名的原理，已经利用双层签名的原理对APP（已越狱）进行重签，但其实其中有一点非常非常重要的内容在这片文章知识被一笔带过，那就是LLDB，能够用LLDB调试我们的APP意味着无限的可能。
所以对LLDB运用，也是咱们逆向的必经之路。后续文章也会提到，待更新。

注意！！！
警告！！!
警告！！!
警告！！!
重签后不要用自己的账号登录，有封号的危险！！！

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